Cancelación de Artefactos en Neuroestimuladores

Abstract

Durante las últimas décadas, los avances en el desarrollo de los Dispositivos Médicos Implantables Activos cobraron gran relevancia en el ámbito de la Medicina y la Ingeniería conjuntamente. En lo que confiere al Estado del Arte del rubro, actualmente las innovaciones apuntan al diseño de dispositivos en Lazo Cerrado en los neuroestimuladores. Este tipo de dispositivos introducen una nueva problemática característica. En la zona de estimulación se realizan medidas de la respuesta del tejido, con el fin de obtener realimentación sobre la terapia aplicada. La señal de estimulación filtrada por el cuerpo humano provoca la superposición de lo que se denominará Stimulus Artifact, con la señal neural de interés llamada Evoked Compound Action Potential. La primera resulta ser de órdenes de magnitud mayor a la segunda y no son separables en frecuencia, lo cual dificulta la adquisición. El sistema CANE tiene como objetivo dar solución a dicho problema a partir de la Cancelación de Artefactos. Para esto implementa, basado en resultados de investigación recientes, una etapa de Hardware y Firmware para la eliminación del Stimulus Artifact, seguida de una etapa de Software donde se remueven los residuos remanentes. En la primera etapa, se diseñó una PCB para funcionar como shield sobre el kit de desarrollo con el MCU escogido, siendo este la plataforma NUCLEO-L552ZE-Q para el MCU STM32L552ZE. Por otro lado, la etapa de post procesamiento se implementó utilizando herramientas de Python en combinación con el instrumento Analog Discovery 2. Como resultados, se recuperó un Evoked Compound Action Potential exitosamente teniendo una relación de amplitud de 56 dB con respecto al artefacto de estimulación.