Este documento trata sobre tres temas relacionados con la informática médica: 1) Conceptos sobre biopotenciales y sus características. 2) Conceptos sobre el tratamiento de señales, incluyendo señales unidimensionales y sistemas lineales e invariantes en el tiempo. 3) Conceptos sobre señales biomédicas, incluyendo información que sale del cuerpo y la cuantización al pasar una señal analógica a digital.

1. INFORMATICA MEDICA…
Shirlie Andrea Castro Rico – 11181296
1. Conceptos sobre Biopotenciales
Es un potencial eléctrico que puede medirse entre dos puntos en células vivientes,
tejidos y organismos y que es consecuencia de algunos de sus procesos bioquímicos,
los potenciales son indeterminados. Las magnitudes varían con el tiempo. Los valores
de la misma medida pueden variar enormemente entre diferentes individuos aunque
estos estén sanos y las condiciones sean las mismas.
Características:
 Los potenciales bioelectricos del cuerpo humano son indeterminados.
 Las magnitudes varían con el tiempo
 Los valores de la misma medida pueden variar enormemente entre diferentes
individuos aunque estos estén sanos y las condiciones de medición sean las
mismas.
 Todos los Biopotenciales se caracterizan por presentar una amplitud baja y un
ancho de banda reducido.
2. Conceptos sobre tratamiento de señales
La línea de investigación desarrolla técnicas de análisis y caracterización de señales y
sistemas de naturaleza tanto continua como discreta, determinística como estocástica.
Esta visión compartida permitirá la observación permanente de las analogías y
diferencias de los conceptos asociados al tratamiento de señales en todos los casos.
Las señales normalmente son modeladas por funciones de una o más variables que
representan las características o comportamiento de algún proceso físico. Los
sistemas, por su parte, son dispositivos que se encargan de transformar las respuestas
de las señales produciendo otras señales o algún comportamiento deseado.
Se comienza con el tratamiento de las señales y sistemas unidimensionales y el
desarrollo de las herramientas básicas para la representación matemática de los
mismos para centrarse posteriormente en los sistemas Lineales e invariantes en el
tiempo. Este tipo de sistemas son ampliamente usados ya que presentan propiedades
muy particulares que facilitan su estudio y representan buenas aproximaciones locales
de los sistemas reales en la mayoría de las aplicaciones.
3. Conceptos sobre señales biomédicas.
Información que sale del cuerpo; Una señal es una descripción de cómo un
parámetro está Relacionado con otro. Por ejemplo, el tipo más común de señal en
Electrónica analógica es un voltaje que varía con el tiempo. Debido a que Ambos
parámetros pueden asumir un rango continúo de valores, Llamaremos a esto "señales
continuas".

2. En cambio, al pasar esta señal a través de un convertidor analógico-digital se
fuerza a cada uno de los dos parámetros (magnitud Y tiempo) a ser cuantizados.
TAREA 8
1. ¿Que se definen como Biopotenciales?
Algunos tipos de células, denominadas excitables, presentan la características de
producir potenciales bioelectricos como resultados de la actividad electroquímica
de sus membranas, tales como las nerviosas, musculares y del tejido glandular.
Puesto que cada tipo de célula presenta una actividad eléctrica característica, la
medida de esta actividad proporciona información sobre su funcionamiento. Como
las disfunciones se revelan frecuentemente en la señal biolelectrica, se puede
obtener información para el diagnóstico a partir de los registros.
2. ¿en qué consiste la ecuación de Goldman? ¿Cuál es su utilidad? , ejemplifique el
uso de la ecuación.
UTILIDAD:
Para el caso real en que la membrana es permeable a más de un tipo de iones, se
puede generalizar la ecuación de Nernst obteniéndose la ecuación de Goldman.
La ecuación de Goldman no aporta información sobre los cambios del potencial de
membrana en respuesta a un estímulo, ya que esta ecuación no se aplica más que
al estado en equilibrio, en el que no hay cambios de voltaje.
Ejemplo:
En el caso del potencial de reposo, los iones sodio y cloruro son poco
determinantes en el Vm ya que la permeabilidad de la membrana por estos iones
es muy baja comparada a la existente por potasio, por lo que nos podemos quedar
sólo con los valores del potasio. De este modo, tenemos que:
Las razones de los valores de permeabilidad para el potasio, por supuesto
equivalen a uno, por lo tanto no se escriben en la ecuación de Nernst. Para el caso
de la membrana en reposo, los índices de permeabilidad para los iones serian:

3. Tomando como 1 la permeabilidad al potasio por ser la mayor y las demás en
relación con esta. Por esta razón, el potencial de reposo de la membrana se acerca
al potencial de equilibrio del potasio.
Por otra parte, durante el potencial de acción, las permeabilidades de sodio varían,
aumentando considerablemente con respecto al reposo y también a los demás
iones, razón por la que el Vm se acerca al potencial de equilibrio del sodio. Por lo
tanto, durante el potencial de acción los índices de permeabilidad serian:
3. Interpretación de la gráfica 2.1
En la anterior figura se muestra el potencial de acción de una célula nerviosa. Los
postpotenciales que aparecen al final de la fase de repolarizacion se corresponden con
el desfase existente entre las modificaciones de las permeabilidades del Na + y K +.
4. Interpretación de la figura 2.2
Para analizar cómo se propagan los potenciales de acción, al considerarse el caso de
una fibra nerviosa, para el cual podemos suponer que la región de la fibra en potencial
de acción, es mucho menor que la longitud total de la fibra. En la figura 2.2 se muestra
su distribución de carga cerca de la región activa en un instante dado. Dicha región
presenta una inversión de polaridad debido a la despolarización de la membrana,
mientras que la zona de la derecha (que se hallaba en potencial de acción en un
instante anterior) tiene de nuevo la membrana repolarizada. Por último, la membrana
de la zona de su izquierda, a la que todavía no ha llegado el potencial de acción,
permanece en estado de reposo.
5. Explique detalladamente la relación entre ECG y ciclo cardiaco
El electrocardiograma (ECG) refleja la propagación de la despolarización y
repolarizacion eléctricas de las diversas cámaras contráctiles del corazón. El termino
ECG esta específicamente reservado al caso de captación de la actividad con
electrodos superficiales. Para estudiar el ciclo cardiaco se utiliza el ECG como
referencia temporal. Este puede dividirse en dos componentes principales, uno
asociado con la propagación de la excitación y recuperación de las aurículas, y el otro
con la actividad ventricular.

4. La excitación del corazón se produce por el estímulo generado en el grupo de células
especializadas que constituyen en NSA. Este impulso se propaga por las aurículas hasta
alcanzar la interfase auriculo – ventricular, produciéndose a la vez la contracción de
las aurículas (onda p). la conducción auriculo-ventricular se realiza a través del NAV,
que está formado por tejido con un tiempo de propagación aproximadamente 10
veces mayor que el del resto del corazón. Esto produce el retardo necesario para
sincronizar laactivación ventricular con el trasvase de sangre, y también un efecto
pasa-bajo que protegea los ventrículos frente a ritmos auriculares demasiado rápidos.
El impulso se propagaPosteriormente por el haz de His y las fibras de Purkinje hasta
contraer finalmente losVentrículos y producir el bombeo de sangre. Esta contracción
ventricular, y la coincidenteRelajación auricular, se representa en el complejo QRS del
ECG. Posteriormente, losVentrículos se relajan (onda T). En ocasiones puede
distinguirse una onda adicional (ondaU) después del fin de la onda T, relacionada con
la repolarizacion lenta del músculoVentricular.
6. ¿Cómo se evidencia en una ECG una patología?
Debido a la existencia de una relación directa entre el ECG y el ciclo cardiaco, el
registro del ECG se utiliza clínicamente para diagnosticar diversas patologías y
condiciones asociadas con el corazón. Además sirve como referencia temporal para
otras medidas.
El estudio del ECG permite identificar patologías a partir de cambios en la morfología
de la señal. Otro tipo de patologías están asociadas al ritmo cardiaco, es decir,
variaciones en el número de pulsos por minuto a que late el corazón. El ritmo cardiaco
es un proceso aleatorio, estimado usualmente por el intervalo R-R.
7. ¿cuál es la diferencia entre un EEG y un ECoG?
El ECoG es la captación profunda que se realiza mediante la inserción de electrodos de
aguja en tejido nervioso del cerebro; y el EEG es el método no invasivo, en el cual se
utilizan sobre el cráneo.
8. En los estudios EEG suele realizarse un estudio en el dominio de la frecuencia:
clasifique las cuatro bandas de estudio alfa beta teta y delta de menor a mayor
frecuencia de la onda captada y explique el uso de dichas señales.
ONDAS DELTA: cubre la banda de 0.5 a 4 Hz. Las ondas delta aparecen en
niñosPequeños, durante el sueño profundo y en algunos desórdenes cerebrales. La
aparición de ondas delta en un adulto despierto es considerada como anormal.
ONDAS THETA:cubre la banda entre 4 y 8 Hz. Componentes transitorios de actividad
Theta se pueden encontrar en adultos normales despiertos. La actividad theta ocurre
Principalmente en las áreas central y temporal, y es más común en los niños.
ONDAS ALFA: cubre la banda entre 8 y 13 Hz. Es el tipo de ritmo común en sujetos
normales, generalmente en estado de reposo y con los ojos cerrados. La fuente de
Ondas alfa se sitúa en el lóbulo occipital.
ONDAS BETA: cubre la banda entre 13 y 22 Hz. El rango de ondas beta se subdivide
En dos regiones: Beta I y Beta II (mayor frecuencia). Beta II aparece durante
Activación intensa del sistema nervioso central (SNC), disminuyendo entonces las

5. Beta I. La administración de sedantes incrementa la actividad beta.
9. ¿Qué es un potencial evocado?
Son registros de la actividad eléctrica del cerebro evocada por un estímulo sensorial, y
es usualmente medida en la región del cerebro correspondiente a la modalidad de
estimulación. Los provocados por estímulos físicos se denominan PE visuales, auditivos
o somatosensoriales dependiendo del órgano estimulado.
10. ¿cuáles son los tipos de potenciales evocados?
EP visuales (VEP). Se captan en el cráneo sobre el lóbulo occipital. Los estímulos
son luces de flash o patrones visuales. El VEP tiene una amplitud de 1 a 20 μV y
un ancho de banda de 1- 300 Hz. La duración del VEP es de 200 msg. Se utiliza
para el diagnóstico de esclerosis múltiple, ceguera al color, déficits en el campo
visual y la agudeza visual.
EP somatosensoriales (SEP). Se capta con electrodos de superficie colocados sobre
el córtex sensorial. El estímulo puede ser eléctrico o mecánico. La duración es de
25 a 50 msg. Con un ancho de banda de 2 a 3000 Hz. El SEP subcortical es muchomás
largo (hasta 200 msg). El SEP se usa para obtener información sobre la
conexión entre las fibras nerviosas periféricas y el córtex.
EP auditivos (AEP). Se obtienen con electrodos localizados en el vértex. Los
estímulos pueden ser cliks, pulsos, ruido blanco, etc. El AEP presenta una muy
baja amplitud (0.5 μV), tiene un ancho de banda de 100 a 3000 Hz, y ha sido
utilizado para diagnosticar deficiencias auditivas, principalmente en niños.
TEMA B
1. ¿Qué es un filtro digital?
Se emplea en procesado de señales para eliminar partes no deseadas de la misma,
tales como ruido o solo permitir el paso de un cierto rango de frecuencias, es decir,
hacer un filtro divisor.
Hay dos tipos principales de filtros: analógico y digital. Son bastantes diferentes tanto
en su aspecto físico como en su modo de funcionamiento.
Un filtro analógico emplea circuitos electrónicos como componentes discretos tales
como resistencias condensadores, amplificadores operacionales… que sean requeridos
para el filtrado deseado. Tales filtros son muy empleados para reducción de ruido,
mejora de señales de video, ecualizadores gráficos y muchas otras áreas.
Hay técnica estándares bien asentados para diseñar un filtro analógico con un
requerimiento dado. En todas las diversas etapas la señal está siendo filtrada como un
voltaje o corrientes eléctricas, es decir, se involucra una magnitud física y real
directamente de la señal analógica.

6. Un filtro digital emplea un procesador digital que efectúa operaciones matemáticas en
valores muestreados de la señal. El procesador puede ser de propósito general, tal
como cualquier ordenador personal, un chip DSP (procesador Digital de Señales)
especializado o una FPGA programable.
2. ¿cómo se realiza la transformación de una señal analógica a una digital?
La señal de entrada analógica debe ser muestreada digitalizada usando un ADC
(conversor analógico-digital). El resultado son números binarios que representan los
valores sucesivos muestreados. Estos son transferidos al procesador, el cual efectúa
operaciones matemáticas en ellos. Las operaciones pueden ser desde filtros de
promediado de la muestra actual con alguna de las anteriores hasta multiplicaciones
por constantes de los valores de entrada o de instantes anteriores almacenados en
memoria, para posteriormente sumar estos resultados de la multiplicación y dar una
salida.