Arquitectura Abierta Escalable para Monitorización Domiciliaria

175 Pages·2003·1.78 MB·Spanish

TESIS DOCTORAL
Arquitectura Abierta Escalable para
Monitorizaci´on Domiciliaria: Aplicaci´on a
Pacientes con Patolog´ıas Cardiacas.
realizada por
Jorge Mun˜oz Mar´ı
dirigida por
Dr. Juan F. Guerrero Mart´ınez y
Dr. Javier Calpe Maravilla
Departament d’Enginyeria Electr`onica
`
UNIVERSITAT DE VALENCIA – ESTUDI GENERAL
Val`encia – Maig, 2003.

Arquitectura Abierta Escalable para Monitorizaci´on
Domiciliaria: Aplicaci´on a Pacientes con Patolog´ıas
Cardiacas.
Jorge Mun˜oz Mar´ı, 2003.

Dpt. Enginyeria Electr`onica.
Facultat de F´ısica.
D.JUANFRANCISCOGUERREROMART´INEZ,DoctorenCienciasF´ısi-
cas, Profesor Titular del Departamento de Ingenier´ıa Electr´onica de la Fa-
cultad de F´ısica de la Universitat de Val`encia, y
D.JAVIERCALPE MARAVILLA,Doctor enCiencias F´ısicas,Profesor Ti-
tular del Departamento de Ingenier´ıa Electr´onica de la Facultad de F´ısica
de la Universitat de Val`encia.
HACEN CONSTAR QUE:
El Ingeniero en Electr´onica D. Jorge Mun˜oz Mar´ı ha realizado bajo nuestra
direcci´oneltrabajotitulado“ArquitecturaAbiertaEscalableparaMonitori-
zaci´on Domiciliaria: Aplicaci´on a Pacientes con Patolog´ıas Cardiacas”, que
se presenta en esta memoria para optar al grado de Doctor en Ingenier´ıa
Electr´onica.
Y para que as´ı conste a los efectos oportunos, firmamos el presente certifi-
cado, en Val`encia, a 2 de Junio de 2003.
Juan F. Guerrero Mart´ınez Javier Calpe Maravilla Javier Calpe Maravilla
Director del Departamento

Tesis Doctoral: ARQUITECTURA ABIERTA ESCALABLE PARA
´ ´
MONITORIZACION DOMICILIARIA: APLICACION
´
A PACIENTES CON PATOLOGIAS CARDIACAS.
˜ ´
Autor: JORGE MUNOZ MARI
´
Directores: Dr. JUAN FRANCISCO GUERRERO MARTINEZ
Dr. JAVIER CALPE MARAVILLA
El tribunal nombrado para juzgar la Tesis Doctoral arriba citada, com-
puesto por los sen˜ores:
Presidente:
Vocales:
Secretario:
Acuerdaotorgarlelacalificaci´onde
Y para que as´ı conste a los efectos oportunos, firmamos el presente
certificado.
Val`encia, a

´
Indice general
Resumen. V
Organizaci´on de la Tesis. VII
1. Introducci´on. 1
1.1. Objetivos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2. Trabajos de Telemedicina en el Grupo de Procesado Digital
de Sen˜ales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3. Justificaci´on. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.4. El Electrocardiograma. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.5. Arritmias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.6. El Infarto Agudo de Miocardio. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.7. Estudio de par´ametros obtenidos del ECG. . . . . . . . . . . 20
2. Soluciones en Telemedicina. 23
2.1. Breve introducci´on a la Telemedicina. . . . . . . . . . . . . . 23
2.1.1. Fechas importantes en la evoluci´on de la Telemedicina. 24
2.1.2. Beneficios clave de la Telemedicina.. . . . . . . . . . . 26
2.2. Revisi´on de m´etodos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3. Implementaci´on del sistema. 41
3.1. Diagrama de bloques del sistema. . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.2. Bioamplificador. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.3. Digitalizador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.4. M´odulo de transmisi´on BlueTooth. . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.4.1. Seguridad en BlueTooth.. . . . . . . . . . . . . . . . . 51
i
3.4.2. Compatibilidad con aplicaciones biom´edicas. . . . . . 52
3.4.3. Elecci´on del m´odulo BlueTooth. . . . . . . . . . . . . 52
3.5. PDA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.6. Servidor del Centro M´edico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4. Programaci´on del sistema. 61
4.1. M´odulo digitalizador. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
4.2. PDA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.2.1. Recepci´on de datos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
4.2.2. An´alisis de datos. Detecci´on de marcas del ECG. . . . 65
4.2.3. Compresi´on de datos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.2.4. Cifrado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
4.2.5. Generaci´on de Alarmas. . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
4.2.6. Indicador de infarto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
4.2.7. Clasificador de Arritmias. . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.3. Servidor del Centro M´edico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
4.3.1. Receptor de Alarmas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
4.3.2. Base datos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
4.3.3. Interfaz con los datos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
4.3.4. M´odulo de control remoto. . . . . . . . . . . . . . . . 105
5. Resultados. 109
5.1. M´etodos utilizados para la validaci´on de los detectores de
marcas implementados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
5.2. Comparaci´on entre el algoritmo utilizado y el original. . . . . 112
5.3. Comparaci´on entre los algoritmos detectores analizados. . . . 114
5.3.1. Discusi´on del resultado de la comparativa. . . . . . . . 115
5.4. Validaci´on del algoritmo seleccionado. . . . . . . . . . . . . . 116
5.4.1. Detecci´on de onda R. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
5.4.2. Detecci´on del principio del QRS. . . . . . . . . . . . . 120
5.4.3. Detecci´on del final del QRS. . . . . . . . . . . . . . . . 122
5.4.4. Validaci´on del pico de T. . . . . . . . . . . . . . . . . 124
5.4.5. Validaci´on del final de T. . . . . . . . . . . . . . . . . 125
ii