01 Intro Electr nica M dica

Electrónica Médica
HOY

Prof. Ernesto B. Rodriguez Denis, DrSc
denis@infomed.sld.cu

Temas
• INTRODUCCIÓN A LA INSTRUMENTACIÓN BIOMÉDICA.
• BIOFÍSICA Y ORIGEN DE LOS BIOPOTENCIALES.
• BIOAMPLIFICADORES.

• DETECCIÓN DE FENÓMENOS FISIOLÓGICOS.
• MEDICIONES BIOMÉDICAS.
• LA CORRIENTE ELÉCTRICA EN MEDICINA.

• SEGURIDAD ELÉCTRICA Y ENTORNO DE PACIENTE.

¿Para qué esta asignatura?
• Adquirir yacondicionar bioseñales.
• Dominar conceptos básicos sobre el funcionamiento de los
dispositivos médicos de uso mas común.
• Gestionar la seguridad eléctrica de los dispositivos
médicos, en el entorno de paciente y en las instalaciones
hospitalarias.

Introducción a la Instrumentación y
las Medidas Biomédicas

Magnitudes más comunes en medicina
•
•
•
•
•

Biopotenciales
Presión
Flujo
Dimensiones(Imágenes)
Desplazamiento (Velocidad, aceleración y
fuerza)
• Impedancia
• Temperatura
• Concentración Química

• La principal diferencia
entre un sistema de
instrumentación médica
y un instrumento
convencional es que la
fuente de señal
proviene de un ser vivo.

Sistema de Medición
Energía
aplicada

Señal de
Calibración

Sensor

Acondicionamiento
de la Señal
Salidas

Mesurando

RealimentaciónProcesamiento
de la Señal

Almacenamiento
de Datos

Display

Transmisión
de Datos

Sensor
signal

Measurand

A hysteresis loop. The output curve obtained when increasing the measurand is
different from the output obtained when decreasing the measurand.

Sensor
signal

Sensor
signal

Measurand

Measurand

(a)

(b)

(a) A low-sensitivity sensor has low gain. (b) A high sensitivity sensor has highgain.

Amplitude

Amplitude

Time
(a)

Time
(b)

(a) Analog signals can have any amplitude value. (b) Digital signals have a limited
number of amplitude values.

Amplitude
5 mV

(a)
Time

Dynamic
Range

-5 mV

Amplitude
1V

(b)

Time
-1 V

(a) An input signal which exceeds the dynamic range. (b) The resulting amplified
signal is saturated at 1 V.

Amplitude

(a)

Time

Amplitude

(b)

Dc offsetTime

(a) An input signal without dc offset. (b) An input signal with dc offset.

1.0
Amplitude
0.1
0.05 Hz

150 Hz
Frequency

Frequency response

Output

Output

Input
(a)

Input
(b)

(a) A linear system fits the equation y = mx + b. Note that all variables are italic. (b)
A nonlinear system does not fit a straight line.

Amplitude

Amplitude

Time
(a)

Time
(b)

(a) Continuous signals havevalues at every instant of time. (b) Discrete-time signals
are sampled periodically and do not provide values between these sampling times.

(a)

(b)

(a) Signals without noise are uncorrupted. (b) Interference superimposed on
signals causes error. Frequency filters can be used to reduce noise and
interference.

(a)

(b)

(c)

(a) Original waveform. (b) An interfering input may shift the baseline.(c) A
modifying input may change the gain.

Sistema de Instrumentación Biomédico

Disponible en http://www.mrw.interscience.wiley.com/ebe

Especificaciones generales para instrumentos médicos
Especificaciones de entrada
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

Mesurando
Diferencial o simple
Rechazo de modo común
Márgenes de operación
Márgenes de sobrecarga
Tiempo de recuperación por sobrecarga
SensibilidadImpedancia de entrada
Principio de operación del sensor
Transitorio
Respuesta de frecuencia
Excitación
Aislamiento
Estudiar en Capítulo 1: Webster, J.G.
Dimensiones físicas
Medical Instrumentation. Houghton
Manipulación
Mifflin Co. Boston. USA. 1992.

Especificaciones generales para instrumentos médicos
Especificaciones de salida
• Cantidad de salida.- Normalmente un voltaje o corriente quemaneja
un display que puede ser una parte del instrumento. Análogo o Digital.
• Margen de salida.- Máxima amplitud de salida para operación lineal y
nivel para el cual se produce la saturación.
• Potencia de salida.- La máxima potencia promedio y/o pico, de salida,
a ser entregada a una impedancia de salida especificada.
• Impedancia de salida.- Impedancia generalizada de salida.
• Velocidad de...