ADQUISICIÓN Y PROCESAMIENTO AUTOMATIZADO DEL POTENCIAL DE ACCIÓN CARDÍACO D.G. Fainstein, M.F. Domínguez, C.M. Franke, M.C. Mántaras, A.C. Morales, C.P.A. Pennisi, I.P. Riobó & L.C. Nicola Siri Laboratorio de Bioelectricidad – Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Entre Ríos – Argentina Av. Laurencena 142, (3100) Paraná, Entre Ríos, Argentina – pluma@iname.com RESUMEN Se describe el desarrollo de un programa para la adquisición y procesamiento de los potenciales de acción cardiacos, registrados con la técnica de microelectrodos intracelulares. El mismo realiza la medición on–line de los parámetros que caracterizan los potenciales de acción ventriculares: potencial de reposo (Vrep), potencial de pico (Vpico), duraciones del potencial de acción al 30%, al 50% y al 90% de la repolarización (APD30, APD50, APD90 respectivamente). El programa fue desarrollado bajo un entorno de programación gráfica, LabVIEW 5.1, para ser utilizado bajo MS-Windows. El programa fue evaluado en comparación con la técni- ca de procesamiento manual mediante cursores (off– line) arrojando valores similares, pero independientes de la subjetividad del operario ya que se promedian los parámetros para un conjunto de potenciales de acción. Adicionalmente, dado que se permite la obtención de los parámetros en simultáneo con la adquisición, dis- minuyen los tiempos de procesamiento. Los resultados obtenidos permiten concluir que el desa- rrollo cumplió con los objetivos planteados, ya que es de uso sencillo, facilitando su utilización en el trabajo habitual del laboratorio Palabras clave: potenciales de acción cardiacos, microelectrodos, instrumentación virtual, procesamiento de señales 1. INTRODUCCIÓN Los estudios de electrofisiología cardíaca permiten investigar la actividad eléctrica del corazón, responsa- ble de la generación y transmisión del impulso excitato- rio que da origen a la contracción mecánica del mismo. Esta actividad eléctrica puede ser explorada tanto por técnicas in vivo como in vitro [5]. Entre las técnicas in vitro se encuentra el registro transmembranal mediante microelectrodos intracelulares, una técnica estándar imprescindible en los laboratorios de electrofisiología celular [4]. Los potenciales de acción de las células cardíacas registrados mediante esta técnica constituyen uno de los tipos de señales más importantes para la investigación básica, cuyo estudio es útil para caracte- rizar los fenómenos que dan origen a diferentes situa- ciones fisiológicas y fisiopatológicas del sistema car- diovascular. Por otra parte, la acción terapéutica de drogas cardioactivas puede comprenderse a través del conocimiento del efecto específico sobre determinadas corrientes o canales iónicos de las células cardíacas, que modifican la morfología de los potenciales de ac- ción [2]. En el caso de las células cardíacas ventriculares, el potencial de acción (PA) se caracteriza por los si- guientes parámetros: potencial de reposo (Vrep), po- tencial de pico (Vpico), duraciones del potencial de acción al 30%, al 50% y al 90% de la repolarización (APD30, APD50, APD90 respectiva–mente) y máximo valor de la derivada del voltaje respecto del tiempo (dV/dt, max ). Para la medición de estos parámetros existen progra- mas comerciales en los cuales el proceso de medición debe hacerse off–line, mediante cursores que se despla- zan manualmente sobre los registros digitalizados. Este es un procedimiento relativamente lento, que limita el número de PA que se puede evaluar en corto tiempo [1]. Además no pueden observarse cuantitativamente las variaciones de los parámetros durante la realización de los experimentos. Existen otros programas que cal- culan de forma automática los parámetros, pero están desarrollados bajo plataforma MS-DOS, lo cual limita sus prestaciones y provee una interfase poco amigable con el usuario. En este trabajo se presenta un programa de adquisición de los PA, registrados con la técnica de microelectro- dos intracelulares, que realiza la medición on–line de los parámetros, desarrollado mediante programación gráfica para ser utilizado bajo MS-Windows. 2. METODOLOGÍA A continuación se describen las diferentes etapas del desarrollo del programa. El mismo fue desarrollado bajo un entorno de programación gráfica, LabVIEW 5.1, de National Instruments, que presenta una gran versatilidad para el desarrollo de aplicaciones de ad- quisición y procesamiento de señales. Adquisición de la señal: Como se mencionó previa- mente, los registros de los potenciales de acción fueron obtenidos mediante la técnica de microelectrodos intra- celulares. Se utilizó para ello un sistema de registro desarrollado en el Laboratorio de Bioinstrumentación de la FI–UNER [3]. En este sistema, la señal eléctrica registrada es acondicionada mediante un amplificador de microelectrodos e ingresada a una computadora personal que cuenta con un procesador Pentium– 100MHz. La digitalización se lleva a cabo mediante una placa conversora A/D de 12 bits (PC–LPM–16 PnP, de National Instruments). La frecuencia de muestreo fue establecida en 5[KHz] y el rango de voltaje de entrada en ±5[V].