Diseño de un sistema low-cost basado en Raspberry PI para la representación del mapeo óptico del potencial de acción en experimentos de corazón aislado

Abstract

[ES] Durante el estado de activación cardiaca se produce una propagación de la excitación en el tejido que permite captar ciertas mediciones ópticas de los potenciales de acción celulares. Así, es posible estudiar los diferentes estados cardiacos, normal o arrítmico. En el presente Trabajo Fin de Máster se ha realizado un sistema de bajo coste (¿low-cost¿) que incorpora diversos softwares y entornos gráficos para brindar apoyo en estudios de investigación cardiaca. Actualmente está incrementando el interés y la necesidad de desarrollar sistemas que aporten resultados de calidad para proyectos de investigación sin necesidad de realizar grandes inversiones económicas. Por ello, se plantea como objetivo principal del trabajo crear un sistema ¿low-cost¿¿ capaz de llevar a cabo diferentes fases relacionadas con el control de la adquisición de datos, el procesado de imagen y vídeo y el almacenamiento de los datos adquiridos en experimentos con mapeo óptico cardiaco en corazones aislados de conejos. De esta manera, es posible analizar los potenciales de acción celulares para determinar la existencia de condiciones normales o patológicas cardiacas. Posteriormente, los resultados son almacenados en una base de datos y se reflejan en una representación gráfica web. De esta manera, se demuestra la viabilidad de proyectos como éste para la obtención de resultados válidos que sirvan de ayuda en investigaciones futuras basadas en experimentación animal, con el fin de trasladarlo a la práctica clínica.

[EN] During the state of cardiac activation, there is a propagation of the excitation in the tissue that allows to capture certain optical measurements of the cellular action potentials. Thus, it is possible to study the different cardiac states, normal or arrhythmic. In the present Master's Thesis, a low-cost system has been created that incorporates various softwares and graphic environments to provide support in cardiac research studies. Currently, interest and the need to develop systems that provide quality results for research projects without the need for large economic investments is increasing. Therefore, the main objective of the work is to create a "low-cost" system capable of carrying out different phases related to the control of data acquisition, image and video processing and the storage of data acquired in experiments with cardiac optical mapping in isolated hearts of rabbits. In this way, it is possible to analyze the cellular action potentials to determine the existence of normal or pathological cardiac conditions. Subsequently, the results are stored in a database and are reflected in a graphic web representation. In this way, the viability of projects like this one is demonstrated to obtain valid results that will help in future research based on animal experimentation, with the purpose of transferring it to clinical practice.