mecatrónica en medicina - · pdf file¿qué es la...
Post on 12-Feb-2018
217 Views
Preview:
TRANSCRIPT
¿Qué es la bioinstrumentación? • Uso de instrumentos bioelectrónicos para la grabación o transmisión de
información fisiológica • Conjunto de:
• Biología • Sensores • Interfaces electrónicas • Microcontroladores • Programación computacional
• Con el apoyo de disciplinas como: • Óptica • Mecánica • Matemáticas • Electrónica • Química • Ciencias computacionales
Ingeniería biomédica
La aplicación de la ingeniería tradicional para analizar y resolver problemas en biología y medicina.
Áreas de especialidad
• Bioinstrumentación • Biomateriales • Biomecánica • Ingeniería genética y tejido celular • Ingeniería clínica • Imágenes médicas • Cirugía ortopédica • Ingeniería de rehabilitación • Fisiología de sistemas
Generación de herramientas para el cuidado y restauración de la salud
Ejemplos de aplicación
Presión o fuerza
http://mbed.org/cookbook/SCP1000-Pressure-Sensor
Electrodos La función de los electrodos es acoplar los potenciales iónicos, generados dentro del cuerpo, a un instrumento electrónico
RMM
• Cuando un metal es colocado en una solución iónica se crea una distribución de cargas entre la solución y el metal
• Potencial de media celda (Half-cell potential)
Potenciales de media celda de metales importantes
RMM
1. Electrodos de Plata y Zinc están inmersos en una solución electrolitica. Calcula el potencial entre los electródos
2. Electrodos de Plata y Aluminio se colocan en una solución electrolitica. Calcula la corriente que fluirá a través de los electrodos sí la resistencia equivalente de la solución es igual a 2kW
¿Entonces por que se miden los potenciales en el cuerpo humano con electródos de un solo material?
Aplicaciones de los electrodos
• Detección de eventos bioeléctricos (ECG, EEG, EMG, etc.)
• Aplicación de impulsos terapéuticos al cuerpo (Desfibriladores, TENS, etc.)
• Aplicación de potenciales eléctricos para facilitar la liberación transdérmica de moléculas ionizadas para efectos locales y sistémicos (Iontoforesis)
• Caracterización de impedancia en AC de diferentes tejidos del cuerpo.
RMM
Metales más comunes para electrodos • Electrodos implantables
– Platino (generalmente en aleación con otro metal más duro)
– Oro – Iridio – Rodio – Paladio – Titanio – Zirconio – Tungsteno – Cromo
• Electrodos de superficie – Plata-Cloruro de plata (Ag/AgCl) – Otros metales
• Electrodos para estimulación – Hule silicón – Etileno vinil acetato (EVA foam) – Poliéster dopado con grafito – Ag/AgCl (No recomendados)
RMM
- Una delgada capa de gel electrolitico debe ser aplicada entre el metal y la piel para asi establecer un buen contacto eléctrico
- El ingrediente principal del gel es el agua adicionada con sales ionicas como cloruro de sodio o cloruro de potasio
Complejidades en la medición de biopotenciales
RMM
célula la de dentro iones
célula la de fuera ionesln
zF
RTE
Ecuación de Nernst Ecuación de Goldman
Grasa corporal
Cross-Talking phenomenon
Factores que afectan las mediciones
Fatigue
Edad
Tamaño del músculo
Ruido Ambiental
Vibraciones mecánicas
Impedancia Electródo-Piel
Tipos de ondas normales
Beta: Despierto o en con actividad mental intensa Alpha: No actividad y relajación Theta: Meditación profunda Delta: Sueño profundo
Dispositivos de apoyo
Máquinas de hemodiálisis Monitores de signos vitales en quirófanos
Incubadoras Respiradores mecánicos
Ejemplos de aplicación
Inerciales
MEMS = MicroElectroMechanical Systems
Implantes Sensores
Presión Aceleración Velocidad angular
Desempeño de atletas
Cirugía ortopédica Alineación •30% de las TKA resultan con algún grado de desalineación •20% de la revisiones de TKA son a causa de desalineaciones. •Un mal alineamiento causa dolores, daños posteriores y malestar.
Tomografía por emisión de positrones (PET)
Sustancias radioactivas (C-11, N-13) de corto tiempo de vida.
Maestría en Ciencias de la Ingeniería
http://sc.uaemex.mx/mdci/index.php/dci
http://sc.uaemex.mx/mdci
08/04/2014 48
top related