Monitorización y Análisis Señal Mioeléctrica Intestinal

El electroenterograma (EEnG) es el registro de la actividad mioeléctrica del intestino delgado. Tiene dos componentes: la onda lenta (OL) y las ráfagas de potenciales de acción o spike bursts (SB). La OL está asociado a las oscilaciones lentas y periódicas de la señal basal. Es el marcapasos del intestino y determina la frecuencia máxima de contracciones intestinales asociadas al SB. La frecuencia del OL varía a lo largo del intestino delgado, de alrededor de 12 ciclos por minuto (cpm) en el duodeno a 9 y 11 cpm en el yeyuno y alrededor de 8 cpm en el íleon. Aunque los patrones anormales de SW están relacionados con la diabetes y varias patologías intestinales, como la obstrucción intestinal mecánica, el síndrome del intestino irritable, el íleo paralítico y la isquemia intestinal, el registro de EEnG en superficie no se utiliza aún en la práctica clínica. Una de las razones principales de esto es la mala calidad de las señales de superficie.

Por lo general, estos registros se realizan con electrodos de disco convencionales. Sin embargo, esto produce una resolución espacial pobre, causada en parte por el efecto de emborronamiento debido a las diferentes conductividades del volumen conductor. Se ha demostrado que el Laplaciano del potencial reduce este efecto, proporcionando una mejor resolución espacial. Los potenciales laplacianos en superficie se pueden estimar aplicando técnicas de discretización y combinando los potenciales de superficie recogidos por un conjunto de electrodos monopolares, o usando electrodos anulares concéntricos de diferentes tamaños y configuraciones (bipolares, tripolares, tripolares conectados en configuración bipolar).

En este proyecto, se pretendía mejorar el registro de las señales EEnG mediante el desarrollo de electrodos anulares concéntricos y la caracterización de las señales EEnG para la identificación de la OL intestinal.

• Se desarrollaron diferentes versiones de electrodo de anillo concéntrico multipolar que permite realizar registros simultáneos con diferentes tamaños de anillo y configuración (monopolar, bipolar, tripolar …). Para facilitar su uso clínico, mejorar su contacto con la superficie corporal y la comodidad, se implementó sobre un sustrato flexible y se incorporó una capa adhesiva y un único conector de salida. El electrodo se fabricó mediante tecnología de serigrafía.

Este electrodo permite estudiar la mejor disposición de detección de señal para cada aplicación de grabación bioeléctrica de superficie. Específicamente, se evaluó el efecto de la ubicación del electrodo, el material adhesivo, la configuración y el tamaño del anillo en diferentes parámetros de calidad de la señal y la capacidad de detección de la OL intestinal derivados de los registros de EEnG en la superficie.

• Con respecto a la ubicación del electrodo, se prefiere la posición subumbilical. La posición supraumbilical se ve más afectada por la interferencia respiratoria y cardíaca.
• En cuanto al material utilizado para la fijación del electrodo, el material adhesivo presentó un mejor comportamiento en términos de robustez a las interferencias respiratorias y de baja frecuencia.
• Con respecto a la configuración del registro de la señal, BC demostró ser mejor que MC en términos de atenuación de interferencia respiratoria y cardíaca. Por otro lado, se ha encontrado que la interferencia de baja frecuencia afecta a las señales EEnG en la configuración BC más que en MC

En general, se encontró que al considerar todos los parámetros en un enfoque global, la mejor combinación de factores fue la configuración concéntrica bipolar con material adhesivo y posición subumbilical.

• Con respecto a la influencia del tamaño del anillo, se observó que cuanto mayor es el tamaño del anillo, menor es la influencia de las interferencias de baja frecuencia. Por otro lado, la influencia de la interferencia respiratoria en el registro de EEnG es mayor con el aumento del tamaño del anillo. Los mejores resultados en términos de identificación de SW intestinal y calidad de señal global se obtuvieron con el anillo de 30 mm de diámetro exterior, que alcanza un equilibrio de los factores previamente indicados.
• Respecto a la comparación de las señales recogidas con la CRE múltiple y la grabación bipolar convencional con electrodos de disco. Los registros concéntricos bipolares presentaron una mayor atenuación de la interferencia cardíaca. Este comportamiento podría atribuirse principalmente a la resolución espacial mejorada de los electrodos bipolares concéntricos, que son más sensibles a la actividad de las fuentes dipolo en el área cercana al electrodo y menos sensibles a los dipolos distantes, como los de origen cardíaco. Por otro lado, los electrodos BC también atenúan la influencia de la interferencia respiratoria en comparación con los registros bipolares convencionales. Esto es probablemente debido a un movimiento más homogéneo del disco central y el anillo externo integrado en un solo electrodo, que el de los dos electrodos de disco independientes utilizados para los registros bipolares convencionales. No obstante, este último supera los resultados de BC en términos de influencia de interferencias de baja frecuencia. En general, la capacidad de identificar la frecuencia de OL y proporcionar señales de EEnG de mejor calidad fue mejor para las grabaciones realizadas con el multi-CRE desarrollado.