Bioingenieria On The Net 15 de Mayo de 2000 ________________________________________________________________ R E V I S T A I N S U M O S & I N S T R U M E N T O S #2 .......El articulo de hoy....... ELECTROENCEFALOGRAFIA, FOTOGRAFIAS DEL SISTEMA NERVIOSO, Parte 2 Amplificadores de EEG ---------------------------------------------------------------- Las señales de EEG requieren un amplificador con respuesta en frecuencia relativamente plana entre 0.1 y 100 Hz. Cuando se utilizan electrodos de superficie, como en EEG clinico, las amplitudes de las señales van desde 25 a 100 microVolts. Por ello, son necesarios amplificadores de relativamente alta ganancia. Los electrodos de EEG son de menor tamaño que los utilizados en ECG, entonces aquellos llevaran a una mayor impedancia vista por la entrada del amplificador. Los amplificadores utilizados en la adquisicion de señales de EEG deben poseer alta impedancia de entrada para que el voltaje a medir caiga principalmente en la impedancia interna del amplificador. Como los niveles de señal son muy pequeños, los voltajes de modo comun pueden aportar serios efectos. Entonces, deben tomarse los recaudos necesarios para reducir los artefactos de modo comun; por ejemplo, utilizando amplificadores con altas relaciones de rechazo de modo comun y bajo ruido. **************************************************************** A M P L I F I C A D O R E S C O M E R C I A L E S A continuacion se brinda un listado de algunos amplificadores de instrumentacion de alta precision que pueden utilizarse en la adquisicion de EEG. Fabricante: MAXIM --> www.maxim-ic.com MAX4194, MAX4195, MAX4196, MAX4197 - Admiten alimentacion simple! y dual - Consumo: 93 microamperes! - CMRR: 95 db - G: 1-10000 ................................................................ Fabricante: LINEAR TECHNOLOGY --> www.linear-tech.com LT1167, LT1168 - CMRR: 90 db - G: 1-10000 ................................................................ Fabricante: BURR BROWN --> www.burr-brown.com INA 101 - CMRR: 106 db (a 60Hz) - G: 1-1000 ISO 175: Amplificador de instrumentacion aislado internamente. ................................................................ Fabricante: ANALOG DEVICES --> www.analog.com AD620, AD623 Puede obtenerse mas opciones y detalles ingresando a los sitios web de los fabricantes y colocando "instrumentation amplifiers" en los cuadros de busqueda. Incluso algunos fabricantes, como MAXIM, envian muestras gratuitas a domicilio. **************************************************************** Post-procesado de las señales de EEG ---------------------------------------------------------------- Un factor importante a considerar en la adquisicion de todo tipo de señales biologicas es la eliminacion de ruidos. Como generalmente la mayor fuente de estos es el tendido de cables de corriente electrica de 50-60 Hz, surge aqui un problema ya que estas frecuencias coinciden con la propia señal de EEG, e intentar eliminarlas mediante filtrado acarrearia perdida de una porcion de la señal que queremos medir. Por esto, debe tratar de aislarse el sistema de medicion de toda fuente de ruido electromagnetico (Ej. Jaula de Faraday) y utilizarse amplificadores con una elevada relacion de rechazo de modo comun (CMRR). Si aun asi el ruido de 50-60 Hz es apreciable, recien ahi se debe optar por la utilizacion de filtros electronicos rechaza-banda (Notch) centrados a la misma frecuencia de la corriente alterna local (esta varia segun los paises). Hasta hace poco tiempo los registros de EEG se realizaban mediante electronica puramente analogica y los resultados se presentaban a traves de un sistema de impresion sobre papel termico mediante agujas. Con el advenimiento de las nuevas tecnologias digitales y, mas precisamente, de la PC, han sido necesarios nuevas maneras de tratar estas señales para adaptarlas al dominio digital. Hay que destacar que, para evitar los fenomenos de aliasing que distorsionan la señal al ser tratada por un conversor A/D (Analogico/Digital), la señal debe estar limitada en frecuencia, es decir pasada por un filtro pasa-banda que resguarde las componenetes que forman el EEG (entre 0.1 y 100 Hz) y elimine aquellas frecuencias fuera de este rango. **************************************************************** FILTROS INTEGRADOS Actualmente se pueden conseguir circuitos integrados que son filtros programables pasabajos, pasabanda, etc. Implementan las funciones de transferencia (de hasta decimo orden) de los filtros Butterworth, Bessel, elipticos, etc. Para obtener mas detalles, visite los sitios de los fabricantes de amplificadores de instrumentacion citados anteriormente, ingresando la palabra "filters" como patron de busqueda. **************************************************************** **************************************************************** **************************************************************** NOTAS DE NUESTROS SPONSORS: HALF THE WORLD Nuestra meta es convertirnos en el principal proveedor de informacion fiable, ideas, productos y servicios para la comunidad discapacitada, incluyendo las personas con incapacidades, sus familias, amigos, compañeros de trabajo, jefes, los fabricantes, distribuidores, proveedores de servicios, educadores, legisladores y abogados. 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Ritmo beta (18-30Hz) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ De mucho menor amplitud que el anterior. Es propio de las regiones frontales y parietales del cerebro y esta asociado a los estados de alerta y vigilia. Delta (1-3.5Hz) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ Asociado con el sueño normal y presente en los niños menores de un año. Tambien es observable en los desordenes cerebrales. Theta (4-7Hz) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ Estas ondas son prominentes en chicos de entre dos y cinco años. Se localizan principalmente en regiones parietales-temporales. Sigma (12-14Hz) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ Ondas similares a sinusoides que se observan durante el sueño. Lambda (transitorio) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ Son eventos transitorios provocados por la actividad visual, de baja amplitud, prominentes en la region occipital y resultantes del reconocimiento de una nueva imagen retinal. Espiga-Onda ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ Consiste de una espiga abrupta seguida de una onda redondeada. Esta asociada a la epilepsia de Petit-Mal. Onda V (transitorio) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ Es una espiga de aproximadamente 100-250 miliSegundos de duracion registrada sobre el vertex. Complejo K (transitorio) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ A menudo se observa durante el sueño en respuesta a un estimulo auditivo. Mu (8-12Hz) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ Se asemeja a una media sinusoide con el apice hacia abajo, cuando se registra en modo monopolar. La onda de EEG puede ser dificil de analizar mediante inspeccion simple. Para esto se emplean analizadores automaticos de los componentes frecuenciales del EEG, por lo general basados en el analisis de Fourier. O r i g e n D e L a s O n d a s D e E E G ---------------------------------------------------------------- Se cree que las ondas de EEG reflejan la actividad de las dendritas de las neuronas piramidales de la corteza cerebral. Para producir los voltajes registrados en el EEG deben activarse muchos elementos neuronales de este tipo en forma SINCRONICA. Mediante experimentacion en animales se demostro la existencia de un desencadenante o marcapasos de las ondas de EEG localizado en el Talamo. En analogia con las computadoras y sistemas microprocesados, esto conduce a la idea de una especie de clock o reloj que controla el procesamiento en el sistema nervioso central. Pero, como observamos anteriormente, las frecuencias de este clock son muy bajas (menores a 35 Hz) comparadas con los cientos de MegaHertz de las computadoras actuales. De esto ultimo podemos deducir que la potencia del cerebro yace en el paralelismo (tratamiento de multiples datos simultaneamente) y no en su velocidad. __________________________________________________________ DESEA COMPARTIR SU EXPERIENCIA? Si quiere escribir un articulo sobre algun item relacionado con la tematica de la Revista I&I, puede hacerlo! Tal articulo debe ser un resumen de algun tema especifico o de alguna experiencia en el uso o reparacion de equipos biomedicos y de laboratorio. Envielo a feedback@bioingenieros.com junto a sus datos personales. D i c c i o n a r i o de B i o i n g e n i e r i a ---------------------------------------------------------------- BIOMETRIA: BIO : del griego BIOS --> Vida METRIA: del griego METRON --> Medida Aplicacion de los metodos estadisticos y el calculo en el estudio de los seres vivos. Calculos estadisticos que permiten saber aproximadamente la duracion de la vida. ================================================================ T I P Nuevo Toolbox de MatLab para adquisicion de datos! Obtenga una demo tecnica y las hojas de datos gratis, en su domicilio. 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Esta compuesto por 101 secciones, clasificadas en 13 capitulos que se enumeran a continuacion: * Caracteristicas de las mediciones * Medicion de variables espaciales * Medicion de tiempo y frecuencia * Medicion de variables mecanicas (solidos) * Medicion de variables mecanicas (fluidos) * Medicion de variables mecanicas (termicas) * Medicion de variables electromagneticas * Medicion de variables opticas * Medicion de radiaciones * Medicion de variables quimicas * Medicion de variables biomedicas * Displays * Control Para mas detalles sobre el contenido del libro, o para adquirirlo en linea, puede visitar la siguiente direccion www.engnetbase.com/sensor1.htm, correspondiente a CRC Press. ---------------------------------------------------------------- (c) Bioingenieria On The Net, 2000 www.bioingenieros.com Sus opiniones son importantes, por favor acerquelas a feedback@bioingenieros.com ----------------------------------------------------------------