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01 bioseñales y sensores

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01 bioseñales y sensores

  1. 1. BIOSEÑALESLas señales biológicas son registros en el espacio, tiempo oespacio-tiempo de eventos biológicos tales como el latidocardiaco, o la contracción de un músculo. La actividadeléctrica, química o mecánica que ocurre en este eventobiológico produce señales que pueden ser medidas yanalizadas. Así, las bioseñales pueden explicar losmecanismos fisiológicos subyacentes de un sistema o eventofisiológico.Las bioseñales pueden obtenerse de muchas formas, p.e., elmédico que eschucha los ruidos cardiacos del paciente conun estetoscopio o utilizando un equipo altamente sofisticado. R.R.Horta O., Biónica, UPIITA. 1
  2. 2. SEÑALES BIOELÉCTRICASEl sistema nerviosos y las células musculares generan señalesbioeléctricas que son resultado de cambios electroquímicosdentro y entre células. Si una célula nerviosa o muscular esestimulada lo suficiente, se generará un potencial de acción(PA). Este representa el flujo de iones a través de lamembrana celular y puede ser medido utilizando electrodosintracelulares. El PA generado por una célula excitada estransmitido a las contíguas. Cuando se tienen muchas célulasen este estado, se forma un campo eléctrico que se propaga atraves del medio biológico. Los cambios en el potencialextracelular se pueden medir en la superficie del organo uorganismo con electródos de superficie. Ejemplos de estefenómeno son el electrocardiograma (ECG),electromiograma (EMG) y el electroencefalograma (EEG). R.R.Horta O., Biónica, UPIITA. 2
  3. 3. SEÑALES BIOMAGNÉTICASDiferentes organos, como el corazón, el cerebro, lospulmones, etc., generan campos magnéticos que son débilesen comparación con otros cambios eléctricos en ellos. ElBiomagnetismo es la medición de señales magnéticas queestan asociadas a una actividad fisiológica específica. Así, lasseñales Biomagnéticas proporcionan valiosa informaciónadicional que no se obtiene de las señales Bioeléctricas,como p.e. en la actividad intracelular. R.R.Horta O., Biónica, UPIITA. 3
  4. 4. SEÑALES BIOQUÍMICASLas señales Bioquímicas contienen información acerca de losniveles y cambios de los agentes químicos del cuerpo. Porejemplo, se puede registrar y medir la concentración devarios iones como del calcio y potacio así como los cambiosen la presión parcial del oxígeno (pO2) y del dióxido decarbono (pCO2) en la sangre o sistema respiratorio. Estasseñales Bioquímicas se utilizan para la determinación deotros estados, como niveles de glucosa, lactosa, metabolitos,etc., y nos proporcionan información acerca de la función delos sistemas fisiológicos. R.R.Horta O., Biónica, UPIITA. 4
  5. 5. SEÑALES BIOMECÁNICASLas señales Biomecánicas son resultado de las funcionesmecánicas de un sistema biológico, como el movimiento,desplazamiento, tensión, fuerza, presión y flujo. La presiónsanguínea, p.e., es la medición de la fuerza que la sangreejerce en las paredes de las arterias. Los cambios en lapresión sanguínea se registran como una forma de onda en lacual las crestas representan la contracción de los ventrículos,expulsando la sangre del corazón hacia el cuerpo, siendo éstala máxima presión sanguínea, la presión sistólica. Los vallesde la forma de onda representa la relajación de losventrículos y la presión sanguínea cáe al valor mínimo, lapresión diastólica. R.R.Horta O., Biónica, UPIITA. 5
  6. 6. SEÑALES BIOACÚSTICASLas señales Bioacústicas son parte importante de las señalesBiomecánicas, en el sentido de vibración (ó movimiento).Muchos eventos biológicos producen ruido acústico. El flujode sangre, p.e., en las válvulas cardiacas produce un sonidodistintivo. La medición de las señales Bioacústicas de lasválvulas cardiacas ayudan a determinar el funcionamientoapropiado de éstas. Algunos músculos y el sistemarespiratorio generan también señales Bioacústicas que sepropagan a través del medio biológico y pueden serregistradas y medidas en la superficie de la piel utilizandotransductores acústicos, como microfonos y acelerómetros. R.R.Horta O., Biónica, UPIITA. 6
  7. 7. SEÑALES BIOÓPTICASLas señales Bioópticas se generan de los atributos ópticos delos sistemas biológicos. Algunas señales Bioópticas seobtienen naturalmente o, en otros casos, son inducidasutilizando técnicas biomédicas. El estado de salud de un feto,p.e., puede determinarse midiendo las propiedadesfluorescentes del líquido amniótico. Se puede hacer unaestimación del gasto cardiaco utilizando el método dedilución de un colorante y que implica el monitoreo contínuode la concentración de éste y de cómo recircula en el sistema. R.R.Horta O., Biónica, UPIITA. 7
  8. 8. SISTEMA HOMBRE INSTRUMENTOLas señales biológicas o bioseñales, son primeramentedetectadas en un medio biológico, como desde el interior deuna célula hasta en la superficie de la piel a través de unsensor. El sensor convierte la medida física en salidaeléctrica y constituye la interfase entre el sistema biológicoy el instrumento de medición y registro. Se tiene entonces unsistema único constituido por el medio biológico y elinstrumento de registro y medición. Cuando este sistemabiológico esta constituido por un ser humano se dice que setiene un Sistema Hombre Instrumento, el cual deberá cumplircon un mínimo de requerimientos de seguridad, como decorrientes de fuga de los electrodos, chasis, etc., a tierrafísica, entre otros. R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 8
  9. 9. SENSORES BIOMÉDICOSLos sensores biomédicos son usados en la medicina clínica yen la investigación biológica y biotecnológica para medir unamplio rango de variables fisiológicas y biológicas. Unsensor es un elemento capaz de transformar un tipo deenergía a otro que, junto con un acondicionador de señal, esllamado Transductor. Por ejemplo, la corriente iónica de laactividad eléctrica del corazón, músculos, etc., propagándosea través de los fluidos corporales, considerados comoconductores de volumen, son transformados a corrienteeléctrica gracias a los electrodos de superficie de Plata-Cloruro de Plata (sensores) y el gel correspondiente. R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 9
  10. 10. TRANSDUCTORES BIOMÉDICOSPara la medición de la presión arterial invasiva, p.e., seutilizan sensores de deformación como gálgasextensiométricas o cristales de cuarzo, que junto a un arregloresistivo tipo puente, nos proporciona una señal eléctricacorrespondiente a la presión arterial. Esto es un transductor.Estos sensores y transductores son rutinariamente utilizadosin vivo para efectuar el monitoreo continuo de variablesfisiológicas críticas de forma invasiva (dentro del cuerpo) ono invasiva (fuera del cuerpo), así como también in Vitropara procedimiento de diagnóstico (análisis de sangre, p.e.) obien en ex vivo para otro tipo de procedimiento dediagnóstico (análisis microbianos, p.e.). R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 10
  11. 11. CLASIFICACIÓN DE LOS SENSORES BIOMÉDICOSSe suelen clasificar como físicos, eléctricos o químicosdependiendo de la aplicación específica. Los Biosensores,considerados una subclasificación de los sensoresbiomédicos, son un grupo de sensores con doscomponentes: a) un elemento de reconocimientobiológico, como una enzima purificada, un tipo deanticuerpo o receptor, el cual funcione como mediador yprovea la selectividad deseada para detectar elcomponente de interés y b) una estructura de soporte queactúe también como transductor y esté en contacto íntimocon el componente biológico. El propósito del transductores convertir la reacción química en otra formacuantificable: óptica, eléctrica u otra señal física. R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 11
  12. 12. MEDICIÓN DE BIOPOTENCIALESEn la medición de Biopotenciales, se utilizan diferentesclases de electrodos especializados. La función de estoselectrodos es acoplar los potenciales iónicos generadosdentro del cuerpo a un instrumento electrónico. Loselectrodos para la medición de Biopotenciales se clasificancomo no invasivos (en la superficie de la piel) e invasivos(dentro del cuerpo), por ejemplo, microelectrodos oelectrodos de aguja. R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 12
  13. 13. INTERFASE METAL/ELECTROLITOCuando un metal es colocado en una solución electrolítica (ionizable), secrea una distribución de carga en la interfase metal/electrolito. Así se generaun potencial llamado potencial de media celda (HCP). En la tabla semuestran los HCP de algunos metales. Nótese que el electrodo de hidrogenose utiliza como referencia para la medición de los HCP de los demás. R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 13
  14. 14. ELECTRODOS DE ECGLos electrodos superficiales para el registro debiopotenciales suelen ser placas rígidas de una aleación dezinc, níquel y plata. Algunos de estos se sujetan a la pielpor medio de una cinta elástica o con cinta engomada y conun gel electrolítico que debe ser aplicado entre el metal y lapiel para establecer un buen contacto eléctrico. Losprincipales ingredientes del gel electrolítico, son agua ysales iónicas como NaCl y KCl. También hay electrodos desucción, para ECG, los cuales se pueden mover fácilmentede un lugar a otro para diferentes mediciones. Un 3er. tipo,es el electrodo flexible, hecho de polímeros conductoresdebido al carbón y metales disueltos y con un gel de AgCl.El electrodo más común es el “flotante” Ag/AgCl, con unfino depósito electroquímico de AgCl en la pláca de Ag yuna “almoadilla” saturada en pasta electrolítica. R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 14
  15. 15. ELECTRODOS DE ECG R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 15
  16. 16. ELECTRODOS PARA EMGExisten varios tipos de electrodos para el registro de estosbiopotenciales. De las propiedades eléctricas de estoselectrodos, así como de la zona de interés, es la forma ytamaño de la señal registrada. Para registros superficiales deEMG y estudios de conducción nerviosa, suelen sercirculares de 1 cm de diámetro y hechos de plata o platino.Para mediciones directas de fibras musculares o nerviosas seutilizan electrodos percutaneos de aguja: R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 16
  17. 17. ELECTRODOS PARA EMGEl electrodo de aguja más común es el bipolar concéntrico(a), hecho de 2 alambres encapsulados en una agujahipodérmica o cánula. Los alambres sirven tanto pararegistro como de referencia.Otro tipo de electrodo percutáneo de EMG es el de agujaunipolar (b). Este consta de un fino alambre aislado conTeflón y con cerca de 0.3 mm en la punta sin aislar. Adiferencia del bipolar, éste requiere un segundo electrodo dereferencia en forma adyacente ó en la superficie de la piel,para cerrar el circuito. R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 17
  18. 18. ELECTRODOS PARA EEGLos electrodos más comunes para el registro debiopotenciales cerebrales (electroencefalografía) son loselectrodos de copa y los electrodos subcutáneos. Los decopa están hechos de platino ó estaño conaproximadamente 5-10 mm de diámetro. Se rellenan de gelelectrolítico y se sujetan al cuero cabelludo con cintaadhesiva. Los electrodos subcutáneos son básicamenteelectrodos de aguja hechos de platino o acero inoxidablecon 10 mm de longitud y 0.5 mm de diámetro. Se insertandebajo de la piel para proveer un mejor contacto. R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 18
  19. 19. MICROELECTRODOSSon electrodos con punta enconada tan fina que puedeninsertarse en células biológicas individuales. Se utilizan para elregistro de potenciales de acción en estudios neurofisiológicos.La punta debe ser más pequeña que la célula para evitar daño aésta y lo suficientemente fuerte para poder penetrar la paredcelular. Se tienen 3 microelectrodos típicos: a) Micropipetas devidrio, con diámetro de 0.1-10 µm, rellenas de KCl al 3M desolución electrolítica y un filamento de platino Ag/AgCl; b)Microelectrodos de metal duro, tungsteno o acero inoxidable,con punta afilada electroquímicamente y aislado hasta casi lapunta con diámetro de unas pocas µm; c) Microelectrodos deestado sólido, para registros multicanal en neuronas cerebraleso en medula espinal. R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 19
  20. 20. MICROELECTRODOS R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 20
  21. 21. TRANSDUCTORES DE TEMPERATURALa temperatura del cuerpo es una de las variables fisiológicas másrigurosamente monitoreadas y controladas. En el interior del cuerpo esconstante, de 37°C ±0.5°C. Temperaturas diferentes son síntoma de algúnpadecimiento o infección. La medición suele hacerse en las axilas o encavidades como la boca o el recto. Comúnmente se utilizan los termistores,hechos de óxido de varios metales como Níquel, Manganeso y Cobalto,dado que cambian su valor resistivo con un coeficiente negativo con loscambios de temperatura: R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 21
  22. 22. TRANSDUCTORES DE TEMPERATURAMatemáticamente, la resistencia del termistor depende de la temperatura como:   1 1  RT = RO exp  β  −  T T    O Donde Ro es la resistencia a una temperatura de referencia To (en °K), y β es unaconstante del material (entre 2500 y 5500°K).Otra técnica, es la de utilizar una guía de radiación (especulo) infrarroja conlaminación de oro, hacia un sensor térmico aislado del medio ambiente para evitarcorrimientos: R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 22
  23. 23. TRANSDUCTORES DE TEMPERATURA En la técnica de termodilución sanguínea, se utiliza un termistor para medir la caída de temperatura debido a la inyección de una cantidad conocida de agua salina (de 0 a 5°C) en la vena femoral o yugular. Se miden tiempos y la caída de temperatura en la arteria pulmonar. Finalmente se puede hacer la correlación al volumen sanguíneo expulsado por el corazón por minuto: R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 23
  24. 24. GASES EN SANGRE Y SENSORES DE pHLas mediciones de gases en sangre arterial (pO2 y pCO2) y pH esrealizada frecuentemente para pacientes críticos en cirugía o enUnidades de Cuidados Intensivos y usadas por fisiólogos paradeterminar algún ajuste en la ventilación mecánica o para laadministración de fármacos. Estas mediciones proporcionan informaciónacerca de los desbalances metabólicos y respiratorios en el cuerpo yreflejan lo adecuado de la oxigenación de la sangre y eliminación deCO2.Tradicionalmente, este tipo de análisis se efectúa substrayendo sangre deuna arteria periférica. La muestra es entonces llevada al LaboratorioClínico para su análisis. Sin embargo, algunas veces los fisiólogostienen la necesidad de contar con los resultados de forma inmediata,debido a la inestabilidad del paciente y su estado crítico. R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 24
  25. 25. Existen sensores no invasivos para la medición de O2 yCO2 en sangre basados en el descubrimiento de que estosgases pueden difundirse a través de la piel, debido a ladiferencia de presión que se establece. Esto ha llevado aldesarrollo de sensores electroquímicos no invasivos parael monitoreo de pO2 y pCO2 de forma transcutanea. Masaún, el descubrimiento de que la sangre cambia de colordependiendo de la cantidad de oxígeno ligado a lahemoglobina en los eritrocitos, ha llevado al desarrollo demétodos ópticos para medir la saturación de oxígeno ensangre. R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 25
  26. 26. Manejo de Tanques de O2Hay que saber y recordar que cuando se manejen lostanques y válvulas de un sistema de O2, se debe evitar eluso de lubricantes tales como grasas y aceites. Esto esdebido a que el contacto del O2 con estas sustancias puedeprovocar combustión y poner en riesgo el área en que seencuentre.TAREA para derecho a examen: Llenar TRES HOJAStamaño carta, letra pequeña, una frase tras otra: “Noexponer grasas ni aceites al oxígeno”. R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 26
  27. 27. TRANSDUCTORES DE FLUJO DE AIREEstos transductores miden las caídas de presión provocadas por unapequeña “pantalla” en la parte media del tubo. Éste es cónico parapropiciar un flujo laminar del aire exhalado. Esta caída de presión esmedida con un transductor de presión diferencial y la señal obtenida esproporcional a la velocidad del aire. También contiene un calefactor paraevitar que se condense el vapor de agua. Se le llama “Neumotacómetro” yes posible medir volumenes, flujos y frecuencias respiratorias: R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 27
  28. 28. Ventilación PulmonarEl método tradicional de proporcionar asistenciaventilatoria mecánica está basado en la aplicación depresión positiva (PPV) al sistema pulmonar. El flujo degas se administra a través de una vía aérea artificialmediante un tubo endotraqueal, un tubo nasotraqueal obien mediante una cánula en la traqueotomía. Losventiladores se pueden clasificar en:a) Controlados por volumen :Suministran un flujo inspiratorio hasta alcanzar elvolumen fijado previamente, este tipo de ventiladorproporciona siempre el mismo volumen corrienteindependiente de la resistencia que ofrezca el sistemarespiratorio del paciente. R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 28
  29. 29. b) Controlados por presión : Suministran flujoinspiratorio hasta alcanzar una presión fijadapreviamente.c) Controlados por tiempo : Suministran gases hastaque se cumpla el tiempo de inspiración fijadopreviamente.d) Ventilación de alta frecuencia : Suministran unamayor frecuencia respiratoria, de manera que se puedeadministrar un volumen más bajo. R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 29
  30. 30. Ventilación PulmonarSe tienen también los MODOS VENTILATORIOS, estosson según la forma en que se inicia el ciclo inspiratorio: IPPV,respiración espontánea, CMV, etc.Los riesgos que se deberán tomar en cuenta son:•Barotrauma, ocurre cuando un gradiente de presión elevada seestablece entre los alvéolos y el lecho vascular adyacenteproduciendo ruptura de los alvéolos sobredistendidos, el riesgode barotrauma aumenta con la imposición de presionesexternas mayores que el nivel de presión máximo de lainspiración.•Intoxicación por oxígeno, generada por la administraciónprolongada de altas concentraciones de oxígeno.•Cantidad de vapor de agua en el gas, temperatura, etc. R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 30
  31. 31. MEDICIONES FÍSICASTRANSDUCTORES DE DESPLAZAMIENTO.- Los transductoresinductivos de desplazamiento están basados en una bobina L: L=n2Gµdonde G es una constante de forma geométrica, n es el número deespiras y µ es la permeabilidad del medio. La variación de la propiainductancia o de la inductancia mutua entre dos o más, es unindicativo del desplazamiento, típicamente a través de un núcleo móvilde ferrita o hierro.El tipo más usado el el llamado Transformador Lineal VariableDiferencial (LVDT), el cual consta de 3 bobinas, una primaria (P) ydos secundarias (S1 y S2) conectadas en serie pero con polaridadopuesta para alcanzar un amplio margen de respuesta. Las 3inductancias mutuas son alteradas por el movimiento del núcleoferromagnético. Vin es un voltaje alterno el cual induce a través delnúcleo un campo magnético alterno en los secundarios pero ensentidos opuestos. Con el núcleo en el centro, el voltaje neto de salidaes cero. El voltaje inducido es entonces proporcional aldesplazamiento del núcleo. R.R.Horta O., Biónica, UPIITA. 31
  32. 32. TRANSDUCTOR LVDT Y SU RESPUESTA R.R.Horta O., Biónica, UPIITA. 32
  33. 33. TRANSDUCTOR DE FLUJO ELECTROMAGNÉTICOEl flujo de sangre, con velocidad u, a través de un vaso sanguíneode diámetro l y colocado en un campo magnético B perpendicularal flujo, provoca la separación de aniones y cationes debido a unafuerza F, normal a B y al flujo sanguíneo: F = q u×B ( )donde q es la unidad de carga elemental. La separación de estaspartículas moviéndose sobre la pared interna del vaso genera unafuerza contraria Fo :   V FO = q E = q  l donde E es el campo eléctrico debido al movimiento de laspartículas cargadas y V es el potencial a través del vaso: V = BluAsí el V es proporcional al flujo de sangre. En equilibrio, V=0. R.R.Horta O., Biónica, UPIITA. 33
  34. 34. TRANSDUCTOR DE FLUJO ELECTROMAGNÉTICOEs un probador de gancho que queda ajustado al vaso sanguíneoy contiene bobinas eléctricas para producir un campo magnéticotransversal al flujo sanguíneo. Además contiene dos electrodospara el sensado de los biopotenciales inducidos. El voltaje deflujo inducido tiene la misma frecuencia de la excitaciónmagnética. Se evitan errores de corrimiento de voltaje utilizando voltaje de AC. R.R.Horta O., Biónica, UPIITA. 34
  35. 35. TRANSDUCTORES DE DESPLAZAMIENTOUn potenciómetro es un transductor tipo resistivo que convierte undesplazamiento lineal o angular en un voltaje de salida, a travésde un contacto deslizable a lo largo de la superficie del elemento. R.R.Horta O., Biónica, UPIITA. 35
  36. 36. TRANSDUCTOR ELÁSTICO RESISTIVOAlgunas veces es deseable medir los cambios de volumen enalguna extremidad cuando el flujo sanguíneo es temporalmenteocluido. Esto es la Pletismografía, para la detección de coágulossanguíneos. Ajustando un transductor elástico resistivo en unapierna, se mide la razón de cambio de la resistencia en el tiempo.Con la existencia de un coagulo, el volumen de sangre tardarámás tiempo en desalojar la extremidad a través de las venasdespués de remover la oclusión. El cálculo de la variaciónresistiva está dado por un Factor de Estiramiento proporcionadopor el fabricante:  l Final  RFINAL = F .E. l    Inic. Un transductor elástico similar se utiliza para el seguimiento de losciclos respiratorios, sujetando la banda elástica al tórax. R.R.Horta O., Biónica, UPIITA. 36
  37. 37. TRANSDUCTOR ELÁSTICO RESISTIVO R.R.Horta O., Biónica, UPIITA. 37
  38. 38. MEDICIONES FÍSICASTRANSDUCTORES DE TENSIÓN.- Los transductores de tensiónmiden los cambios en la longitud de un objeto debido a una fuerzaaplicada. Producen un cambio proporcional de resistencia enrespuesta a un cambio fraccional (∆l) en la longitud del objeto otensión S: ∆l S= lPor ejemplo, un conductor de longitud l, área transversal A yresistividad ρ , tiene una resistencia: l  R = ρ   A R.R.Horta O., Biónica, UPIITA. 38
  39. 39. Si se somete a una tensión, dentro de su límite de elasticidad, ∆l, el volumen debe permanecer constante: lA lA = (l + ∆l ) At ∴ At = (l + ∆l )  l + ∆l  l  ⇒ Rt = ρ   ⇒ ∆R = Rt − ρ  At   A Por lo que:∆R = ρ ( l + ∆l ) 2 − ρ = ( l ρ l 2 + 2l∆l + ∆l 2 − l 2 ⇒ ∆R = ρ )2∆l =R 2∆l lA A Al A l ∆R R →G = ≈ 2 ⇒ Factor de Tensión. ∆l l Para un conductor metálico como el Constantán, G es aproximadamente 2. Los de tipo semiconductor tienen una G de 70 a 100 veces mayor, por lo que son más sensitivos. R.R.Horta O., Biónica, UPIITA. 39
  40. 40. TRANSDUCTORES DE PRESIÓNLas galgas extensométricas se clasifican típicamente en “unidas” y “no unidas”. Untransductor de tensión unido consta de un filamento conductor resistivo depositadosobre una placa semiflexible:Este conductor resistivo, modifica su valor óhmico cuando es sometido a algunadeformación que lo estreche o alargue. R.R.Horta O., Biónica, UPIITA. 40
  41. 41. TRANSDUCTORES DE PRESIÓNUn transductor de presión no unido consta de varios (4) filamentos resistivosdepositados entre una placa rígida móvil y un marco rígido estático. Cuando unafuerza deformante actúa sobre esta estructura, dos de los filamentos se estrechay los otros se alargan. Esta configuración en Puente Resistivo se utiliza en lostransductores de presión sanguínea invasivos: R.R.Horta O., Biónica, UPIITA. 41
  42. 42. TRANSDUCTOR DE DESPLAZAMIENTO CAPACITIVOLa capacitancia C entre dos placas iguales paralelas de sección transversal A yseparadas una distancia d es:  A C = ε oε r   d Donde εo es la Cte. Dieléctrica en vacío y εr es la relativa del material aislanteentre las placas.El método común de uso, es conservar inmóvil una placa mientras la otra semueve, variando d: Se utiliza para medir respiración ó movimientos del paciente y a veces como transductor de presión sanguínea. R.R.Horta O., Biónica, UPIITA. 42
  43. 43. TRANSDUCTOR DE EFECTO PIEZOELÉCTRICOSon usados extensamente en cardiología para escuchar lossonidos cardiacos (fonocariografía), presión sanguínea y engeneral, para medir fuerzas y aceleraciones fisiológicas.Pueden emitir ondas acústicas ultrasónicas (>20Khz) paramedir flujo sanguíneo y visualizar estructuras de órganosinternos. El principio piezoeléctrico consiste en que al deformaruna malla de moléculas cristalinas asimétricas con una fuerzaF, las cargas positivas y negativas son reorientadas y seinducen densidades de carga superficial opuestas en las carasdel cristal. Estas cargas son directamente proporcionales a la fuerza aplicada: Q Q = kF ∴ V = C R.R.Horta O., Biónica, UPIITA. 43
  44. 44. BIBLIOGRAFÍA-Enderle J., Blanchard S., Bronzino J.INTRODUCTION TO BIOMEDICAL ENGINEERINGEd. Academic Press, 2000, p. 1076.-DuBovy, J.INTRODUCTION TO BIOMEDICAL ELECTRONICSEd. McGraw Hill, 1978, p. 391 R.R.Horta O.,Biónica, UPIITA. 44

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