Registro y análisis de la señal mioeléctrica intestinal captada en superficie abdominal mediante electrodos anulares flexibles

Abstract

[ES] Las patologías gastrointestinales constituyen alrededor del 10% de las consultas hospitalarias en Europa, siendo habitualmente muy complicado su diagnóstico. Patologías como la isquemia intestinal, el íleo paralítico o la obstrucción intestinal suelen presentar ese tipo de inconvenientes para su diagnóstico clínico, lo que frecuentemente deriva en un retraso en el tratamiento quirúrgico de las mismas y su posible agravamiento. Actualmente no existen sistemas no-invasivos empleados en entornos clínicos que permitan monitorizar dicha actividad gastrointestinal. En este trabajo se presenta una técnica no invasiva para la registro de la actividad mioeléctrica intestinal. Hasta la fecha, los registros mioeléctricos en superficie abdominal se han realizado fundamentalmente con electrodos convencionales en configuración monopolar y/o bipolar que proporcionan señales de baja calidad, así que lo que se pretende con este trabajo es mejorar la calidad de los registros empleando electrodos anulares concéntricos que permiten estimar el laplaciano del potencial en superficie. Dichos electrodos serán activos y estarán implementados sobre un sustrato flexible con objeto de mejorar el contacto electrodo-piel, preamplificar y acondicionar la señal mioeléctrica intestinal captada en superficie lo más cerca posible de la zona de captación, haciéndola más robusta frente a la presencia de ruidos e interferencias, Se ha generado una base de datos con registros de la actividad eléctrica de superficie abdominal obtenida en 16 voluntarios, en condiciones de ayuno. Cada sesión de registro tuvo una duración de 180 minutos adquiriéndose simultáneamente las señales captadas en el abdomen correspondientes a los tres electrodos laplacianos y a dos registros bipolares, así como las principales interferencias fisiológicas presentes en los este tipo de registros, la respiración, el ECG en derivación I, además las señales procedentes de un acelerómetro triaxial. Se han definido y calculado parámetros para valorar la presencia de las interferencias cardiaca, respiratoria y de baja frecuencia sobre los distintos registros de EEnG, así como su capacidad para captar la actividad de la onda lenta intestinal. Los resultados obtenidos demuestran que los registros de EEnG mediante los electrodos anulares concéntricos presentan una mayor inmunidad a las interferencias de origen cardiaco y respiratorio que los registros bipolares, probablemente debido a sus características laplacianas. Pese a ello, presentan un mayor contenido de interferencias de baja frecuencia presumiblemente originado por tratarse de un registro en seco. Finalmente, destacar que en los registros de EEnG en superficie realizados con los electrodos laplacianos ha sido posible identificar la OL intestinal en alrededor del 93% de los casos, frente a en torno al 88% de los registros bipolares. Estos resultados ponen de manifiesto la viabilidad del EEnG abdominal para la monitorización no invasiva de la actividad maracapasos

[EN] Gastrointestinal diseases constitute about 10% of hospital visits in Europe, and is usually very complicated diagnosis. Diseases such as intestinal ischemia, paralytic ileus or intestinal obstruction usually have such disadvantages for clinical diagnosis, which often leads to a delay in surgical treatment of them and their possible aggravation. There are currently no non-invasive systems used in clinical settings that allow such activity monitor gastrointestinal. This paper presents a noninvasive technique for recording intestinal myoelectric activity. To date, the abdominal surface myoelectric records were made primarily with conventional electrodes in monopolar configuration or bipolar signals that provide low quality, so the aim of this paper is to improve the quality of records using ring electrodes concentric to estimate the surface Laplacian potential. These electrodes will be active and will be implemented on a flexible substrate to improve the skin-electrode contact, and condition preamplify intestinal myoelectric signal captured in closest surface of the catchment area, making it more robust to the presence of noise and interference, It has generated a database with records the electrical activity of abdominal surface obtained in 16 volunteers under fasting conditions. Each recording session lasted 180 minutes being acquired signals simultaneously captured in the abdomen for the three electrodes and two records Laplacian bipolar and major physiological interference present in such records, respiration, ECG derivation I, besides the signals from the triaxial accelerometer. Defined and calculated parameters to assess the presence of interference cardiac, respiratory and low frequency on different EEnG records and their ability to capture the slow wave activity intestinal. The results demonstrate that records EEnG through concentric ring electrodes have greater immunity to interference from cardiac and respiratory bipolar recordings, probably due to its characteristics Laplacian. Nevertheless, have a higher content of low-frequency interference caused presumably because it is a dry record. Finally, note that in EEnG records made with the electrode surface Laplacian has been possible to identify the intestinal OL in about 93% of cases, compared with around 88% of the bipolar recordings. These results demonstrate the feasibility of abdominal EEnG for noninvasive monitoring of pacemakers intestinal activity, and the best performance of the electrodes assets Laplacian flexible substrate for these records.