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BIOINSTRUMENTACIÓN Y SENSORES BIOMÉDICOS

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by

Jessica Alaniz

on 21 October 2015

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SENSORES BIOMÉDICOS
¿Qué son?

Instrumentos analíticos que
transforman procesos biológicos en señales
eléctricas u ópticas y permiten su cuantificación
CLASIFICACIÓN
Función
(medición): presión, flujo y temperatura.

Transducción
(transformación de señal): resistivo, inductivo capacitivo, ultrasonido y electroquímico.

Especificidad

clínica: pediatría, obstetricia, cardiología, radiología, etc.

1. La acción de medir
NO debe alterar
la magnitud de la medida, lo ideal es de manera no invasiva.

2.
GARANTIZAR
la seguridad del paciente.

3. Considerando el entorno y el usuario los equipos deben ser
robustos, fiables y de fácil
calibración.

LOS APARATOS DEBEN SER:
Conceptos involucrados:
Medida:
Magnitud
física, propiedad que va a medir el sistema
Sensor/Transductor
:
Dispositivo que
convierte
una forma de
energía
a otra; sensor se aplica más en de
magnitud física a eléctrica.
Acondicionamiento de señal:
Puede
amplificar, filtrar y adaptar
la señal y desplegarla en el dispositivo de salida (pantalla/display)

BIOINSTRUMENTACIÓN Y SENSORES BIOMÉDICOS
¿Qué es?
INSTRUMENTACIÓN

Enzimas x Sustratos
Anticuerpos x Antígenos
Lectinas x Carbohidratos
Complementariedad de ácidos nucleicos.

Utilizan la especificidad de los procesos biológicos:
UNIVERSIDAD ANÁHUAC MÉXICO NORTE
FACULTAD DE INGENIERÍA


BIOINSTRUMENTACIÓN Y SENSORES BIOMÉDICOS
ALANIZ ESTRADA JESSICA ALEJANDRA


INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA BIOMÉDICA
Cualquier dispositivo para medir,
registrar y/o controlar
el valor de una
magnitud
que se desea observar.
Entonces...
La instrumentación

biomédica

es:
Son los instrumentos empleados para obtener información
aplicada a los seres vivos

(sobre su energía), y también están destinados a ofrecer una ayuda
funcional o a la sustitución
de funciones fisiológicas.
Pueden ser para :
Diagnóstico,
Monitorización,
Terapia,
Electro cirugía
Rehabilitación
Estructura general de un sistema de instrumentación biomédica
Dispositivo de salida:
El
resultado
del procesamiento de la señal se muestra de la forma más
sencilla
de
interpretar
para el operador. Se pueden dar en forma: Visual (gráficas/datos numéricos), Auditiva (pitidos/sonidos), etc.

Elementos auxiliares:
Calibradores, Controladores, Telemetría, Memoria, etc.
CARACTERÍSTICAS:
Exactitud:
Diferencia entre valor real y valor medio entre el valor real, siempre se da en porcentaje, por lo tanto se multiplica por 100

Precisión:
Medida que determina el número de dígitos válidos en una medida.

Resolución:
Incremento más pequeño de la magnitud de entrada que puede medirse

Repititividad:
Capacidad de obtener la misma salida para la misma entrada en instantes diferentes.

Control estático:
Asegura que las variaciones aleatorias en las medidas entran en una determina tolerancia.

Sensibilidad:
Incremento que sufre la señal de salida ante un incremento de la magnitud de entrada.

Desplazamiento del origen:
Variaciones de calibración

Rangos de entrada:
Magnitudes medibles por el sistema

Impedancia de entrada:
Las perturbaciones en la magnitud medida deben ser las mínimas.


VENTAJAS
Reutilización
Menor manipulación
Menor tiempo de ensayo
Repetitividad
PROPIEDADES
CLASIFICACIÓN (por bioseñales):
Acústica
Magnéticas
Mecánicas
Químicas
Ópticas
Eléctricas


• Señales Bioacústicas:
Desde el fluir de la sangre, el latir del corazón, incluso movimiento de los músculos generan sonidos, las señales acústicas se puede adquirir desde la superficie utilizando transductores acústicos.

• Señales Biomagnéticas:
Varios órganos como el cerebro, el corazón y los pulmones, producen campos magnéticos en extremo débiles, la medición de estos campos brinda información que ningún otra bioseñal provee.

Señales Biomecánicas:
Señales generadas por locomoción, y desplazamiento, estas señales NO se propagan tan fácilmente por consecuencia la medición se hace sobre el sitio donde se origina y requiere una gran variedad de transductores.

Señales Bioquímicas:

Resultado de mediciones químicas de tejidos vivos o muestras analizadas en laboratorio.

Señales Bioópticas:
Resultado de reacciones ópticas que ocurren naturalmente o son inducidas para su medición, como ejemplo se puede obtener información importante de un feto a partir de la fluorescencia del líquido amniótico.

Señales Bioeléctricas:
Propias de sistemas biológicos, su fuente es el potencial transmembrana que ante ciertas condiciones genera una diferencia de potencial, que si se lo mide a nivel de células aisladas con micro electrodos puede ser en si la señal biomédica.

Bibliografía:
Introducción y conceptos básicos de la instrumentación biomédica
http://www.ibercajalav.net/img/SenalesBiomedicas1.pdf
http://www.ibercajalav.net/img/SenalesBiomedicas2.pdf )
http://www.ibercajalav.net/img/SenalesBiomedicas3.pdf
http://minerva.uca.es/publicaciones/asp/docs/tesis/DSanchezMorillo.pdf
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24412901
http://www.mdpi.com/1424-8220/14/1/1057

A New Calibration Methodology for Thorax and Upper Limbs Motion Capture in Children Using Magneto and Inertial Sensors
Videos de bioinstrumentación
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