[ca] Degut al coneixement de la estructura cel·lular dels teixits biològics i la capacitat d'extraure un model elèctric paramètric del mateix basat en un element de dos terminals amb una certa relaxació espectral d'impedància (model de Cole-Cole), l'espectroscòpia de bio-impedància ens permet determinar els paràmetres directament lligats amb informació física del teixit, com pot ser la densitat cel·lular o la dispersió de la mida de les cèl·lules, entre d'altres. Aquest aspectes físics són variants en el temps en teixits que estan sotmesos a canvis mecànics que en ocasions poden ser molt ràpids, com en el cas particular del teixit cardíac. Degut a això, també es d'interès poder fer la mesura de manera ràpida i continuada durant un cert interval de temps, amb l'objectiu de poder veure la seva evolució. Equips de recerca de l'hospital de Sant Pau, juntament amb el grup de recerca d'Instrumentació Electrònica i Biomèdica del Departament d'Enginyeria Electrònica de la UPC, estan estudiant la eficàcia de la mesura de bio-impedància en el diagnòstic i localització d'infarts de miocardi o tumors pulmonars, patologies comuns i que presenten una disminució de la qualitat de vida, inclús mortalitat, als pacients que les pateixen, justificant la necessitat clínica d'un dispositiu capaç de donar suport a la seva diagnosi. Segons els resultats preliminars de la recerca, aquest mètode pot tenir un paper complementari, millorant la capacitat de distingir alguns teixits patològics de les tècniques actuals. Els instruments presents al mercat actual per a mesurar espectroscòpia de impedància acostumen a ser costosos, voluminosos i incomplerts, dificultant i encarint la capacitat d'us d'aquestes eines per a l'objectiu esmentat, així com l'avenç en el procediment de recerca i validació d'aquesta tècnica com a mètode de diagnosi clínica. Per tant, l'objectiu d'aquest projecte en concret és desenvolupar un instrument de mesura auto contingut i de baix cost que sigui capaç de mesurar bio-impedància satisfent les característiques requerides. Aquest sistema serà prototipat sobre l'eina d'instrumentació de desenvolupament lliure recent apareguda al mercat anomenada Red Pitaya, basada en el xip Zynq de Xilinx, i la suite de computació i presentació gràfica Matlab com a principals suports tecnològics, aprofitant tot el material i coneixements actuals sobre l'àmbit en qüestió assolits pels resultats del treball anterior del grup de recerca. Com a resultat final del projecte, s'ha aconseguit realitzar una mesura d'impedància de teixit cardíac amb el prototip proposat, accedint mitjançant un catèter a l'interior del cor d'un porc in-vivo amb un infart de miocardi induït. S'ha mesurat la impedància amb el catèter flotant dins la cavitat, en contacte amb teixit sà i en contacte amb teixit cicatritzat, veient-se les clares diferencies entre les tres mesures i validant així la capacitat de donar suport a la recerca amb el prototip proposat.

[es] Debido al conocimiento de la estructura celular de los tejidos biológicos y la capacidad de extraer un modelo eléctrico paramétrico del mismo basado en elemento de dos terminales con una cierta relajación espectral de impedancia (modelo de Cole-Cole), la espectroscopia de bio-impedancia nos permite determinar los parámetros directamente relacionados con información física del tejido, como pueden ser la densidad celular o la dispersión del tamaño de las células, entre otros. Estos aspectos físicos son variantes con el tempo en tejidos que están sometidos a cambios mecánicos que en ocasiones pueden ser muy rápidos, como es el caso particular del tejido cardiaco. Debido a ello, también es de interés poder realizar la medida de manera rápida y continua durante un cierto intervalo de tiempo, con el objetivo de poder ver su evolución. Equipos de investigación del hospital de Sant Pau, juntamente con el grupo de investigación de Instrumentación Electrónica y Biomédica del Departament d'Enginyeria Electrònica de la UPC, están estudiando la eficacia de la medida de bio-impedancia en el diagnostico i localización de infartos de miocardio o tumores pulmonares, patologías comunes y que presentan una disminución en la calidad de vida, incluso el fallecimiento, a los pacientes que la sufren, justificando la necesidad clínica de un dispositivo capaz de dar soporte a su diagnosis. Según los resultados preliminares de la investigación, este método puede tener un papel complementario, mejorando la capacidad de distinguir algunos tejidos patológicos de las técnicas actuales. Los instrumentos presentes en el mercado actual válidos para la medida de espectroscopia de impedancia acostumbran a ser costosos, voluminosos e incompletos, dificultando y encareciendo la capacidad de uso de dichas herramientas para tal objetivo, así como el avance en el procedimiento de investigación y validación de dicha técnica como método de diagnóstico clínico. Por tanto, el objetivo de este proyecto en concreto es desarrollar un instrumento de medida auto contenido y de bajo coste que sea capaz de medir bio-impedancia satisfaciendo las características requeridas. Dicho sistema será desarrollado sobre la herramienta de instrumentación de desarrollo libre recientemente aparecida en el mercado llamada Red Pitaya, basada en el chip Zynq de Xilinx, y la suite de computación y presentación gráfica Matlab como principales sustentos tecnológicos, aprovechando todo el material y conocimientos actuales sobre el ámbito en cuestión adquiridos por los resultados del trabajo anterior del grupo de investigación. Como resultado final del proyecto, se ha conseguido realizar una medida de impedancia de tejido cardiaco con el prototipo propuesto, accediendo mediante un catéter al interior del corazón de un cerdo in-vivo con un infarto de miocardio inducido. Se ha medido la impedancia con el catéter flotando dentro de la cavidad, en contacto con tejido sano y en contacto con tejido cicatrizado, viéndose las claras diferencias entre las tres medidas y validando así la capacidad de dar soporte a la investigación con el prototipo propuesto.