17 000,000. Mortalidad por enfermedades cardiovasculares (OMS 2011)

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Vicente Pinto Ramírez
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1 17 000,000 Mortalidad por enfermedades cardiovasculares (OMS 2011)

2 15.5% Mortalidad por enfermedades cardiovasculares en Perú (Minsa 2013)

3 +3 Número de días entre cada evento cardiovascular detectado precozmente

4 1 Número de horas hasta que una arritmia no controlada devenga en muerte súbita (MS)

5 80% Mortbimortalidad que se puede evitar con un correcto diagnóstico (AAC 2012)

6 ? Horas-hombre ahorradas por un diagnóstico precoz de enfermedad cardiovascular a un paciente

7 DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MONITOREO AMBULATORIO CON TECNOLOGÍA CELULAR PARA LA DETECCIÓN OPORTUNA DE ARRITMIAS Y EVENTOS CORONARIOS: UNA CONTRIBUCIÓN PARA EL DIAGNÓSTICO PRECOZ A CARDIOPATÍAS EN EL PERÚ PIAP-2-P

OBJETIVOS Diagnosticar arritmias y eventos coronarios de forma precoz Incrementar número de derivadas ECG (vistas de la actividad eléctrica del corazón)

8 OBJETIVOS Diagnosticar arritmias y eventos coronarios de forma precoz Incrementar número de derivadas ECG (vistas de la actividad eléctrica del corazón) Incrementar tiempo de registro de eventos a 72 h Incrementar resolución de captura ECG Mostrar estado del paciente en tiempo real Alertar sobre presencia de cardiopatías

9 ENTIDADES Diseño del componente software del sistema Implementación y pruebas del componente software del sistema. Verificación del cumplimiento de los protocolos de pruebas durante la realización del proyecto. Responsable del seguimiento, monitoreo y control de calidad de las consultorías y servicios tercerizados. Responsable de la elaboración de las tesis de pregrado y postgrado. Diseño del componente hardware del sistema, que consta de los circuitos integrados (captación y envío de la señal ECG). Responsable del control de calidad del dispositivo electrónico desarrollado y del cumplimiento de los requisitos técnicos. Ejecución de las pruebas de comprobación de parámetros electrónicos. Supervisión de los servicios tercerizados del componente hardware del sistema.

10 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Dispositivo Portátil para el Monitoreo Remoto de Pacientes Ambulatorios (INICTEL) Electrocardiograma de 12 derivadas Alta resolución (+250 sps) y tiempo de registro (+3 d) Temperatura, movimiento y respiración Tecnología inalámbrica Bluetooth Monitoreo en TR y alerta de eventos cardiovasculares Peso < 250 g, Dimensiones < 13 x 10 x 5 Cumplimiento de normas IEC , Procesamiento de señales ECG para Apoyo al diagnóstico de Cardiopatías (Universidad de Lima)

SISTEMA DE MONITOREO UNIVERSIDAD AMBULATORIO NACIONAL DE CON INGENIERÍA TECNOLOGÍA CELULAR PARA LA DETECCIÓN Instituto Nacional OPORTUNA de Investigación DE y Capacitación ARRITMIAS de

Web Base de datos Taquicardia sinusal Taquicardia supraventricular Taquicardia ventricular Arritmia sinusal Bloqueo de salida sinusal Arresto sinusal Pausas Fibrilación auricular Fibrilación

11 SISTEMA DE MONITOREO UNIVERSIDAD AMBULATORIO NACIONAL DE CON INGENIERÍA TECNOLOGÍA CELULAR PARA LA DETECCIÓN Instituto Nacional OPORTUNA de Investigación DE y Capacitación ARRITMIAS de Telecomunicaciones Y EVENTOS CORONARIOS SMATCel II III avx avy V1 V2 V3 V4 Internet App. Web Base de datos Taquicardia sinusal Taquicardia supraventricular Taquicardia ventricular Arritmia sinusal Bloqueo de salida sinusal Arresto sinusal Pausas Fibrilación auricular Fibrilación ventricular Bloqueo Atrioventricular N... / 8 Paciente Router Acondicionamiento de señales ECG x8 / 8 Conversión A/D 8 canales Registro de señales Transceptor xg Transceptor Bluetooth Universidad de Lima Batería Detección de episodios CV (Dispositivo) Control Dispositivo Sistema de alimentación Botón de pánico (Paciente) Tablet Smartphone Laptop / PC Módem Router Supervisión remota (Especialista) Mundo PIAP-2-P

12 COMPONENTES DEL PROYECTO Componente 1 (INICTEL): Diseñar el dispositivo electrónico de monitoreo ambulatorio con tecnología celular (SMATC) para detección precoz de eventos coronarios y detección oportuna de arritmias Sensores y circuitos integrados con capacidad de comunicación inalámbrica Embebidos en una unidad confortable para el usuario Normativa internacional (IEC )

13 COMPONENTES DEL PROYECTO Componente 3 (INICTEL): Implementación de dispositivo electrónico de monitoreo ambulatorio con tecnología celular (SMATC) [ ] en base a los diseños previos Acceso desde aplicativo web utilizando un navegador de internet Visualización de las bioseñales desde una ubicación geográfica con cobertura celular a través del sistema de comunicación inalámbrica desarrollado

14 Conceptos básicos ELECTROCARDIOGRAFÍA DE 12 DERIVADAS

15 2) INTRODUCCIÓN DERIVADAS ECG (2/2) Periféricas Periféricas aumentadas Precordiales

16 WCT

17 CÁLCULO DE DERIVADAS ECG Precordiales (V1, V2, V3, V4, V5, V6) Periféricas (LEAD I, LEAD II, LEAD III) Periféricas aumentadas (avl, avr, avf) Positivo Negativo Operación V1 ChV1 WCT ChV1 - WCT V2 ChV2 WCT ChV2 - WCT V3 ChV3 WCT ChV3 - WCT V4 ChV4 WCT ChV4 - WCT V5 ChV5 WCT ChV5 - WCT V6 ChV6 WCT ChV6 - WCT LEAD I (LA-RA) LEAD II (LL-RA) LEAD III LL-(RA+LA) / 2 = LEAD II - LEAD I avr LL - (LA-RA) = - (LEAD I + LEAD II) / 2 avl RA - (LA+LL) / 2 = LEAD I - LEAD II / 2 avf LA - (RA+LL) / 2 = LEAD II - LEAD I /2

18 MÓDULO ADC PARA BIOPOTENCIALES

19 TI ADS1298 Circuito integrado ADS canales ADC (16, 24 bits) Velocidad de muestreo 250 Sps a 32 ksps 8 PGA de bajo ruido, Filtros EMI Amplificador RL, WCT, estado de electrodos ADS1x98 Fabricante: Texas Instruments Dimensiones: 1.2 x 1.2 cm2 Aplicaciones: Instrumentación (médica) IEC , IEC , IEC

20 MÓDULO ADC ADS1x98 (Diagrama de Bloques) Señal prueba, Señal monitoreo AVDD AVSS DVDD CLKSEL V1 WCT x8 Electrodos entrada Canal 1 Canal 8 MUX WCT RLD inv 1 CONTROL OSC CLK /DRDY RLD amp /CS SCLK DIN DOUT x1 Electrodo RLD (retorno) WCT AGND Protocolo de Comunicación

21 Elaboración de prototipo modular en INICTEL-UNI AVANCES Q3 2015

22 Dispositivo Comunicación Alimentación Adquisición Control TRx BLE (Laird BL600) TRx 3G (ublox LISA- U230) ADC biopot. (TI ADS1298) Microcontrolador (PIC32)

23 MEJORAS EN EL DISEÑO EN EAGLE (MÓDULO ADC) 2/2 Jack 5V DC Circuitos de alimentación (Regulación interna) Conector DB-15 IC: ADS1x98 10x9 cm2 Reloj externo Comunicación con uc (SPI)

24 MEJORAS EN EL DISEÑO EN EAGLE (MÓDULO ADC) 2/2 Circuitos de alimentación (Regulación interna) 10x9 cm2

25 COMM. BLE: DISEÑO DE PCB 34 x 30 mm

26 ADQUISICIÓN: DISEÑO DE PCB 103 x 87 mm

27 CONTROL: DISEÑO DE PCB 58 x 63 mm

28 Elaboración de prototipo integrado en INICTEL-UNI AVANCES Q3 2016

29 Dispositivo Comunicación Alimentación Adquisición Control TRx BT 2.0+EDR (CSR BC417) LDO bb (LTC3531) ADC biopot. (TI ADS1298) Microcontrolador (PIC24, XLP) TRx LTE Cat 1 (ublox SARA- R404M) Li-Ion 2000 mah + SuperCap 4F planned

30 DISEÑO DE PCB INTEGRADO

31 DISEÑO DE PCB INTEGRADO

32 PRUEBAS DE VERIFICACIÓN PESO (G) Dispositivo con carcasa 78.4 Batería de litio 38.5 Cable de señal ECG Mortara 54.6 Cable y termistor YSI 55.3 TOTAL 226.8

33 DIMENSIONES DIMENSIÓN MEDIDA (CM) Alto 7.23 Ancho 8.63 Profundidad 2.83

SNR POR CANAL RELACIÓN CANAL SEÑAL* A RUIDO ADC (SNR) [db] 1 29.

34 SNR POR CANAL RELACIÓN CANAL SEÑAL* A RUIDO ADC (SNR) [db]

35 HISTOGRAMA DE RUIDO

36 SOFTWARE DE PROCESAMIENTO ECG

37 SEÑAL ECG DERIVACIÓN DII

38 ALGORITMO DE DETECCIÓN (5) FILTRADO DE LA SEÑAL ELIMINACIÓN DE LÍNEA BASE (O LÍNEA ISOELÉCTRICA) RECONOCIMIENTO DEL PICO R RECONOCIMIENTO DE LOS PUNTOS DE INTERÉS DE LA SEÑAL ECG DETERMINAR LA DESVIACIÓN DEL SEGMENTO ST Y DESVIACIÓN DE LA ONDA T SI LA DESVIACIÓN TIENE UNA DURACIÓN MAYOR A 20 SEGUNDOS ENTONCES EL EVENTO ES PERSISTENTE, SE ENVÍA ALERTA. CÁLCULO DE PARÁMETROS DE INTERÉS PARA DETECCIÓN DE ARRITMIAS (IRREGULARIDAD RR, SEGMENTO PR, SEGMENTO QT, ETC) DETERMINACIÓN PARAMÉTRICA DE LA EXISTENCIA DE ARRITMIAS.

39 ALGORITMO DE DETECCIÓN (1)

40 ALGORITMO DE DETECCIÓN (2)

41 ALGORITMO DE DETECCIÓN (3)

42 ALGORITMO DE DETECCIÓN (4)

43 PRUEBAS DE DETECCIÓN (1) DETECCIÓN DE ARRITMIA: BLOQUEO AURÍCULO VENTRICULAR DE PRIMER GRADO

44 PRUEBAS DE DETECCIÓN (2) DETECCIÓN DE ARRITMIA: FIBRILACIÓN VENTRICULAR

45 PRUEBAS DE DETECCIÓN (3) DETECCIÓN DE PUNTOS EN LA DERIVACIÓN V1 DEL REGISTRO E0808 DE LA BASE DE DATOS EUROPEAN ST-T, CORRESPONDE A UNA SEÑAL CON DEPRESIÓN DE LA ONDA T

46 IMPLEMENTACIÓN Y PRUEBAS

47 DIAGRAMA DE BLOQUES DEL SISTEMA

48 CARCASA

49 CARCASA

50 PLATAFORMA WEB (INICIO)

51 PLATAFORMA WEB (SISTEMA)

52 PLATAFORMA WEB (INTRANET)

53 PLATAFORMA WEB (SEÑAL ECG)

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