Bioingenieria On The Net 23 de Noviembre 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 #8 ................................................................ C O N T E N I D O * El articulo de hoy: Seniales Biomedicas * Seniales de Bioimpedancia * Seniales de Bioacusticas * Seniales Biomagneticas * Seniales Biomecanicas * Seniales Bioquimicas * Seniales Bioopticas * Seniales Bioelectricas * Tips: Guia de Entidades Normalizadoras * Diccionario de Bioingenieria: Blender ................................................................ .......El articulo de hoy....... SENIALES BIOMEDICAS Una senial es una descripcion de como un parametro esta relacionado con otro. Por ejemplo, el tipo mas comun de senial en electronica analogica es un voltaje que varia con el tiempo. Debido a que ambos parametros pueden asumir un rango continuo de valores, llamaremos a esto "seniales continuas". En cambio, al pasar esta senial a traves de un conversor analogico-digital se fuerza a cada uno de los dos parametros a ser cuantizados. Por ejemplo, imaginemos una conversion realizada con 12 bits a una frecuencia de muestreo de 1000 muestras por segundo. El voltaje es restringido a 4096 (2^12) niveles binarios posibles, y el tiempo esta definido solo a incrementos de 1 milisegundo. Las seniales formadas a partir de parametros cuantizados de esta manera se denominan "seniales discretas" o "seniales digitales". Desde una vision mas practica, podemos decir que una senial es un fenomeno que transporta informacion. Las seniales biomedicas se utilizan fundamentalmente para extraer informacion del sistema biologico bajo estudio. El proceso completo de extraccion de la informacion puede ser tan sencillo como la estimacion de la frecuencia cardiaca media de un paciente a traves del "pulso" o tan complejo como el analisis de la estructura interna de los tejidos blandos mediante una sofisticada maquina de tomografia computada. La definicion de "senial biomedica" es muy amplia. Para un analisis estructurado de este tipo de seniales se puede emplear la clasificacion que se describe a continuacion. * Seniales de Bioimpedancia ________________________________________________________________ La impedancia electrica de los tejidos contiene informacion importante sobre su composicion, volumen y distribucion sanguinea, actividad endocrina, actividad del sistema nervioso autonomo, y mas. La senial de bioimpedancia se genera usualmente inyectando en el tejido bajo prueba corrientes senoidales (frecuencias entre 50 KHz y 1 MHz, y corrientes de 20 uA a 20 mA). El rango de frecuencia se utiliza para minimizar los problemas de polarizacion de los electrodos, lo cual produciria migracion neta de iones de carga opuesta hacia los mismos. Se utilizan bajas densidades de corriente para evitar danios a los tejidos, principalmente debido a los efectos de calentamiento. Las mediciones de bioimpedancia se realizan generalmente con 4 electrodos. Dos de ellos se conectan a una fuente de corriente y sirven para inyectar la corriente electrica en el tejido. Los dos electrodos de medicion se ubican sobre el tejido en investigacion y se utilizan para medir la caida de tension generada por la corriente y la impedancia del tejido. .-"^`\ /`^"-. .' ___\ /___ `. / /.---. .---.\ \ | // '-. ___________________________ .-' \\ | | ;| \/--------------------------// |; | \ || |\_) (_/| || / \ | \ . \ ; | NOTAS DE NUESTROS || ; / . / |/ '\_\ \\ \ \ \ | ||/ / / // /_/' \\ \ \ \| --< SPONSORS >-- |/ / / // jgs `'-\_\_\ /_/_/-'` '--------------------------' R E C I B A O F E R T A S L A B O R A L E S E N S U M A I L Obtenga una suscripcion GRATUITA por 12 meses al servicio profesional de LATPRO mediante el cual podra recibir ofertas de trabajo en las areas de su interes en los paises que usted desee!!! Sin obligaciones, sin costos ocultos, sin ingreso previo de tarjeta de credito. Ademas, puede publicar su curriculum, de manera que cientos de empresas que utilizan el servicio de LATPRO puedan observarlo y contactarse con usted. 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Tambien se ha observado que la contraccion muscular produce sonidos (ruido muscular); como la energia acustica se propaga a traves del medio biologico, la senial bioacustica se puede adquirir desde la superficie utilizando transductores acusticos (microfonos y acelerometros). * Seniales Biomagneticas ________________________________________________________________ Varios organos, como el cerebro, el corazon y los pulmones, producen campos magneticos extremadamente debiles. La medicion de tales campos provee informacion no incluida en otras bioseniales. Debido al bajo nivel de los campos magneticos que se tienen que medir, deben tomarse precauciones extremas en el disenio del sistema de adquisicion de estas seniales. * Seniales Biomecanicas ________________________________________________________________ El termino "seniales biomecanicas" incluye todas las seniales utilizadas en los campos de la biomedicina que se originan de alguna funcion mecanica del sistema biologico. Estas seniales incluyen aquellas producidas por la locomocion y el desplazamiento, las seniales de flujo y presion, y otras. La medicion de las seniales biomecanicas requiere una gran variedad de transductores, no siempre sencillos y economicos. El fenomeno mecanico no se propaga, como lo hacen los campos magneticos y electricos y las ondas acusticas. Por lo tanto, la medicion se tiene que realizar usualmente en el sitio exacto donde se origina. Esto a menudo complica la medicion y la fuerza a ser invasiva. * Seniales Bioquimicas ________________________________________________________________ Las seniales bioquimicas son el resultado de mediciones quimicas de los tejidos vivos o de muestras analizadas en el laboratorio clinico. La medicion de la concentracion de iones dentro y en las vecindades de una celula, por medio de electrodos especificos para cada ion, es un ejemplo de este tipo de senial. La presion parcial de oxigeno (pO2) y de dioxido de carbono (pCO2) en la sangre o en el sistema respiratorio son otros ejemplos. Las seniales bioquimicas son, a menudo, de muy baja frecuencia. * Seniales Bioopticas ________________________________________________________________ Las seniales bioopticas son el resultado de funciones opticas de los sistemas biologicos que ocurren naturalmente o inducidas para la medicion. La oxigenacion sanguinea puede estimarse midiendo la luz transmitida y reflejada por los tejidos (in vivo e in vitro) a distintas longitudes de onda. Puede obtenerse informacion importante acerca del feto midiendo la fluorescencia del liquido amniotico. El desarrollo de la tecnologia de fibra optica ha abierto un amplio espectro de estudios de seniales bioopticas. * Seniales Bioelectricas ________________________________________________________________ La senial bioelectrica es propia de los sistemas biologicos. Su fuente es el potencial transmembrana, el cual ante ciertas condiciones puede variar para generar un potencial de accion. En mediciones sobre celulas aisladas, donde se utilizan microelectrodos como transductores, el potencial de accion es en si mismo la senial biomedica. En mediciones sobre grandes grupos celulares, donde, por ejemplo, se utilizan electrodos de superficie como transductores, el campo electrico generado por la accion de muchas celulas distribuidas en las vecindades de los electrodos constituye la senial bioelectrica. Probablemente, las seniales bioelectricas sean las seniales biomedicas mas importantes. El hecho que los sistemas biologicos mas importantes poseen celulas excitables hace posible el uso de las seniales bioelectricas para estudiar y monitorear las principales funciones de estos sistemas. El campo electrico se propaga a traves del medio biologico, y asi el potencial puede adquirirse a distancia desde la superficie del sistema en estudio, eliminandose la necesidad de invadirlo. La senial bioelectrica requiere un transductor relativamente simple para su adquisicion. Se necesita un transductor porque la conduccion electrica en el medio biologico se produce a traves de iones, mientras que en el sistema de medicion la conduccion es mediada por electrones. En la figura adjunta a la Revista se muestra una tabla con un resumen de las caracteristicas principales de las seniales bioelectricas de uso mas frecuente. En proximas ediciones de la Revista I&I seguiremos profundizando en las caracteristicas y tecnicas de adquisicion de las seniales biomedicas. __________________________________________________________ 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 (no mas de 1 o 2 hojas A4). Envielo a feedback@bioingenieros.com junto a sus datos personales y un resumen de su curriculum. * T I P S ---------------------------------------------------------------- GUIA DE ENTIDADES NORMALIZADORAS Segun la "Encyclopedia of Medical Devices and Instrumentation", una norma o estandar es "un acuerdo multilateral para el establecimiento de un criterio arbitrario como referencia". A continuacion se enumera un listado de entidades nacionales e internacionales que dictan normas y recomendaciones que impactan directa o indirectamente en el area de la Bioingenieria: * AAMI Association for the Advancement of Medical Instrumentation Origen: Estados Unidos Web Site: www.aami.org * AENOR Asociacion Espaniola de normalizacion Origen: Espania Web Site: www.aenor.es * AFNOR Association Française de Normalisation Origen: Francia Web Site: www.afnor.fr * ANSI American National Standards Institute Origen: Estados Unidos Web Site: www.ansi.org * ASTM American Society of Testing Materials Origen: Estados Unidos Web Site: www.astm.org * BS British Standard Origen: Inglaterra Web Site: www.bsonline.techindex.co.uk * CEI Comitato Elettrotecnico Italiano Origen: Italia Web Site: www.ceiuni.it * CENELEC Comite Europeen de Normalisation Electrotechnique Web Site: www.cenelec.be * DIN Deutsches Institut fuer Normung Origen: Alemania Web Site: www.din.de * IEC International Electrotechnical Commision Web Site: www.iec.ch * IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers Origen: Estados Unidos Web Site: www.ieee.org * IRAM Instituto Argentino de Racionalizacion de Materiales Origen: Argentina Web Site: www.iram.com.ar * ISO International Organization for Standarization Web Site: www.iso.ch * JIS Japanese Industrial Standard Origen: Japon Web Site: www.jisc.org * NEMA National Electrical Manufacturers Association Origen: Estados Unidos Web Site: www.nema.org * UL Underwriter Laboratories Origen: Estados Unidos Web Site: www.ul.com * VDE Deutsche Elektrotecnische Kommission Origen: Alemania Web Site: www.vde.de ---------------------------------------------------------------- * 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 ---------------------------------------------------------------- BLENDER: Palabra inglesa que, en el ambiente hospitalario y clinico, se utiliza para denotar los dispositivos neumaticos que permiten controlar precisamente el porcentaje de oxigeno entregado al paciente bajo soporte ventilatorio. Esto se consigue cambiando la relacion de la mezcla oxigeno-aire. La principal ventaja de los blenders es su capacidad de enviar gases a flujos mayores a 100 L/min. En la imagen adjunta a la Revista I&I se muestra el MicroBlender Bird 3800, que provee flujos de salida entre 2 y 120 L/min. ---------------------------------------------------------------- © Bioingenieria On The Net, 2000 http://www.bioingenieros.com http://www.bioingenieros.com.ar Sus opiniones son importantes, por favor acerquelas a feedback@bioingenieros.com ---------------------------------------------------------------- ================================================================ ¿YA SE REGISTRO A INTER-KONSULTAS? ================================================================ El consultorio virtual de Ciencia y Tecnologia de Bioingenieria On The Net. Mas de 300 personas de unos 20 paises estan dispuestas a ayudarlo, esperando a cambio que usted haga lo mismo por ellas (dentro de sus posibilidades). 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