Aspectos básicos de la tecnología utilizada en los estudios de sueño

Tamaño: px

Comenzar la demostración a partir de la página:

Download "Aspectos básicos de la tecnología utilizada en los estudios de sueño"

Eva María Henríquez Córdoba
hace 7 años
Vistas:

1 Aspectos básicos de la tecnología utilizada en los estudios de sueño Ramon Farré Unitat de Biofísica i Bioenginyeria Facultat de Medicina, UB CIBER Respiratorio

2 La polisomnografía (PSG) consiste en el registro de DISTINTAS variables fisiológicas (naturaleza, amplitud y rapidez de variación).

3 La medida de PSG tiene lugar mediante una serie de sensores/transductores que transforman las variables fisiológicas en señales eléctricas que se registran mediante un polígrafo analógico o un ordenador. Variable fisiológica Sensor Transductor Señal eléctrica (V) VARIABLE SENSOR EEG, ECG, EMG Saturación O 2 Flujo Esfuerzo inspiratorio Postura corporal Electrodos + amplificador Pulsioxímetro Termistor, gafas nasales Bandas toracoabdominales Sensor gravimétrico

4 Señal eléctrica Señal eléctrica La señal eléctrica proporcionada por el sensor debe ser un fiel reflejo de la variable fisiológica medida. Para ello se requiere que el sensor sea LINEAL, es decir que proporcione una señal que sea proporcional a la variable medida (linealidad del sensor). Δx Δy Variable fisiológica Calibración: Factor de escala (ganancia) (Volt / cmh 2 O) Variable fisiológica Calibración: Factor de escala (ganancia) Corrección de cero (offset)

No siempre los sensores que se utilizan en PSG son lineales. Por ejemplo, para el registro del flujo (ventilación), que es una variable fundamental para valorar el grado de apnea/hipopnea.

5 No siempre los sensores que se utilizan en PSG son lineales. Por ejemplo, para el registro del flujo (ventilación), que es una variable fundamental para valorar el grado de apnea/hipopnea. El transductor lineal de referencia para el flujo es el neumotacógrafo: ya sea de tipo malla (Lilly) o de tipo capilar (Fleisch). No obstante, su uso en la rutina clínica de PSG no es posible ya que requiere el uso de una máscara nasal.

6 Para registrar una señal de flujo cómoda para el paciente se utilizan termistores/termopares o gafas nasales. Ambos sensores proporcionan una señal que no es lineal. Por tanto, la señal de estos sensores puede dar lugar a una infravaloración o a una sobrevaloración de las hipopneas. TERMISTOR 50% reducción 20% reducción Hipopnea: Falso negativo Farré et al. Eur Respir J 11: , 1998

7 GAFAS NASALES 40% reducción Hipopnea: Falso positivo 70% reducción Farré et al. Am J Respir Crit Care Med 163: , 2001.

8 Una ventaja de las gafas nasales es que su señal se puede linearizar mediante el cálculo automático de su raiz cuadrada. Farré et al. Am J Respir Crit Care Med 163: , 2001.

9 Como se ha indicado anteriormente, la señal proporcionada por el sensor debe ser un fiel reflejo de la variable fisiológica medida. Además de ser lineal, el sensor debe tener una respuesta suficientemente rápida.

10 20 ºC 37 ºC H 2 O TEMPERATURA 37 ºC Temperatura real 20 ºC Sensor rápido Sensor lento TIEMPO

11 Un sensor puede tener una buena respuesta estática pero una mala respuesta dinámica. Constante de tiempo (τ): tiempo en alcanzar el 63% del valor total. Se dice que un sensor de respuesta rápida (pequeña constante de tiempo) tiene: a) una buena respuesta dinámica b) una buena respuesta en frecuencia TEMPERATURA 37 ºC Temperatura real Sensor rápido 20 ºC τ τ Sensor lento TIEMPO

12 El TERMISTOR es un ejemplo de sensor con buena respuesta estática pero muy mala respuesta dinámica: es demasiado lento para registrar correctamente la respiración Farré et al. Eur Respir J 11: , 1998

13 PULSIOXIMETRÍA El pulsioxímetro es sensible a los artefactos de movimiento y coloración de la zona donde se aplica

14 El PULSIOXÍMETRO puede tener una respuesta dinámica inadecuada si está configurado para un tiempo de promediado (ΔT) demasiado largo. 100 ΔT = 3 s SaO 2 (%) SaO 2 (%) ΔT = 3 s ΔT = 21 s Infravaloración de la desaturación TIME (s) Farré et al Sleep 21:

15 Variable fisiológica Sensor Transductor Señal eléctrica (V) Visualización Cálculo Muestreo Digitalización Amplificación Filtrado

16 Un aspecto práctico del registro de señales en la PSG es el uso de filtros. El filtrado de una señal es un proceso (analógico o digital) que elimina ciertas componentes de la señal. Por ejemplo, un filtro paso-bajo es un sistema que únicamente permite el paso de las componentes de una señal que varían lentamente (bajas frecuencias) y elimina aquellas componentes que varían rápidamente (altas frecuencias). Contrariamente, un filtro paso-alto es un sistema que permite únicamente el paso de las componentes de una señal que varían rápidamente (altas frecuencias) y elimina aquellas componentes que varían lentamente (bajas frecuencias).

17 Ejemplo de uso de un FILTRO PASO-BAJO para eliminar el ruido eléctrico (50 Hz) de una señal.

18 Ejemplo de uso de un FILTRO PASO-ALTO para eliminar la deriva térmica en un sensor de flujo basado en termistor. SIN FILTRAR (DC) FILTRADO PASO-ALTO (AC) T ambiente = 27 ºC T ambiente = 27 ºC 0 0 T ambiente = 20 ºC T ambiente = 20 ºC 0 0

19 Efectos de distintos parámetros de filtrado sobre una señal de ECG Es muy importante respetar las frecuencias de corte (o constantes de tiempo) de los filtros especificadas en las recomendaciones.

20 Puede haber una cierta confusión en la nomenclatura: FILTRO PASO-BAJO: deja pasar inalteradas las bajas frecuencias y elimina las altas frecuencias. FILTRO DE BAJAS: elimina la bajas frecuencias y deja pasar las altas frecuencias. EEG: Low frequency filter: 0.3 Hz High frequency filter: 30 Hz EMG: Low frequency filter: 10 Hz High frequency filter: 90 Hz ECG: Low frequency filter: 1 Hz High frequency filter: 15 Hz Respiración: Low frequency filter: 0.1 Hz High frequency filter: 1 Hz

21 CONEXIÓN DE LA INSTRUMENTACIÓN A TIERRA: RUIDO CONEXIÓN DE LA INSTRUMENTACIÓN A TIERRA: SEGURIDAD

Documentos relacionados

INSTRUMENTACION TEMARIO

INSTRUMENTACION TEMARIO 1. Introducción a la toma de medidas en sistemas físicos 2. Sensores y Transductores 3. Acondicionamiento de la señal: amplificación, normalización y filtrado 4. Sistemas de adquisición