Aprende a medir tus
parámetros fisiológicos y
conoce sus aplicaciones en el
desarrollo de órganos biónicos
Escuela Politéc...
Agenda
• Introducción
• Entendiendo los parámetros fisiológicos
– Electromiograma
– Electrocardiograma
– Encefalograma
– O...
• En España hay 3.850.000 de personas con
discapacidad
3
Introducción
• Las ayudas técnicas pueden suponer una diferencia
marcada en la calidad de vida de estos ciudadanos
4
Introducción
5
Introducción
• En esta actividad trataremos de comprender cómo
funcionan estos dispositivos y qué relación tienen
con lo...
Agenda
• Introducción
• Entendiendo los parámetros fisiológicos
– Electromiograma
– Electrocardiograma
– Encefalograma
– O...
Electromiograma
• Permite detectar y cuantificar la actividad eléctrica de
cualquier músculo del cuerpo.
7
Electromiograma
• ¿Cómo medimos la actividad eléctrica?
8
Electromiograma
• ¿Cómo medimos la actividad eléctrica?
– Electrodos con gel
9
Electromiograma
• ¿Cómo medimos la actividad eléctrica?
– Electrodos secos
10
Electromiograma
• ¿Cómo medimos la actividad eléctrica?
– Textiles conductores
11
Electromiograma
• A continuación necesitamos un circuito electrónico para
adquirir la señal
12
Electromiograma
• A continuación necesitamos un circuito electrónico para
adquirir la señal
13
Electromiograma
• Información que proporciona:
– Activación de un músculo
– Cuantificación de la activación de un músculo
...
Agenda
• Introducción
• Entendiendo los parámetros fisiológicos
– Electromiograma
– Electrocardiograma
– Encefalograma
– O...
Electrocardiograma
• Refleja la actividad eléctrica de un músculo muy especial:
el corazón
16
Electrocardiograma
• Refleja la actividad eléctrica de un músculo muy especial:
el corazón
– El corazón está controlado po...
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20
Electrocardiograma
• Electrocardiograma de 12
derivaciones
21
Electrocardiograma
• Propagación de ondas
22
Electrocardiograma
• Refleja la actividad eléctrica de un músculo muy especial:
el corazón
23
Electrocardiograma
• Información que proporciona:
– Frecuencia cardiaca
– Nivel de actividad física
– Información sobre es...
Agenda
• Introducción
• Entendiendo los parámetros fisiológicos
– Electromiograma
– Electrocardiograma
– Encefalograma
– O...
Encefalograma
• Permite medir actividad en nuestro cerebro.
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Encefalograma
• Información que proporciona:
– Funcionamiento del cerebro
– Potencialmente, especialmente con medición
inv...
Agenda
• Introducción
• Entendiendo los parámetros fisiológicos
– Electromiograma
– Electrocardiograma
– Encefalograma
– O...
Presión arterial
• Presión que la sangre ejerce contra las paredes de las
arterias.
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Presión arterial
35
Presión arterial
• Presión sistólica y presión diastólica
36
Presión arterial
• Información que proporciona:
– Presión arterial
– Información relativa a estrés y respuestas emocionale...
Conductividad dermal
• Mide la conductividad eléctrica de la piel
– Muy sensible a cambios emocionales
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Conductividad dermal
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𝑅 =
𝑉
𝐼
Conductividad termal
40
Conductividad dermal
• Información que proporciona:
– Muy sensible a cambios emocionales
– Muy sensible al nivel de estrés...
Frecuencia respiratoria
• No sólo cuántas veces respiramos, sino cuando inspiramos
y cuando respiramos
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Frecuencia respiratoria
• No sólo cuántas veces respiramos, sino cuando inspiramos
y cuando respiramos
43
Frecuencia respiratoria
• Efecto piezoeléctrico
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Frecuencia respiratoria
• Información que proporciona:
– Frecuencia respiratoria
– Información sobre rendimiento físico
– ...
Agenda
• Introducción
• Entendiendo los parámetros fisiológicos
– Electromiograma
– Electrocardiograma
– Encefalograma
– O...
• Los órganos biónicos constan de:
– Efectores: permiten realizar acciones físicas en el
entorno (ejemplo: motor para cerr...
=
Órganos biónicos
Dispositivos de entrada
Dispositivos de salida
Arquitectura de control
Dispositivos de entrada
Dispositivos de entrada
• ¿Qué parámetros fisiológicos no podemos usar como
entradas?
– Electrocardiograma, presión arteri...
Dispositivos de entrada
• ¿Qué parámetros fisiológicos sí podríamos usar como
entradas?
– Encefalograma: sería lo ideal. E...
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• El primer ojo biónico
Órganos biónicos
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• El primer ojo biónico
¿Qué hace un Ingeniero Biomédico?
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• Implantes cocleares activos
Órganos biónicos
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• El principal inconveniente muchas veces es…
Órganos biónicos
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• Una impresora 3D y 75 euros para cambiar la vida de
miles de personas en el tercer mundo
¿Qué hace un Ingeniero Biomé...
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Agenda
• Introducción
• Entendiendo los parámetros fisiológicos
– Electromiograma
– Electrocardiograma
– Encefalograma
– O...
Electronic Tattoo
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Electronic Tattoo
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eSkin
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Quantify self
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• Nano retina, testeado en animales
Órganos biónicos
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73
• La primera mano biónica que puede sentir
Órganos biónicos
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• La primera pierna biónica que puede sentir
Órganos biónicos
Agenda
• Introducción
• Entendiendo los parámetros fisiológicos
– Electromiograma
– Electrocardiograma
– Encefalograma
– O...
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Aprende a medir tus parámetros fisiológicos y conoce sus aplicaciones en el desarrollo de órganos biónicos. Presentación realizada en la Universidad CEU San Pablo en el marco de la noche Europea de los investigadores.

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Aprende a medir tus parámetros fisiológicos y conoce sus aplicaciones en el desarrollo de órganos biónicos

  1. 1. Aprende a medir tus parámetros fisiológicos y conoce sus aplicaciones en el desarrollo de órganos biónicos Escuela Politécnica Superior
  2. 2. Agenda • Introducción • Entendiendo los parámetros fisiológicos – Electromiograma – Electrocardiograma – Encefalograma – Otros parámetros • Órganos biónicos • Echando un vistazo al futuro • El taller interactivo 2
  3. 3. • En España hay 3.850.000 de personas con discapacidad 3 Introducción
  4. 4. • Las ayudas técnicas pueden suponer una diferencia marcada en la calidad de vida de estos ciudadanos 4 Introducción
  5. 5. 5 Introducción • En esta actividad trataremos de comprender cómo funcionan estos dispositivos y qué relación tienen con los parámetros fisiológicos del cuerpo.
  6. 6. Agenda • Introducción • Entendiendo los parámetros fisiológicos – Electromiograma – Electrocardiograma – Encefalograma – Otros parámetros • Órganos biónicos • Echando un vistazo al futuro • El taller interactivo 6
  7. 7. Electromiograma • Permite detectar y cuantificar la actividad eléctrica de cualquier músculo del cuerpo. 7
  8. 8. Electromiograma • ¿Cómo medimos la actividad eléctrica? 8
  9. 9. Electromiograma • ¿Cómo medimos la actividad eléctrica? – Electrodos con gel 9
  10. 10. Electromiograma • ¿Cómo medimos la actividad eléctrica? – Electrodos secos 10
  11. 11. Electromiograma • ¿Cómo medimos la actividad eléctrica? – Textiles conductores 11
  12. 12. Electromiograma • A continuación necesitamos un circuito electrónico para adquirir la señal 12
  13. 13. Electromiograma • A continuación necesitamos un circuito electrónico para adquirir la señal 13
  14. 14. Electromiograma • Información que proporciona: – Activación de un músculo – Cuantificación de la activación de un músculo – Incremento/decremento en rendimiento muscular 14
  15. 15. Agenda • Introducción • Entendiendo los parámetros fisiológicos – Electromiograma – Electrocardiograma – Encefalograma – Otros parámetros • Órganos biónicos • Echando un vistazo al futuro • El taller interactivo 15
  16. 16. Electrocardiograma • Refleja la actividad eléctrica de un músculo muy especial: el corazón 16
  17. 17. Electrocardiograma • Refleja la actividad eléctrica de un músculo muy especial: el corazón – El corazón está controlado por el sistema nervioso autónomo 17
  18. 18. 18
  19. 19. 19
  20. 20. 20
  21. 21. Electrocardiograma • Electrocardiograma de 12 derivaciones 21
  22. 22. Electrocardiograma • Propagación de ondas 22
  23. 23. Electrocardiograma • Refleja la actividad eléctrica de un músculo muy especial: el corazón 23
  24. 24. Electrocardiograma • Información que proporciona: – Frecuencia cardiaca – Nivel de actividad física – Información sobre estrés y reacciones emocionales 24
  25. 25. Agenda • Introducción • Entendiendo los parámetros fisiológicos – Electromiograma – Electrocardiograma – Encefalograma – Otros parámetros • Órganos biónicos • Echando un vistazo al futuro • El taller interactivo 25
  26. 26. Encefalograma • Permite medir actividad en nuestro cerebro. 26
  27. 27. 27
  28. 28. 28
  29. 29. 29
  30. 30. 30
  31. 31. 31
  32. 32. Encefalograma • Información que proporciona: – Funcionamiento del cerebro – Potencialmente, especialmente con medición invasiva, todo lo que hace el cerebro. • Pero todavía nos queda mucho por entender… ahora mismo tenemos a medir múltiples fenómenos concurrentes y no somos capaces de medir cada uno por separado. 32
  33. 33. Agenda • Introducción • Entendiendo los parámetros fisiológicos – Electromiograma – Electrocardiograma – Encefalograma – Otros parámetros • Órganos biónicos • Echando un vistazo al futuro • El taller interactivo 33
  34. 34. Presión arterial • Presión que la sangre ejerce contra las paredes de las arterias. 34
  35. 35. Presión arterial 35
  36. 36. Presión arterial • Presión sistólica y presión diastólica 36
  37. 37. Presión arterial • Información que proporciona: – Presión arterial – Información relativa a estrés y respuestas emocionales 37
  38. 38. Conductividad dermal • Mide la conductividad eléctrica de la piel – Muy sensible a cambios emocionales 38
  39. 39. Conductividad dermal 39 𝑅 = 𝑉 𝐼
  40. 40. Conductividad termal 40
  41. 41. Conductividad dermal • Información que proporciona: – Muy sensible a cambios emocionales – Muy sensible al nivel de estrés 41
  42. 42. Frecuencia respiratoria • No sólo cuántas veces respiramos, sino cuando inspiramos y cuando respiramos 42
  43. 43. Frecuencia respiratoria • No sólo cuántas veces respiramos, sino cuando inspiramos y cuando respiramos 43
  44. 44. Frecuencia respiratoria • Efecto piezoeléctrico 44
  45. 45. Frecuencia respiratoria • Información que proporciona: – Frecuencia respiratoria – Información sobre rendimiento físico – Permite identificar patologías del descanso nocturno como la apnea del sueño 45
  46. 46. Agenda • Introducción • Entendiendo los parámetros fisiológicos – Electromiograma – Electrocardiograma – Encefalograma – Otros parámetros • Órganos biónicos • Echando un vistazo al futuro • El taller interactivo 46
  47. 47. • Los órganos biónicos constan de: – Efectores: permiten realizar acciones físicas en el entorno (ejemplo: motor para cerrar la mano). – Sensores: le permiten saber cuándo el paciente quiere realizar una determinada acción. – Una arquitectura de control: toman los datos de los sensores y los traduce en comandos a los efectores. Órganos biónicos
  48. 48. = Órganos biónicos
  49. 49. Dispositivos de entrada
  50. 50. Dispositivos de salida
  51. 51. Arquitectura de control
  52. 52. Dispositivos de entrada
  53. 53. Dispositivos de entrada • ¿Qué parámetros fisiológicos no podemos usar como entradas? – Electrocardiograma, presión arterial, conductividad dermal: no tenemos control voluntario sobre ellos. No nos sirven. – Frecuencia respiratoria: la controlamos, pero resultaría poco práctico para el usuario. – Reconocimiento de voz: problemas en ambientes ruidosos. Generaría rechazo social y complicaría la aceptación por parte del usuario.
  54. 54. Dispositivos de entrada • ¿Qué parámetros fisiológicos sí podríamos usar como entradas? – Encefalograma: sería lo ideal. Evitaría aprendizaje específico para usar el órgano biónico. Pero la tecnología todavía no está completamente desarrollada (hoy). – Electromiograma: puede medirse de modo no invasivo de modo sencillo y tenemos control voluntario. Requiere aprendizaje. • En ocasiones se emplea directamente el movimiento muscular registrado como un IMU o movimiento ocular registrado con una cámara.
  55. 55. 55
  56. 56. 56
  57. 57. 57 • El primer ojo biónico Órganos biónicos
  58. 58. 58 • El primer ojo biónico ¿Qué hace un Ingeniero Biomédico?
  59. 59. 59 • Implantes cocleares activos Órganos biónicos
  60. 60. 60 • El principal inconveniente muchas veces es… Órganos biónicos
  61. 61. 61
  62. 62. 62
  63. 63. 63 • Una impresora 3D y 75 euros para cambiar la vida de miles de personas en el tercer mundo ¿Qué hace un Ingeniero Biomédico?
  64. 64. 64
  65. 65. 65
  66. 66. Agenda • Introducción • Entendiendo los parámetros fisiológicos – Electromiograma – Electrocardiograma – Encefalograma – Otros parámetros • Órganos biónicos • Echando un vistazo al futuro • El taller interactivo 66
  67. 67. Electronic Tattoo 67
  68. 68. Electronic Tattoo 68
  69. 69. eSkin 69
  70. 70. Quantify self 70
  71. 71. 71 • Nano retina, testeado en animales Órganos biónicos
  72. 72. 72
  73. 73. 73 • La primera mano biónica que puede sentir Órganos biónicos
  74. 74. 74 • La primera pierna biónica que puede sentir Órganos biónicos
  75. 75. Agenda • Introducción • Entendiendo los parámetros fisiológicos – Electromiograma – Electrocardiograma – Encefalograma – Otros parámetros • Órganos biónicos • Echando un vistazo al futuro • El taller interactivo 75
  76. 76. ¿Preguntas? 76

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