Tarjeta de adquisición de datos para el sistema integrado de estetoscopio digital y ECGAR del proyecto SEDAR / Data acquisition card for integrated system of digital stethoscope and ECGAR of SEDAR Project

El artículo presenta el desarrollo de una tarjeta de adquisición de datos (TAD) para uso biomédico. Este diseño forma parte de un sistema que permite realizar un análisis comparativo entre los sonidos cardiopulmonares (SC) y el electrocardiograma de alta definición (ECGAR). La TAD reportada digitaliza simultáneamente tres señales adquiridas. Los dos primeros canales digitalizan las señales correspondientes a las derivaciones dI y dIII del ECGAR. El tercer canal digitaliza la señal captada del SC. El instrumento consta de dos partes, una etapa de hardware para adquirir la señal y un software para la manipulación de datos en la computadora. El hardware está compuesto por un microcontrolador de alto rendimiento, una interfaz de comunicación con la computadora vía USB y los circuitos de seguridad eléctrica inherentes a un equipo médico. El software permite la adquisición de las señales transmitidas desde el hardware, su visualización gráfica y el almacenamiento de la información en una base de datos. Las pruebas de funcionamiento demostraron errores inferiores al 0,1 % en las mediciones de amplitud y no se registró perdida de información en la comunicación con la computadora

The paper reports the development of a data acquisition card (TAD) for biomedical use. This design is part of a system that allows a comparative analysis between cardiopulmonary sounds (SC) and the high-definition electrocardiogram (ECGAR). The reported TAD simultaneously digitizes three acquired signals. The channels 1 and 2 digitize the ECGAR signals corresponding to leads dI and dIII. The channel 3 digitizes to SC captured signal. The instrument consists of two parts, a hardware for acquire the signal and a software for data manipulation in the computer. The hardware consists of a high performance microcontroller, a USB communication interface with the computer and the electrical safety circuits inherent to medical equipment. The software allows the signals acquisition transmitted from the hardware, its graphic visualization and the information storage in a database. The performance tests showed errors less than 0.1 % in amplitude measurements and no loss of information in the communication with the computer

Desarrollo del prototipo de un sistema de adquisición de datos para la digitalización de la señal electrocardiográfica de alta resolución / Prototype development of a data acquisition system for ECG signal digitalization high resolution

Resumen - El presente trabajo reporta el desarrollo de una tarjeta de adquisición de datos para uso biomédico. El proyecto consta de una etapa de hardware y una de software. La etapa de hardware permite la digitalización multicanal de 8 señales, con una velocidad de adquisición de 2000 muestras por segundo (mps) en cada canal y 12 bits de resolución por muestra. El software de aplicación se diseñó con la finalidad de visualizar en tiempo real y almacenar en el computador las señales adquiridas. Este proyecto se realizó buscando desarrollar tecnología propia, que permita la adquisición simultánea de los doce canales del electrocardiograma (ECG) superficial estándar, con características de alta resolución (ECGAR). La tarjeta de adquisición de datos reportada se diseña como parte de un proyecto, que tiene como propósito obtener la representación digital de la señal ECG multicanal, con las características adecuadas para aplicar técnicas de análisis especializadas que permitan estudiar enfermedades cardiovasculares de metabolismo retardado, como el mal de Chagas. En las pruebas realizadas se constató que el sistema presenta errores inferiores al 0,15 % en las mediciones de amplitud y no presenta perdida de información en la comunicación del hardware con la computadora. También se constató que la representación gráfica de las señales adquiridas es de muy buena calidad para su implementación por médicos especialistas.

Abstract - This paper reports the development of a data acquisition card for biomedical use. The project involves development of hardware and software. The hardware enables acquisition of 10 analog signals, at a rate of 2000 samples per channel per second (mps) and 12-bit resolution per sample. The application software was designed for visualizing and storing, in real time, the acquired signals. This project was performed aiming at developing proprietary technology, for simultaneous acquisition of 12 leads of the standard electrocardiogram (ECG) including high resolution (ECGAR) features. The acquisition card was designed as part of a larger project aiming at developing a high resolution electrocardiograph, incorporating advanced digital processing techniques for research about cardiovascular diseases such as the Chagas disease. The tests performed for this acquisition card show amplitude errors lower than 0.15 % and no loss of information during the communication with the computer. It was also found that the graphical representation of the acquired signals is of high quality for interpretation by cardiologists.

Bomba de perfusión programable para uso biomédico

Este trabajo presenta el funcionamiento de un instrumento biomédico, diseñado y construido para cubrir los requerimientos de un grupo de investigadores en el área de bioquímica. El instrumento desarrollado tiene como propósito inyectar un fluido biológico a un sistema específico en una secuencia definida y programable, cuyo compuesto químico lo define el investigador. Dicha secuencia permite establecer diferentes velocidades de inyección del fluido en función del tiempo; todo ello, en un mismo ciclo de trabajo. Para cumplir con las características de funcionamiento se diseñó un sistema electrónico con microcontroladores y un sistema mecánico de precisión, que puede manejar una o dos inyectadoras de 3 centímetros cúbicos (cc) de uso comercial. La acción del sistema mecánico sobre las inyectadoras se encarga de inyectar el líquido en el medio o cuerpo de experimentación. El prototipo de este instrumento se está utilizando en el estudio del metabolismo de los atletas durante el ejercicio, en el laboratorio de investigación del Departamento de Bioquímica de la Facultad de Medicina de la Universidad de Los Andes.

This work presents the operation of a biomedical instrument, designed and built to cover the requirements of investigators group at the biochemistry area. The developed instrument has as purpose to inject a biological fluid, to a specific system in a defined and programmable sequence whose chemical compound the investigator defines. This sequence allows to establish different speeds of injection of the fluid in function of the time; everything it, in oneself work cycle. To fulfill the operation characteristics an electronic system it was designed with microcontrolers and a mechanical system of precision that it can manage an or two syringes of 3 cubic centimeters (cc) of commercial use. The action of the mechanical system on the syringes takes charge of inject the liquid in the means or experimentation body. The prototype of this instrument is used in the study of the metabolism of the athletes during the exercise, at the laboratory of investigation of the department of Biochemistry of the Ability of Medicine at the University of The Andes.