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Este informe aborda el tema de los sensores de señales biomédicas, dispositivos fundamentales en la recolección y análisis de datos fisiológicos en aplicaciones de salud y bienestar.
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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¡No te pierdas las partes importantes!
En el ámbito de la ingeniería biomédica, la medición y análisis de señales médicas es fundamental para el diagnóstico y monitoreo de diversas condiciones fisiológicas. Este informe de laboratorio se centra en la utilización de sensores biomédicos para la captura de señales médicas, empleando el software Vernier Graphical Analysis como herramienta principal para la adquisición y análisis de datos. El objetivo principal de este laboratorio es familiarizarse con el uso de varios sensores Vernier para medir diferentes variables fisiológicas, tales como la presión arterial, la actividad eléctrica del corazón (ECG), la respiración y la temperatura corporal. Estos sensores convierten las señales fisiológicas en datos eléctricos que pueden ser visualizados y analizados en tiempo real mediante el software Vernier Graphical Analysis. Este informe presenta los procedimientos seguidos para la configuración y uso de cada sensor, así como los resultados obtenidos y su análisis. Además, se discuten las aplicaciones potenciales de estos sensores en la investigación médica y el cuidado de la salud, destacando su importancia en la monitorización fisiológica.
2. Sensor de ECG Go Direct (Electrocardiograma) Figura 2. Sensor ECG Go Direct. Funcionamiento : Mide la actividad eléctrica del corazón a través de electrodos colocados en la piel. Utilidad: Es esencial para monitorear el ritmo y la frecuencia cardíaca, así como detectar arritmias o irregularidades en el corazón. Lectura de datos: Se presenta en un gráfico llamado ECG, donde se observa la serie de ondas (P, QRS y T) que representan el ciclo cardíaco. Características técnicas: Gama ±200 mV Resolución 0,024 μV Ajustes del canal de electrocardiograma Paso alto: 0,300 Hz Paso bajo: 22,5 Hz – 3 dB de corte con atenuación de – 80 dB por encima de 50 hz Ajuste del canal EMG Paso alto: 2Hz Paso bajo: 29 Hz – 3 dB de corte con atenuación de – 80 dB por encima de 50 Hz Cálculo de la frecuencia cardíaca Ventana de muestra: 6 s Intervalo de avance: 1 s Frecuencia máxima de muestreo 400 muestras/s Especificación USB 2. Especificación inalámbrica Bluetooth 4. Alcance inalámbrico máximo 30 m Batería 300 mA Li-Poly
3. Sensor de Fuerza Go Direct Figura 3. Sensor de fuerza Go Direct. Funcionamiento : Es un dispositivo que mide la fuerza aplicada a un objeto y convierte esa fuerza en una señal eléctrica. Utilidad: El sensor se puede utilizar tanto en interiores como en exteriores para medir empujones y tirones. Se puede usar para medir fuerzas en estudios de movimiento humano. Lectura de datos: Los datos se muestran en gráficos en tiempo real, lo que te permite ver cómo cambia la fuerza aplicada al sensor a lo largo del tiempo. Características técnicas: Gama ±0,1 N a ±50N Resolución 0,01 N Frecuencia máxima de muestreo 1000 Hz Especificación USB 2. Especificación inalámbrica Bluetooth 4. Alcance inalámbrico máximo 30 m 4. Sensor de respiración Go Direct. Figura 4. Sensor de respiración Go Direct. Funcionamiento: Mide los ciclos de respiración (inhalación y exhalación) usando una correa o sensor que detecta la expansión del tórax. Utilidad: Ayuda a estudiar el ritmo respiratorio, volumen pulmonar y otros parámetros relacionados con la función respiratoria. Lectura de datos: Los datos se presentan como curvas de respiración, indicando las fases de inhalación y exhalación. Características técnicas: Gama De 0 a 50 N Resolución 0,01 N Tiempo de respuesta 50 ms Frecuencia respiratoria • Ventana de muestra: 30 s - Intervalo de avance: 10 s Velocidad de paso • Ventana de muestra: 10 s - Intervalo de avance: 10 s Circunferencia máxima del tórax 140 cm Especificación inalámbrica Bluetooth 4.
Para realizar las correctas mediciones se siguieron los siguientes pasos:
En cada medición, se utilizaron sensores específicos, tales como el sensor de presión arterial, el ECG y el sensor de respiración, entre otros. Se utilizo software Vernier Graphical Analysis para la medición de los datos. El análisis detallado de estas variables permitirá no solo comprender mejor las funciones fisiológicas monitoreadas, sino también mejorar la precisión y consistencia de futuras mediciones.
Paciente: Daniela Fernández. Figura 14. Grafica de medición de temperatura. La temperatura corporal normal de un adulto joven suele estar en el rango de 36.5°C a 37.5°C, dependiendo de las condiciones ambientales, el estado de salud y la actividad física reciente. La lectura de 31°C está por debajo del rango fisiológico esperado, por lo que es probable que la medición esté influenciada por un factor externo, debido a que la medición fue tomada en un ambiente muy frio debido al aire acondicionado se presentó esta lectura.
Los sensores biomédicos son herramientas esenciales para la monitorización fisiológica precisa, que nos permiten la recolección de datos en tiempo real sobre diversas funciones corporales. A lo largo de las pruebas, se evidenció su capacidad para captar variables fisiológicas de forma no invasiva y eficiente. La importancia de los sensores biomédicos en la monitorización fisiológica la podemos observar desde el punto de que estos dispositivos no solo facilitan el seguimiento y diagnóstico en tiempo real de los pacientes, sino que también mejoran la calidad del cuidado al permitir una intervención oportuna. Su capacidad para medir variables como la frecuencia cardíaca, la temperatura y otros parámetros vitales los convierte en herramientas indispensables y necesarias en la práctica de médica moderna, mejorando el pronóstico y tratamiento de muchas condiciones. Y en cuanto a las aplicaciones en investigación médica y cuidado de la salud los sensores biomédicos juegan un papel importante. Tienen un amplio potencial en la investigación, permitiendo estudiar cómo responden los sistemas fisiológicos en distintas condiciones de salud y enfermedad. En el campo clínico, pueden aplicarse en la telemedicina, la monitorización remota de pacientes y el cuidado personalizado, facilitando un control continuo y menos invasivo de la salud, lo cual es particularmente útil en pacientes crónicos o en riesgo. Para concluir. El sensor de respiración monitorea la frecuencia respiratoria, crucial para detectar apnea o hiperventilación. El sensor de temperatura es vital para controlar la temperatura corporal, indicando posibles infecciones o trastornos metabólicos. El sensor de fuerza evalúa la capacidad muscular, fundamental en rehabilitación y deporte. El sensor ECG monitorea el ritmo cardíaco, detectando arritmias y otras patologías cardíacas, especialmente útil durante el ejercicio.
