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Bioestadística
Es la aplicación de la estadística a los datos médicos para diseñar experimentos y estudios clínicos.
Los estudios de investigación médica pueden ser: de observación, de intervención experimental
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Bioestadística
Observacionales: Estudio de casos. Caso control. Estudio transversal o de prevalencia. Cohorte.Experimentales: Controlados.
Concurrentes Doble ciego
Sin control.
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BioestadísticaSe emplean herramientas de: Estadística descriptiva:
Medias, ᾱ Medianas, m Moda Media geométrica Rango Desviación estándar, s=√(∑(Xi-ᾱ)/(n-1)) Coeficiente de variación (s/ᾱ)(100%) Percentiles y rango intercuartil (25%-75%) Error estándar de la media sᾱ=s/√(n-1) Coef. de correlación r=∑(Xi-ᾱ)(Yi-ŷ)/(√∑(Xi-ᾱ)2√∑(Yi-ŷ)2)
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Bioestadística
Además se emplean herramientas:
Inferenciales: Probabilidades, intervalos de confianza.
Diseño de experimentos: ANOVA, pruebas de hipótesis.
Sensibilidad =VP/(VP+FN) Especificidad = (VN/(VN+FP) Prevalencia = (VN+FN)/(VN+VP+FN+FP)
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Criterios de comparación de los bioinstrumentos
Características estáticas: Comportamiento en DC y bajas frecuencias.
Características dinámicas: Comportamiento variante en el tiempo; Requieren el uso de ecuaciones integrodiferenciales para describir el comportamiento de los sistemas.
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Rangos de entrada.
Drift del cero. Drift en la
sensibilidad. Linealidad. Impedancia de
entrada.
Exactitud. Precisión. Resolución. Reproducibilidad. Control
estadístico. Sensibilidad
estática.
Características estáticas generalizadas
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Características estáticas generalizadas
Exactitud (Accuracy)
%100
VR
VMVRexact
Alta exactitudBaja exactitud
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Características estáticas generalizadas
Precisión
Alta precisiónBaja precisión
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Características estáticas generalizadas
Resolución: Es la más pequeña cantidad que puede ser medida con certeza
Alta resolución
Baja resolución
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Características estáticas generalizadas
Reproducibilidad: Es la capacidad de un instrumento de entregar el mismo resultado en diferentes momentos bajo condiciones similares.
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Características estáticas generalizadas
Control estadístico: Por medio de éste se busca que las variaciones aleatorios que afectan las mediciones se mantengan en unos rangos tolerables
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Características estáticas generalizadas
Sensibilidad estática:
SalidaSensor
Medición
SalidaSensor
Medición
xy
SE
Alta sensibilidadBaja Sensibilidad
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Características estáticas generalizadas
Drift del cero y drift de la sensibilidad:
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Características estáticas generalizadas
Linealidad:
Salida
Entrada
Salida
Entrada
No linealLineal
22
2
22
dd
ddd
dd
dd
d
xxn
xyxxyb
xxn
yxyxnm
bmxy
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Características estáticas no lineales
Saturación
Tiempo
Amplitud
5 mV
-5 mV
Rango dinámico
Tiempo
Amplitud
1 V
-1 V
Saturación
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Características estáticas no lineales
Derrumbamiento o avalancha
Entrada
Salida
Curvas características de un diodo zener
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Características estáticas no lineales
Zona muerta
Zona muerta Zona muerta
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Características estáticas no lineales
Bang-bang
Entrada
Salida
Entrada
Salida
Señal cuadrada
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Características estáticas no lineales
Histéresis
SeñalDel
sensor
Medición
Curva de magnetización de un transformador
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Características dinámicas generalizadas
Se representan por medio de ecuaciones diferenciales, que pueden ser expresadas por medio de una función de transferencia.
01
01
0101
......
)()(
)(
)(...)(...
asasabsbsb
sXsY
sH
txbdtdx
bdtxd
btyadtdy
adtyd
a
nn
mm
m
m
mn
n
n
Generalmente n=0,1 o 2 y m=0
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Características dinámicas generalizadas
Se representan por medio de ecuaciones diferenciales, que pueden ser expresadas por medio de una función de transferencia.
01
01
0101
......
)()(
)(
)(...)(...
asasabsbsb
sXsY
sH
txbdtdx
bdtxd
btyadtdy
adtyd
a
nn
mm
m
m
mn
n
n
Generalmente n=0,1 o 2 y m=0
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Características dinámicas generalizadas
De orden 0
Vx Vo
x
Vo
M=K
estáticaadsensibilidKab
sXsY
sH 0
0
)()(
)(
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Características dinámicas generalizadas
De orden 1
sK
sXsY
sH
1)(
)()(
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Características dinámicas generalizadas
De orden 2
12)(
)()(
2
2
nn
ssK
sXsY
sH
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CRITERIOS DE DISEÑO
MEDICIÓN
Factoreseconómicos
Factores médicos
Factores ambientales
Factores de la señal
Costo, disponibilidad,garantía, requerimientosde consumo, compatibi-
lidad con equipo existente
Invasivo o no, interfaztejido-transductor,
comodidad del paciente,seguridad eléctrica,
radiación y calor
Relación señal-ruido,temperatura,humedad,
vibración, radiación,material contaminante,
biodegradable
Sensibilidad, rango,impedancia de entrada,
ancho de banda, exactitud, seguridad,
etc.
Producción y venta
Aprobación legal
Diseño final del instrumento
Pruebas al prototipo
Diseño del ins-trumento inicial
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Especificaciones generales de los instrumentos
Especificaciones de entrada y de los transductores
Especificaciones del procesamiento de señales
Especificaciones de salida Errores y confiabilidad Especificaciones físicas y miscelánea