instrumentacion biomedica p3

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Gustavo Alfaro

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  • 1. Sistemas deInstrumentacinLa instrumentacin biomdica trata sobre losinstrumentos empleados para obtener informacin aaplicar energa a los seres vivos, y tambin a losdestinados a ofrecer una ayuda funcional o a lasustitucin de funciones fisiolgicas. Se denominainstrumento a cualquier dispositivo empleado paramedir, registrar y/o controlar el valor de unamagnitud que se desea observar. Lainstrumentacin desde este punto de vista puedeconsiderarse como la ciencia y tecnologa del diseoy utilizacin de los instrumentos.

2. Sistemas deInstrumentacinExisten equipos o instrumentos para terapia,monitorizacin, diagnstico, electrociruga yrehabilitacin. La principal diferencia entre los sistemas deinstrumentacin biomdica y cualquier otrosistema de instrumentacin convencionalradica en que la fuente de las seales suelenser seres vivos o energa aplicada a estos sereso tejidos vivos. 3. Sistemas deInstrumentacinLa accin de medir no debe alterar lamagnitud medida. Dicha alteracin puedeproducirse como resultado de unainteraccin fsica (directa), bioqumica,fisiolgica o psicolgica. Adems, el meroconocimiento de que se est realizando unamedida puede provocar reacciones en elpaciente que distorsionan completamentelos resultados.. 4. Sistemas deInstrumentacinHay que garantizar la seguridad delpaciente. La accin de medir no debe poneren peligro innecesariamente la vida delpaciente. Ante la inaccesibilidad de muchasmedidas se recurre a medidas indirectas enlas cuales se sensa otra magnitudrelacionada con la deseada. 5. Sistemas deInstrumentacinLas variables biomdicas rara vez sondeterminsticas y stas varan enormementede unas personas a otras. Tambin eshabitual, que en una medida de una sealbiolgica influyan otras seales que haceninterferencia. 6. Sistemas deInstrumentacinUn sistema general de instrumentacinbiomdica se representa en la siguiente figura: 7. Sistemas de InstrumentacinVariables Parmetros.La variable a medir puede ser una cantidad fsica o unacondicin del sistema. La accesibilidad de la variable esimportante porque pueden ser de cualquiera de estos tipos:Interna (presin sangunea) Superficial (biopotenciales cardacos) Radiante (radiacin infrarroja que emana del cuerpo) Derivada de una muestra de tejido (sangre o biopsia) 8. Sistemas de InstrumentacinBiopotenciales.El estudio de los biopotenciales y su registro ocupan un lugarimportante en el campo de la bioinstrumentacin. Se puedeargumentar que el ejemplo clsico es el registro de la actividadelctrica del corazn mediante el ECG.En las membranas de casi todas las clulas del organismo haypotenciales elctricos.Algunas clulas como las nerviosas y musculares son excitables, esdecir capaces de generar impulsos electroqumicos rpidamentecambiantes en sus membranas. Casi en todos lo casos estos impulsosse pueden utilizar para transmitir seales a lo largo de las membranasnerviosas o musculares. 9. Sistemas deSensores. InstrumentacinEl trmino transductor se define como un dispositivo que convierteuna forma de energa en otra. Un sensor convierte una variable fsicaen una seal elctrica. Como caractersticas principales, debe tener: Responde nicamente a la forma de energa presente en la variableexcluyendo a cualquier otra Interacta con el sistema de manera que minimiza la energa extraiday de la forma menos invasiva posible Puede estar constituido por un elemento sensor primario seguido deun elemento de conversin El elemento de conversin puede requerir alimentacin elctricaexterna para obtener una seal de salida del sensor 10. Sistemas de InstrumentacinAcondicionamiento de la seal.Usualmente el sensor no puede entregar directamente la seal desalida directamente al display o al registrador. Normalmente necesitaser amplificada y filtrada para eliminar ruidos indeseables o eliminarlas diferencias de impedancias entre el sensor y el display.Con frecuencia, la salida del sensor se convierte en forma digital yposteriormente se procesa por circuitos digitales especializados o porcomputadoraPuede tambin promediar seales repetitivas para reducir ruidos einterferencias, o puede convertir informacin del dominio del tiempoal dominio de la frecuencia.. 11. Sistemas de InstrumentacinDisplay, Registrador o Dispositivo de Salida.Los resultados de la medicin deben mostrarse en una forma que el operadorhumano pueda interpretar. Pueden ser mostrados en forma numrica o grfica,discreta o continua, permanente o temporal dependiendo del tipo de variable enparticular y de la forma en que el operador puede utilizar esta informacin. Aunquela mayora de los display o dispositivos de salida descansan en el sentido de la vista,algunos, como las seales ultrasnicas Dopplers, son mejor percibidasauditivamente.Elementos auxiliares.Una seal de calibracin con las propiedades de la variable a medir debe aplicarse ala entrada del sensor o en el bloque de procesamiento de la seal tan pronto comosea posible.