Electrodos concéntricos flexibles, registro inalámbrico.
Sistema basado en sensores anulares flexibles para la obtención de registros de altas prestaciones de señales electrocardiográficas (SP20120469).
Sistema de monitorización inalámbrico de la actividad eléctrica uterina para la ayuda al diagnóstico de la necesidad y éxito en la inducción del parto (SP20120490).
Habitualmente los registros de señales bioeléctricas sobre la superficie corporal se realizan mediante electrodos de disco, en configuración monopolar o bipolar. Estos electrodos presentan una baja resolución espacial debido al efecto de borramiento del volumen conductor. En este respecto, se han demostrado que los electrodos concéntricos anulares (CRE) que estiman directamente el potencial laplaciano de superficie permiten adquirir la actividad eléctrica más localizada que los electrodos de disco. A nivel computacional se ha demostrado que el tamaño de los CRE está estrechamente relacionado con la profundidad del dipolo eléctrico que se pretende captar. El desarrollo y uso de un electrodo concéntrico multianular permitiría evaluar la influencia del tamaño de los CRE sobre la señal bioeléctrica captada. Por otro lado, dado que la amplitud de la señal bioeléctrica captada mediante los electrodos concéntricos anulares es muy débil, se precisa sistemas de instrumentación de alta precisión que reduce el nivel ruido e interferencia para poder acondicionar adecuadamente estas señales. En este respecto, se suelen emplear los electrodos activos que integran un circuito de preamplificación colocado lo más cercano posible al electrodo y transmitir la señal captada mediante cables al amplificador de bioseñales externo para el acondicionamiento de señal. En este contexto, la tendencia actual es minimizar el cableado y desarrollar sistemas portátiles o inalámbricos que brinden mayor comodidad del paciente y simplificar el sistema de registro.
Por tanto el objetivo de estos proyectos es por un lado desarrollar unos novedosos electrodos multipolares de configuración anular implementados sobre sustratos flexibles, simplificando además el sistema de registro eliminando la necesidad de cables y amplificadores externos, dotando a dichos sensores de un circuito de acondicionamiento y transmisión inalámbrico de señal. Todo ello con el fin de mejorar la calidad de las señales captadas, obtener información más precisa que la obtenida con electrodos convencionales de disco, y con la mayor comodidad para el personal clínico y pacientes durante el registro. Dicho sistema fue ensayado tanto en los ámbitos de la monitorización y diagnóstico cardiaco y en obstetricia. Asimismo, el uso de este tipo de sensores y sistemas es extensible a la captación de otras señales bioeléctricas: como la de músculo respiratorio, gastrointestinal, o cerebro.
Se han desarrollado, testeado nuevas técnicas de fabricación para la implementación de los electrodos anulares flexibles. En comparación con la técnica de serigrafía, la fabricación de los electrodos anulares flexibles con la nueva técnica inyección de tinta ha permitido implementar electrodos de mayor definición de contorno reduciendo además el tiempo de fabricación de electrodos de nuevo diseño (prototipado), si bien para la implementación de múltiples unidades de un determinado diseño se ha visto que la técnica de serigrafía resulta más conveniente.
El desarrollo del sistema de registro inalámbrico basado en tecnología de bajo consumo Bluetooth low energy BLE ha permitido monitorizar la señal electrocardiográfica durante 24 h o más sin cableado alguno, lo cual supone una mayor comodidad para pacientes bajo monitorización y un ahorro en el tiempo y en el coste para quien experimenta (personal de cardiología e investigación). Por otro lado también se ha desarrollado un sistema de registro inalámbrico basado en tecnología Bluetooth 2.0+EDR para aplicaciones más exigentes en términos de resolución y velocidad de muestreo.
Los resultados obtenidos del análisis de la señal electrocardiográfica registrado con este sistema y electrodos multi-anillo han permitido validar dicho sistema para aplicaciones de monitorización de señales biomédicas de una forma rápida sencilla y sin ningún cable. Además, se ha demostrado la capacidad de dicho sistema de enfatizar ciertas componentes concretas del órgano bajo estudio, y ha permitido estudiar la influencia de las dimensiones y configuración del electrodo anular en la captación de señales.
Asimismo se han comparado las prestaciones de los electrodos anulares y electrodos de disco convencionales para la captación de la señal mioeléctrica uterina en mujeres embarazadas a término. En comparación con los electrodos de disco, la detectabilidad de las contracciones uterinas de los electrodos anulares es ligeramente inferior. Además, las características de las señales EHG captadas con electrodos anulares son similares a las adquiridas con electrodos de disco, demostrando su capacidad para su futuro uso clínico. [Más resultados en proyectos específicos de esa área].
Estos módulos están siendo utilizados por personal investigador y clínico del Hospital Universitario y Politécnico la Fe de Valencia para la obtención de registros de la actividad mioeléctrica uterina en distintos escenarios obstétricos.
Estos resultados de estos proyectos han dado lugar a 5 publicaciones en revistas JCR, 1 patente nacional, 4 publicaciones en conferencias internacionales y/o nacionales.