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Modelo paramétrico de la actividad eléctrica celular cardiaca estimado a partir de registros electrocardiográficos estándares

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dc.contributor.authorIllanes, A. (Alfredo)spa
dc.contributor.authorSérandour, G. (Guillaume)spa
dc.creator.email[email protected]spa
dc.date.accepted2013-04-10spa
dc.date.accessioned2014-05-05T23:26:31Zspa
dc.date.available2014-05-05T23:26:31Zspa
dc.date.created2013-06spa
dc.date.issued2014-05-05spa
dc.date.submitted2013-02-01spa
dc.descriptionEl presente trabajo tiene como objetivo principal relacionar la actividad eléctrica cardiaca celular con la actividad eléctrica cardiaca medida en una sola derivación del electrocardiograma (ECG), mediante un modelo paramétrico de potencial de acción (PA) celular, lo cual se llevó a cabo relacionando dinámicas conocidas, matemáticamente modelables, que existen a nivel de una célula cardiaca, a dinámicas que pueden ser encontradas en un registro ECG estándar. La principal dinámica celular a relacionar con el ECG es la conocida como curva de restitución celular en tres dimensiones, la cual relaciona la duración del potencial de acción celular (APD) con el intervalo diastólico que lo precede y con el mismo APD pero del ciclo cardiaco precedente. Curvas de restitución similares se encontraron en señales ECG registradas durante el test isométrico handgrip, relacionando el intervalo QT con el intervalo TQ que lo precede y con el intervalo QT del ciclo cardiaco precedente. Siguiendo esta similitud, un modelo paramétrico de curva de restitución, extraído de un modelo de PA a tres corrientes iónicas, es ajustado a la curva de restitución del ECG con el fin de estimar los parámetros del modelo de PA. Este modelo es finalmente simulado estimulándolo con un tren de impulsos de frecuencia igual a la frecuencia cardiaca del sujeto experimentado. Los resultados muestran que la curva de restitución obtenida experimentalmente a partir del ECG es similar a la obtenida a partir de la simulación del modelo de PA. Más aún, el APD simulado del modelo sigue de forma satisfactoria la variación en el tiempo del intervalo QT del sujeto experimentado. Esto abre nuevas perspectivas en el análisis de la actividad celular a partir de registros ECG estándar.spa
dc.description.abstractThe main purpose of this paper is to relate cellular cardiac electrical activity with the cardiac electrical activity measured in only one electrocardiogram (ECG) lead, through a cellular action potential (AP) parametrical model. This is performed by relating known dynamics, which can be mathematically modeled, existing at a cardiac cell level, to dynamics which can be obtained from a standard ECG recording. The main cellular dynamic used for relating with the ECG is the one known as three dimensional cellular restitution curve, which relates the action potential duration (APD) with its preceding diastolic interval and with the APD of the preceding cardiac cycle. Similar restitution curves were found in ECG signals recorded under the isometric handgrip test by relating the QT interval with its preceding TQ interval and with the QT interval of the preceding cardiac cycle. Following this similarity, a parametrical restitution curve, derived from a three ionic current cellular AP model was fitted to the ECG restitution relation for AP model parameter estimation. This model is finally simulated by stimulating it with an impulse train of frequency similar to the heart rate of the tested subject. The results show that the restitution curve experimentally obtained from the ECG is similar to the one obtained from de AP model simulation. Moreover the simulated APD follows satisfactorily the QT interval time variation of the tested subject. This opens new perspectives for the analysis of cellular cardiac electrical activity from standard ECG recordings.spa
dc.format.extent12 p.spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.bibliographiccitationIllanes, A. Y Sérandour, G. Modelo paramétrico de la actividad eléctrica celular cardiaca estimado a partir de registros electrocardiográficos estándares, Revista Ingeniería Biomédica, 7 (13), 31-42. doi: http://repository. eia.edu.co/handle/11190/518spa
dc.identifier.issnISSN 19099762spa
dc.identifier.urihttps://repository.eia.edu.co/handle/11190/518spa
dc.language.isospaspa
dc.publisher.departmentBiomédica, Mecatrónica y Mecánicaspa
dc.publisher.editorEscuela de Ingeniería de Antioquia EIAspa
dc.publisher.editorUniversidad CESspa
dc.relation.referencesMalmivuo J., Plonsey R. Bioelectromagnetism: Principles and Aplication of Bioelectric and Biomagnetic Fields. Oxford University Press, 1995. Capítulo 6, 165-177.spa
dc.relation.referencesSörnmo L., Laguna P. Bioelectrical signal processing in cardiac and neurological applications. Elsevier, 2005. Capítulo 6, 411-452.spa
dc.relation.referencesArnold L., Page J., Attwell D., Cannell M., Eisner D. The dependence on heart rate of the human ventricular action potential duration. Cardiovascular research, 313, 547–551, 1981.spa
dc.rightsDerechos Reservados - Universidad EIA, 2020spa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2spa
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dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/spa
dc.subject.eiaTECNOLOGÍAS PARA LA SALUDspa
dc.subject.eiaTECHNOLOGY IN HEALTHspa
dc.subject.eurovocELECTROCARDIOGRAFÍA ( ECG )spa
dc.subject.eurovocELECTROCARDIOGRAPHY ( ECG )spa
dc.subject.eurovocHEART RATE - PHYSIOLOGYspa
dc.subject.eurovocFRECUENCIA CARDÍACA - FISIOLOGÍAspa
dc.subject.keywordsMODELADO ECGspa
dc.subject.keywordsMODELO DE POTENCIAL DE ACCIÓN CELULARspa
dc.subject.keywordsINTERVALO QTspa
dc.subject.keywordsAPDspa
dc.subject.keywordsCURVA DE RESTITUCIÓNspa
dc.subject.keywordsECG MODELLINGspa
dc.subject.keywordsCELLULAR ACTION POTENTIAL MODELspa
dc.subject.keywordsQT INTERVALspa
dc.subject.keywordsRESTITUTION CURVEspa
dc.subject.lcshRBI00108spa
dc.titleModelo paramétrico de la actividad eléctrica celular cardiaca estimado a partir de registros electrocardiográficos estándaresspa
dc.title.alternativeParametrical model of cardiac cell electrical activity estimated from standard electrocardiogram recordingsspa
dc.typeArtículo de revistaspa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501spa
dc.type.coarversionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85spa
dc.type.contentTextspa
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/articlespa
dc.type.redcolhttps://purl.org/redcol/resource_type/ARTspa
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersionspa
dspace.entity.typePublication
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