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Análisis de Circuitos en el

Electrocardiógrafo: Teoría e

Implementación Real

Tello Zafra Michelangelo de Jesús - 2413220273

Modelado Eléctrico de la Fuente Biológica: El Corazón como Generador de Voltaje Desde la perspectiva de la teoría de circuitos, el corazón se comporta como un generador de señal (dipolo eléctrico). Durante la despolarización celular, el movimiento de iones genera una diferencia de potencial en el orden de los milivoltios (mV). El tejido humano actúa como un medio conductor con una resistividad específica. Al viajar desde la fuente (corazón) hasta la superficie (piel), la señal eléctrica sufre una atenuación debido a la resistencia de los tejidos (grasa, músculo, piel), comportándose como una red resistiva compleja. Aplicación de la Ley de Ohm: La señal que llega a los electrodos (V_piel) es el resultado de la corriente iónica (I) atravesando la impedancia del cuerpo (Z_cuerpo), siguiendo el principio V=IR.

• Reto Ingenieril: La señal resultante es muy débil y ruidosa, lo que justifica la necesidad de etapas de amplificación y filtrado de alto rendimiento.

Caso de Estudio (SciELO): Etapas de Adquisición y Procesamiento del ECG El diseño de un electrocardiógrafo portátil, como se describe en el artículo, sigue un flujo de procesamiento de señal bien definido, desde la captación hasta la preparación para el análisis. El módulo de hardware está conformado por una etapa de acondicionamiento de la señal, seguida de una etapa de conversión analógica/digital comandada por un microcontrolador, y por último la etapa que corresponde a la Interconexión necesaria para establecer la comunicación de datos con el PC. El funcionamiento general del sistema se describe en cuatro pasos: en primer lugar se digitaliza la señal ECG proveniente del electrocardiógrafo (8); en segundo lugar se transmite la información al computador; en tercer lugar se presenta gráficamente la señal en un formato estandarizado en la pantalla del computador; y por último se tiene la opción de guardar la información en la base de datos e imprimir el ECG en papel común tamaño carta.

Acondicionamiento de la Señal

El acondicionamiento de la señal proveniente del

electrocardiógrafo es la primera etapa de

funcionamiento del hardware del sistema. Esta etapa

consiste en un circuito activo compuesto por un

amplificador operacional en una configuración de

sumador, el cual tiene la función de ajustar los

niveles de entrada de la señal ECG y realizar el

acoplamiento de impedancias que permite utilizar la

señal sin deformarla

Conversión Analógico a Digital

El proceso de digitalización de la señal ECG se realiza muestreando la amplitud de la señal analógica del ECG, mediante un convertidor

de analógico a digital (A/D) de 8 bits. La precisión de la conversión depende de la mínima división que el convertidor A/D pueda hacer

sobre la máxima amplitud de la señal analógica.