Diseño de un electrocardiógrafo inalámbrico de reducidas dimensiones y elevada autonomía para uso diario

Abstract

[ES] Las patologías cardiacas son un destacado problema de salud en la actualidad, por ello los instrumentos para estudiar el estado del corazón tienen una gran importancia. En la actualidad existe una tendencia de incorporar dispositivos que puedan monitorizar de forma remota al sujeto, interfiriendo mínimamente en su actividad y obteniendo la mejor calidad de información posible. Con la aparición de esta tendencia, los fabricantes han desarrollado circuitos integrados que incluyen las etapas fundamentales de la captación de las señales biomédicas. De esta forma se reduce el tamaño, peso y complejidad de estos dispositivos, facilitando su diseño y funcionamiento. Además, mejoran el consumo, maximizando su autonomía y permitiendo obtener más información. Por todo ello, en este proyecto se estudia el diseño y desarrollo de un dispositivo de monitorización cardíaca utilizando el ADAS1000 que sirve de front-end para el ECG. Asimismo, se analiza cómo integrar y comunicar este dispositivo con otros que puedan servir para estudiar la señal de interés. El dispositivo empleado en este proyecto, el ADAS1000 de Analog Device, es un circuito integrado que sirve de etapa de entrada (front-end) analógico para la captación de señales bioeléctricas. Este integrado tiene las entradas necesarias para conectar los electrodos o sensores. Dichas entradas pasan a un amplificador diferencial con ganancia programable, un convertidor analógico digital de aproximaciones sucesivas (SAR) de 14 bits y un filtro digital. Este dispositivo también incorpora otras funciones como la detección de electrodos sueltos. La ventaja que presenta es su bajo coste para un sistema complejo (ECG, respitacion…), su bajo consumo y sus pequeñas dimensiones.

[CA] Les patologies cardíaques són un destacat problema de salut en l'actualitat, per això els instruments per estudiar l'estat del cor tenen una gran importància. En l'actualitat existeix una tendència d'incorporar dispositius que puguen monitoritzar de forma remota al subjecte, interferint mínimament en la seua activitat i obtenint la millor qualitat d'informació possible. Amb l'aparició d'aquesta tendència, els fabricants han desenvolupat circuits integrats que inclouen les etapes fonamentals de la captació dels senyals biomèdiques. D'aquesta manera es redueix la grandària, pes i complexitat d'aquests dispositius, facilitant el seu disseny i funcionament. A més, milloren el consum, maximitzant la seua autonomia i permetent obtenir més informació. Per tot això, en aquest projecte s'estudia el disseny i desenvolupament d'un dispositiu de monitorització cardíaca utilitzant el ADAS1000 que serveix de front-end per l'ECG. Així mateix, s'analitza com integrar i comunicar aquest dispositiu amb altres que puguen servir per estudiar el senyal d'interès. El dispositiu emprat en aquest projecte, el ADAS1000 d'Analog Device, és un circuit integrat que serveix de front-end analògic per a la captació de senyals bioelèctrics. Aquest integrat té les entrades necessàries per connectar els elèctrodes o sensors. Aquestes entrades passen a un amplificador diferencial amb guany programable, un convertidor analògic digital de tipus SAR de 14 bits i un filtre digital. Aquest dispositiu també incorpora altres funcions com la detecció d'elèctrodes per connectar. L'avantatge que presenta és el seu baix cost per a un sistema complex (ECG, respiració...), el seu baix consum i les seues petites dimensions.

[EN] Cardiac pathologies are a prominent health problem in modern life, so the mechanisms to study the state of the heart are of great importance. Nowadays the trend is to incorporate devices that can monitor the patients’ heart remotely, minimally interfering with their activity and obtaining the best quality of information possible. So that, manufacturers have developed integrated circuits that include the fundamental stages of capturing biomedical signals. This reduces the size, weight and complexity of these devices, facilitating their design and functioning. In addition, they improve consumption, maximizing their autonomy and allowing to obtain more information. Therefore, this project studies the design and development of a cardiac monitoring device using the ADAS1000 that serves as a front-end for the ECG. Furthermore, it also analyzes how to integrate and communicate this device with others that can serve to study the signal of interest. The device used in this project, the ADAS1000 of Analog Device, is an integrated circuit that serves as an analog front-end for the capture of bioelectric signals. This integrated has the necessary inputs to connect the electrodes or sensors. The inputs pass to a differential amplifier with programmable gain, a digital analog converter of SAR type of 14 bits and a digital filter. This device also incorporates other functions such as the detection of loose electrodes. Its advantages are low cost, low consumption and small dimensions.