Un ECG construido con componentes discretos

El encargo

Diseñar, construir y probar un sistema de adquisición de ECG con componentes discretos capaz de registrar formas de onda cardíacas utilizables.

Qué hice

Una señal de ECG de superficie es de unos pocos milivoltios y queda enterrada bajo la interferencia de red y el artefacto de movimiento, así que el diseño se centró en la cadena de señal.

• Una etapa de entrada con amplificador de instrumentación, elegido por su rechazo en modo común, para suprimir la interferencia de red de 50 Hz.
• Filtros paso alto y paso bajo activos y pasivos, más un notch Twin-T. Medí cada etapa con diagramas de Bode (magnitud y fase) para comprobar que se comportaba según el diseño.
• Muestreo a 600 Hz con un Arduino y análisis en MATLAB, incluidas pruebas con la base de datos clínica QTDB.

Monté además un fotopletismógrafo (LED infrarrojos, fotodiodos y amplificadores operacionales, leído a través del Arduino) para medir el pulso por vía óptica.

Resultado

El sistema registró formas de onda cardíacas nítidas. La detección del bloqueo auriculoventricular de primer grado alcanzó un 72% de sensibilidad y un 87% de especificidad. Calificado con un 92%.

En cribado, la sensibilidad es la medida que más pesa, y un 72% tendría que mejorar. Identifiqué las principales limitaciones —ruido, artefacto de movimiento y tolerancias de los componentes— y comparé el prototipo con los requisitos clínicos: IEC 60601, CMRR y aislamiento del paciente.