CLASE # 15 SEGURIDAD ELÉCTRICA

 CLASE # 15

SEGURIDAD ELÉCTRICA

Hola alumnos, antes que nada les recuerdo que con esta clase se completa el material que tienen que estudiar y del cuál tienen que hacer todas las tareas y actividades para subir a sus carpetas de evidencias las evidencias de las Clases # 11, 12, 13, 14 y 15 que servirán de base para su evaluación correspondiente al tercer departamental.

Y nos toca en esta clase ver un punto muy importante para todo Ingeniero Biomédico que es el tocar el tema de la SEGURIDAD ELÉCTRICA dentro de los hospitales y en específico la importancía de este tema en las zonas de hospitalizacíón, Cirugía, Terapia Intensiva, Urgencias y otras en las que se maneja una gran cantidad de equipos médicos y todos estos van conectados o interrelacionan ya sea con pacidentes graves o con personal médico o paramédico y de enfermería que pudieran exponerse también al paso de la electricidad.

Nuevamente les paso el link o hipervínculo del libro de John G. Webster; Medical Instrumentation Application & Design para que lo consulten por favor ahora nos interesa el Capítulo 14 Medical Safety que aparece a partir de la página 638. 

http://fa.bme.sut.ac.ir/Downloads/AcademicStaff/3/Courses/4/Medical%20instrumentation%20application%20and%20design%204th.pdf

En cuanto al archivo pdf del material didáctico que he elaborado en caso de requerirlo favor de solictarlo via email a mi correo. 

Norma NOM-001 Artículo 517 del sistema eléctrico esencial en hospitales

https://download.schneider-electric.com/files?p_enDocType=Technical+leaflet&p_File_Name=NOM-001_ARTICULO_517.pdf&p_Doc_Ref=NOM-001_ARTICULO_517#:~:text=El%20sistema%20el%C3%A9ctrico%20esencial%20para,durante%20el%20tiempo%20que%20el

Figuras 1 (a) y (b) diapositivas en las que se muestran algunos escenarios del ambiente clínico en los cuales tanto el paciente como el personal se encuentran en contacto con varios equipos médicos.

https://www.studocu.com/es-mx/document/instituto-politecnico-nacional/tecnologia-clinica-ambiental/practicas/practicas-y-actividades-de-tecnologia-clinica-ambiental/749163/view

Favor de estudiar y analizar con detenimiento los siguientes videos acerca de la importancia de la seguridad eléctrica dentro de los hospitales de segundo y tercer nivel. 

Video 1 conferencia acerca de la importancia de la seguridad eléctrica en áreas críticas hospitalarias para evitar riesgos a la salud de los pacientes.

Video 2 Instalaciones eléctricas en áreas críticas de un hospital.

Video 3 Normas NFPA 70, 99 y NEC de seguridad eléctrica en hospitales, conferencia del Ing. Saúl Treviño. 

Y para que vean la importancia de la normatividad en las instalaciones eléctricas hospitalarias también les paso el link o hipervínculo del siguiente Blog que espero les resulte de interés.

https://www.medicalelectric.com.co/blog/normas-en-instalaciones-electricas-hospitalarias

CLASE # 15

TAREAS Y ACTIVIDADES

1. Favor de describir e ilustrar el sistema de instalación eléctrica y  de Tierras Físicas de un hospital de segundo o tercer nivel y su importancia para garantizar la seguridad de los pacientes, incluyendo los conceptos de sistema equipotencial de tierras,  riesgos de macro y microchoque eléctrico, sistemas de potencia aislada y GFIC (ground Fault interrupter circuit) y mencionando los riesgos de macro y microchoque eléctrico para los pacientes y el personal dentro de un hospital.

2.  Favor de estudiar la siguiente normatividad y hacer un esquema mental o mapa conceptual en el que se describa la CLASIFICACIÓN DE LAS ÁREAS dentro del hospital en base a esa normatividad y porqué razón se clasifican así para fines de seguridad eléctrica. 

https://download.schneider-electric.com/files?p_enDocType=Technical+leaflet&p_File_Name=NOM-001_ARTICULO_517.pdf&p_Doc_Ref=NOM-001_ARTICULO_517#:~:text=El%20sistema%20el%C3%A9ctrico%20esencial%20para,durante%20el%20tiempo%20que%20el

3. Favor de dibujar el diagrama eléctrico de una UCI de un hospital de segundo o tercer nivel  y explicar las razones por las que se hizo ese tipo de diseño eléctrico.

4. Favor de dibujar el diagrama eléctrico de un área de quirófanos de especialidad de Cardiología de una unidad de tercer nivel y explicar  las razones por las que se hizo ese tipo de diseño.

5. Favor de explicar qué áreas del hospital se deben energizar en los ramales críticos, de seguridad de vida y de soporte de vida de un hospital de segundo o tercer nivel y explicar también el concepto de sistema eléctrico esencial en un hospital de segundo o tercer nivel. 

CLASE # 14 TRANSDUCTORES ELECTROQUÍMICOS Y BIOSENSORES (3A PARTE) BIOSENSORES

 CLASE # 14

TRANSDUCTORES ELECTROQUÍMICOS Y BIOSENSORES 

(3A PARTE) BIOSENSORES Y SUS APLICACIONES EN MEDICINA

Hola alumnos, en esta clase vamos a hablar de los Biosensores que son también transductores electroquímicos que aprovechan principalmente enzimas como Bioreceptores que captan a las moléculas y analitos de interés de las muestras y luego de que las captan sin convertidas en señales eléctricas medibles mediante el uso de principios eléctricos, ópticos, térmicos o piezoeléctricos.

La gran ventaja de estos biosensores que se están desarrollando es que permiten miniaturizar los equipos, hacerlos más portátiles y que permiten la medición in vivo o in vitro de los analitos de interés de las muestras de una forma más rápida que con los métodos tradicionales y aun costo más bajo. 

Video 1: Conferencia Magistral en la que se describe la importancia de los biosensores y su futuro.

Videos 2 (a) y (b) explicación de ¿Que son los biosensores? como se fabrican  y algunas de sus aplicaciones. y en el (b) descripción de biosensores y sus principios de funcionamiento.

Videos 3 (a) y (b) Biosensores de la UNAM que fueron desarrollados para detectar de manera rápida el COVID 19

Todavía recuerdo divertida mis clases de educación media y la querida maestra de Bioquímica que nos explicaba como se realizaban en el pasado las pruebas de detección del embarazo y todos nos moríamos de la risa porque a esa edad nunca imaginamos que fuera cierto en realidad lo que decía nuestra profesora :D

    Lo que si es claramente acertado es el decir que en el pasado se desarrollaron muchas pruebas rápidas para la detección de enfermedades y que los médicos de la antigüedad tenían muy buenas bases en Clínica y eran muy acertados en sus diagnósticos, todavía recuerdo un médico anciano que hablaba de como se detectaban los síntomas de la diabetes y además de las pruebas de sangre me mencionaba algo acerca de que también se puede percibir un olor a manzanas podridas en el aliento de un enfermo diabético y muchos de nosotros sabemos que existen animales que tienen un olfato muy desarrollado y pueden percibir a pacientes enfermos antes que nosotros los seres humanos. 

   Y ahora con los avances en la genética y en el reconocimiento del ADN se pueden detectar de forma más rápida muchísimos padecimientos de este tipo mediante pruebas rápidas y también existen las famosas pruebas de PATERNIDAD que permiten reconocer de forma rápida a los padres biológicos de una persona y también permiten detectar de forma rápida otro tipo de enfermedades como ocurre en la actualidad con el Virus del COVID 19.

Figura 1: Moderno kit para la detección rápida de paternidad 

Y lo mejor de todo es que ahora en la actualidad este tipo de biosensores tienen una gran aplicación en la telesalud, ehealth y medicina a distancia. 

CLASE # 14

ACTIVIDADES Y TAREAS

(EN BIOINSTRUMENTACIÓN I TODAS LAS TAREAS SON INDIVIDUALES)

1. Favor de explicar la prueba del Dr. Friedman para detectar el embarazo, indicando cuál es el elemento o compuesto que se detecta y en que tipo de muestra se realiza y compararlo con las modernas pruebas y kits utilizados en la actualidad para la detección del embarazo.

2.  Favor de describir el principio de funcionamiento de un biosensor para detectar la diabetes como el que ha desarrollado la UNAM, favor de tomar de base el siguiente video. 

3. Favor de describir el principio de funcionamiento de los Biosensores utilizados y desarrollados para la detección de COVID 19

4.Favor de describir el principio de funcionamiento de la prueba Rapida que se presenta en el siguiente video y que sirve para detectar rápidamente enfermedades como el VIH, la sífilis y la hepatitis B y C. 

5. Favor de explicar el principio de funcionamiento de los lectores de Digitales de glucosa y cetonas que utilizan los diabéticos.

CLASE # 13 TRANSDUCTORES ELECTROQUÍMICOS Y BIOSENSORES (2DA PARTE)

 CLASE # 13 

TRANSDUCTORES ELECTROQUÍMICOS Y BIOSENSORES

(2DA PARTE)  ESPECTROFOTÓMETRIA  Y ANALIZADORES DE QUÍMICA CLÍNICA AUTOMATIZADOS (COLORÍMETRÍA)

Hola alumnos ahora vamos a ver un equípo básico para el análisis químico instrumental y este es el espectrofotometro, antes que nada debemos mencionar que este equipo se puede encontrar dentro del departamento de Química Clínica de un laboratorio de Análisis Clínicos tradicional y en la actualidad en estas áreas se cuenta también con unos equipos muy automatizados que se conocen como Colorímetros que utilizan el mismo principio de la espectrofotómetria pero en los cuales el monocromador es sustituido por cristales de color y con lo que se ahorran del costo del monocromador completo se pueden implementar sistemas altamente automatizados ya que las pruebas básicas de la Química Sanguínea se pueden realizar de forma más rápida de esa manera automatizada (porque el proceso se repite constantemente son cientos de pacientes que requieren análisis de Glucosa, Urea, creatinina, etc.). y además el colorímetro permite miniaturizar mucho también los equipos y permite que se desarrollen aparatos portátiles para medir sustancias por colorímetria. 

Favor de estudiar el capítulo 11 Clinical Laboratory Instrumentation del libro de Medical Instrumentation Application & Design de Webster en los temas 11.1 Spectrophotometry y 11.2 Automatic Chemical Analyzers, les anexo el link o hipervínculo del texto. 

http://fa.bme.sut.ac.ir/Downloads/AcademicStaff/3/Courses/4/Medical%20instrumentation%20application%20and%20design%204th.pdf

Pero ¿Cómo funcionan todos estos equipos espectrofotométricos y colorimétricos para análisis de química clínica?

Figura 1: Explicación de la ley de  Beer

Figura 2: Leyes de la absorción de la Radiación-Ley de Lambert y Beer

Figura 3: Partes de un espectrofotómetro

Aquí hay que hablar de la Ley de Beer y de Lambert, favor de estudiar y analizar con detenimiento el siguiente video :

Videos 1 (a) y (b) Explicación de que es la ESPECTROFOTÓMETRIA y cuales son sus principios básicos.

CLASE # 13

ACTIVIDADES Y TAREAS

(TODAS LAS TAREAS DE BIOINSTRUMENTACIÓN 1 SON INDIVIDUALES)

1. Favor de investigar en algún libro de productos y reactivos para pruebas de Bioquímica Clínica las longitudes de onda que utilizan los reactivos para pruebas colorimétricas para detectar los 5 o 6 pruebas siguientes y hacer una tabla con esos valores de longitudes de onda.

glucosa, nitrógeno ureico (BUN),creatinina, ácido úrico, colesterol total, triglicéridos

https://www.corelaboratory.abbott/sal/learningGuide/ADD-00061345-ES-EU%20170091%20ClinChem_Learning_Guide.pdf

2. Favor de ilustrar, describir y explicar los diagramas a Bloques de un Espectrofotómetro y un equipo automatizado de Química Clínica y explicar las similutudes, diferencias, ventajas y desventajas de cada uno de estos equipos para los estudios de química Clínica de un hospital.

3. De la siguiente figura  del diagrama a Bloques de un colorímetro, favor de explicar e ilustrar la forma en que se realiza la selección del filtro RGB de un colorímetro para la realización de las pruebas de Química Clínica

4. Del siguiente link o hipervínculo buscar las pruebas de Química Clínica y hacer unas diapositivas explicativas del procedimiento para realizar estas pruebas en una Unidad de Primer Nivel.

http://asp.salud.gob.sv/regulacion/pdf/manual/Manual_procedimientos_lab_clinico.pdf

5. Favor de colocar en una tabla los rangos de valores normales y anormales de los parámetros básicos de la Química Clínica. 

glucosa, nitrógeno ureico (BUN),creatinina, ácido úrico, colesterol total, triglicéridos, indicando y explicando el uso, propósito y significado de los mismos para fines de diagnóstico médico Clínico. 

CLASE # 12 TRANSDUCTORES ELECTROQUÍMICOS Y BIOSENSORES

 CLASE # 12

TRANSDUCTORES ELECTROQUÍMICOS Y BIOSENSORES

PRIMERA PARTE 

EQUIPO DE GASOMETRÍA CLÍNICA

TRANSDUCTORES PARA LA MEDICIÓN DE GASES ARTERIALES 

Hola alumnos, el día de hoy vamos a ver los transductores electroquímicos y los Biosensores, todos estos transductores convierten una señal química en una señal eléctrica medible y  tienen una gran utilidad en el campo de la medicina y sobre todo en los laboratorios de análisis clínicos y en con la miniaturización de la tecnología y gracias a los Biosensores algunos de estos equipos permiten hacer lecturas rápidas junto a la cama de los pacientes. 

Los transductores electroquímicos pueden utilizarse por ejemplo para medir cambios en el pH en muestras de sangre, y orina, también pueden medir cambios en la concentración de gases como el O2, el CO2, y también pueden usarse para medir cambios en los analítos de interés dentro de la química de la Sangre, lo que se conoce como analítos y parámetros de cuidados críticos. 

Es muy importante el que cuando hay un enfermo grave dentro de un hospital se le practiquen estudios de laboratorio de URGENCIA de cuyos resultados puede depender un buen tratamiento médico para curarlo o salvar su vida, pero en muchos hospitales el trabajo en los laboratorios de análisis clínicos es muy lento y a pesar de dar prioridad a los estudios de laboratorio de URGENCIAS la etapa pre-analítica-post es tan lenta que este tipo de resultados llegan a veces demasiado tarde a los doctores quizás cuando el paciente grave ya ha fallecido.  Por esta razón además de los estudios clásicos de laboratorio Clínico en base a equipos como el GASÓMETRO CLÍNICO, EL FLAMÓMETRO y los equipos de Química Clíncia que utilizaqn distintos tipos de sensores y transductores, también ahora se están creando equipos miniaturizados en base a los biosensores que permiten una lectura rápida de los parámetros  Clínicos junto a la cama del paciente crítico lo que permite una mejor calidad y eficacia de la atención a su salud en el momento crítico que está viviendo.

Figura 1: Algunos analítos de cuidados críticos

Figura 2 Rango de valores normales en sangre de los analítos de cuidados críticos.

Video 1: Material didáctico elaborado por M.en C: Lilia Maricela Padrón Morales para describir los distintos tipos de electrodos que utilizan los equipos de Gasometría Clínica

Video 2: Principios fisiológicos de gasometría

Video 3: Calibración de gasómetro GEM 3500 de IL (Instrumentation Laboratories)

Video 4: Calibración de otro modelo de gasómetro

Video 5: QC (Quality Control= Control de Calidad) en gasómetros mediante calibrado con ampolletas de control.

Figura 3: imagen de muestra de un reporte de resultados de un estudio a un paciente realizado por medio de un equipo de gasometría Clínica.

CLASE # 12

ACTIVIDADES Y TAREAS A REALIZAR

EN BIOINSTRUMENTACIÓN I TODAS LAS ACTIVIDADES SON INDIVIDUALES

1. Favor de estudiar, ilustrar, describir  y analizar cuidadosamente la PRUEBA O TEST DE ALLEN y explicar cuál es su uso, utilidad, ventajas y desventajas desde el punto de vista médico y de enfermería. 

http://biotech-spain.com/es/articles/la-validez-y-fiabilidad-del-test-de-allen-a-examen/ 

2. Favor de investigar, describir, presentar e ilustrar ¿Cuáles son los parámetros críticos que se pueden obtener directamente de un Gasómetro Clínico? y poner todas las fórmulas necesarias para calcular los otros parámetros relevantes de una Gasometría Clínica. 

3. Favor de consultar libros de fisiología humana y en base a ellos hacer una presentación en power points en formato video *.mp4 en la que se ilustre el tema de  ACIDOSIS, ALCALOSIS, RESPIRATORIA O METABÓLICA, ETIOLOGÍA, SINTOMAS, CAUSAS Y TRATAMIENTOS.

4. Favor de buscar hojas de especificaciones, técnicas, datasheets e imágenes de 3 proveedores distintos de equipos de GASOMETRÍA CLÍNICA y describir los tipos de requerimientos tanto de las MUESTRAS A MEDIR, como los MÉTODOS DE TRANSDUCCIÓN UTILIZADOS Y LA FORMA DE CALIBRACIÓN Y CONTROL DE CALIDAD DE LOS ESTUDIOS.  También es importante el tiempo de respuesta del equipo para lectura y análisis de la muestra y despliegue de resultados, favor de presentar esto en una tabla comparativa de los 3 modelos distintos de gasómetros.

5. En el pasado se utilizaban tanques de gas con cargas certificadas para calibrar los equipos de Gasometría y ahora se utilizan productos y ampolletas con estándares de calibración, favor de describir estos dos tipos distintos de procedimientos de calibración de gasómetros clínicos y explicar también si los equipos deben ser calibrados o recalibrados cada que se trasladen de un lugar geográfico a otro considerando los cambios de altitud que pueden afectar las lecturas de las presiones parciales de los gases en el ser humano (ya que no es lo mismo si respiras aire a nivel del mar que si lo haces en la Cd. de México por ejemplo a más de 2000 mts de altitud sobre el nivel del mar)  Considerando las fórmulas de presión atmosférica según la altura P=densidad*g*h y las de los gases ideales P1V1/T1= P2V2/T2. 

CLASE # 11 DISTINTOS TIPOS DE TRANSDUCTORES PARA MEDICIONES BIOMÉDICAS

 CLASE # 11 

DISTINTOS TIPOS DE TRANSDUCTORES PARA 

MEDICIONES BIOMÉDICAS

Hola alumnos, en esta clase vamos a hablar de los distintos tipos de transductores que se pueden utilizar para mediciones biomédicas, para ello debemos de checar nuevamente la tabla 1.1 del libro de Webster y veremos que en la cuarta columna aparece "Standard Sensor or Method" y ahí aparecen una serie de nombres de distintos transductores para mediciones biomédicas en lenguaje Inglés, pues bien ahora en esta clase deseamos ver que significan esos términos como Strain Gage, LVDT, etc.

Este tema es muy importante para ustedes porque existe una gran variedad de señales que emite nuestro cuerpo que se pueden sensar, nuestro cuerpo puede emitir muchas señales que pueden ser medidas y detectadas tanto en sus valores normales como en caso de enfermedad y si las podemos detectar de forma apropiada podemos crear instrumentos biomédicos novedosos para mejorar la calidad de atención y diagnóstico de los pacientes. 

Tipos distintos de Señales biomédicas  

1. Bioimpedancia
2. Bioacústica
3. Biomagnética
4. Biomecánica
5. Bioquímica
6. Bioóptica
7. Bioeléctrica

Favor de estudiar del Webster el Capítulo 1 y el Capítulo 2 les anexo el link o hipervínculo del texto. 

http://fa.bme.sut.ac.ir/Downloads/AcademicStaff/3/Courses/4/Medical%20instrumentation%20application%20and%20design%204th.pdf

Favor de analizar y estudiar el contendio de los siguientes videos. 

Video 1: Aplicaciones Biomédicas de transductores

Video 2: Descripción de principios de funcionamiento de transductores

Video 3: Principios de operación de transductores

CLASE # 11

TAREAS Y ACTIVIDADES A REALIZAR

Todas las actividades de esta clase son de tipo individual.

1. Favor de  ilustrar y explicar la fórmula, aplicaciones biomédicas  y el  principio de funcionamiento de los siguientes transductores y dispositivos.

Strain Gauge

Potenciómetros circulares

Potenciómetros lineales

Y hacer los cálculos necesarios para los mismos utilizando la configuración puente de Weathstone.

2. Favor de ilustrar y explicar la fórmula, aplicaciones biomédicas  y el principio de funcionamiento de los siguientes transductores y dispositivos mostrando los circuitos eléctricos equivalentes. 

Bobina

LVDT

Transformador ideal

Relevadores

Válvula Solenoide

Motor de D.C. 

Motor a pasos

3. Favor de explicar la formula, aplicaciones biomédicas  y el principio de funcionamiento  de los siguientes transductores y dispositivos mostrando los circuitos eléctricos equivalentes. 

Transductores capacitivos para medición directa del flujo sanguíneo

Micrófonos capacitivos

Micrófonos piezoeléctricos. 

Auxiliares y prótesis auditivas.

4. Favor de explicar e ilustrar las diferencias existentes entre los siguientes transductores utilizados para medir cambios en temperatura

Termistores NTC

Termistores PTC

Termopares

Termostátos.

5.. Explicar por Sistemas Respiratorio, Nervioso, Cardiovascular, músculo esquelético, Sanguíneo, Digestivo, etc. que es o cuál es la variable que se desea medir, cuales son las principales enfermedades o patologías  que se pueden detectar y diagnósticar,  con qué tipo de aparatos médicos  y  transductores podrian realizar mediciones de las distintas variables biomédicas de los diferentes sistemas que conforman el cuerpo humano.  Por ejemplo : En el Sistema Cardiováscular (Frecuencia Cardiaca, Gasto Cardiaco, Presión Arterial directa o indirecta y con que transductor la medirían y en el Sistema Respiratorio Frecuencia Respiratoria, Presión parcial de gases en  los pulmones, flujo respiratorio y así sucesivamente por ejemplo en el sistema músculo esquelético como medirian la movilidad de las articulaciones, etc. 

CLASE # 10 EL AMPLIFICADOR DE AISLAMIENTO Y SU IMPORTANCIA PARA LA SEGURIDAD DEL PACIENTE

 CLASE # 10

EL AMPLIFICADOR DE AISLAMIENTO Y SU IMPORTANCIA PARA LA SEGURIDAD DEL PACIENTE

AMPLIFICADORES DE AISLAMIENTO (ISSOLATION AMPLIFIERS)  Y RIGHT LEG DRIVEN CIRCUIT (RLD SYSTEM)

LAS ACTIVIDADES PARA ENTREGAR PARA EVALUACIÓN DEL SEGUNDO DEPARTAMENTAL SON: CLASE # 6, CLASE # 7, CLASE # 8, CLASE # 9 Y CLASE # 10

   Hola que tal, alumnos en la clase de hoy vamos a hablar y profundizar un poco más en las medidas de seguridad que se tienen que incluir para hacer diseños seguros de equipo médico para los pacientes.  Al inicio de esta clase les puse dos imágenes distintas de diagramas a Bloques para ECG para que observen cuidadosamnete los bloques RLD y otros como el ISOLATED AMPLIFIER Y EL OPTOISOLATORS que son algunos de los puntos que vamos a estudiar en esta clase. 

  Les pido de favor que no olviden que la materia de Bioinstrumentación I es una materia de integración en la que deben hacer uso de sus conocimientos previos de Fisiología, Circuitos eléctricos, Circuitos Electrónicos Analógicos y Circuitos Digitales y aquí se observa la importancia del conocimiento previo para poder hacer buenos diseños para la obtención de los Biopotenciales. 

   En la clase de hoy se va a hacer una revisión de dos puntos muy importantes dentro del diseño de un circuito de ECG en esta clase vamos a hablar del circuito RLD (Right Leg Driven Circuit) y de los distintos tipos de aislamiento de protección (Capacitivo, galvánico u óptico) que se utilizan para brindar protección y seguridad al paciente dentro de nuestro diseño de circuitos de Ingeniería para hacer un ECG y tocaremos brevemente la importancia del diseño de los circuitos con amplificadores operacionales para la obtención de otros biopotenciales como EEG, EMG, EOG.

  Les anexo el link o hipervínculo del libro de Webster, Medical Instrumentation Application and Design, 4th Edition,  el cuál gracias a la digitalización se ha convertido en uno de los textos básicos para este curso.

http://fa.bme.sut.ac.ir/Downloads/AcademicStaff/3/Courses/4/Medical%20instrumentation%20application%20and%20design%204th.pdf

SUGERENCIAS Y ORIENTACIÓN DE LECTURAS:  Para esta clase tienen que estudiar y consultar el capítulo 14, Electrical Safety by Walter H. Olson completo, pero en especial las páginas 663 a 665 donde vienen descritos y explicados los amplificadores de aislamiento muy bien.   Y para la sección de RLD (Right Leg Driven Circuit) Favor de revisar el Capítulo 6 Biopotential Amplifiers completo que empieza en la página 241, el punto de interés ahorita está en la sección 6.5 Common Mode and Other Interference Reduction Circuits páginas 266 a 269.

Nota: El texto está en Inglés y así deseo que los estudien ustedes para que se familiaricen con la terminología en este idioma porque la mayoría de las especificaciones técnicas y data sheets vienen en ese idioma, comprendo que puede ser un poco difícil para ustedes siendo hispanohablantes pero en este caso si es importante para ustedes futuros Ingenieros Biomédicos el conocimiento y comprensión de estos temas en el idioma Inglés. 

Mi sugerencia para ustedes es estudiar completos los capítulos 6 y 14 del libro de Webster para que adquieran un buen dominio de lo que se necesita para realizar los amplificadores para la obtención de los Biopotenciales favor de no olvidar que el Texto de Webster es básico para ustedes futuros Ingenieros Biomédicos.

También les paso este link o hipervínculo con descripciones y especificaciones de Texas Instruments.

https://www.ti.com/isolation/overview.html?utm_source=google&utm_medium=cpc&utm_campaign=asc-int-iso-isolation_design-cpc-lp-google-wwe&utm_content=isolation_design&ds_k=isolation+design&DCM=yes&gclid=Cj0KCQjwyZmEBhCpARIsALIzmnLQdUP8S-VSNHnYdbYS3oKc8ViSkIw4m0DC6QOqCL8YptSMd-dbRHEaAoH2EALw_wcB&gclsrc=aw.ds

Video 1:  descriptivo de amplificadores de aislamiento capacitivo

Video  2: Video de Texas Instrument en el que se describe el aislamiento Galvánico

Video 3: Video  en el que se describe el aislamiento óptico  y su importancia

Figura 1 :  imagen del RLD tomada del link o hipervínculo siguiente

https://www.slideshare.net/edwincopacondori/amplificadores-operacionales-1

Y en este link o hipervínculo viene una explicación del circuito de protección de pierna derecha (Right leg driven design que sirve para mejorar el CMRR y también es de Texas Instruments.

file:///C:/Users/usuario/Downloads/Improving%20Common-Mode%20Rejection%20Using%20the%20Right-Leg%20Driver%20Amplifier.pdf

Video 4: Análisis y cálculos para el circuito RLD (Right Leg Driven circuit) que sirve para mejorar el CMRR (Comon Mode Rejection Ratio) en el diseño de un circuito para medir ECG.

Video 5: Diseño de circuitos para medir biopotenciales en el ser humano, viene una muy buena descripción de todo el proceso de diseño, desde loa amplificadores de instrumentación, los filtros el RLD y otros temas de interés. 

CLASE # 10 

ACTIVIDADES Y TAREAS

Aqui todas las actividades son INDIVIDUALES para garantizar la calidad del aprendizaje significativo de los alumnos. 

1. Favor de hacer el cálculo, análisis y diseño con OPAMS de un circuito RLD en el que se describa e ilustre con claridad su importancia para mejorar el CMRR y los efectos de esta acción a la hora de obtener una señal de calidad para un ECG.

2.  Favor de buscar los datasheets de distintos circuitos de OPAMS que se puedan utilizar para un ECG,  por ejemplo 741, TL081, TL084, y explicar sus ventajas y desventajas para ser utilizado en un diseño de ECG.

3. Favor de buscar datasheets y datos técnicos de los requerimientos mínimos para un ECG en cuanto a CMRR, frecuencias, velocidad de papel de registro  y otros datos de importancia con el propósito de que este aparato sirva para hacer registros de ECG en todo tipo de pacientes tanto recién nacidos, pediátricos, adultos, etc. hombres, mujeres y pacientes que presenten patologías cardiacas y explicar, ilustrar y describir la importancia de los registros cardiológicos para la interpretación médica acertada de los problemas cardiacos que afectan a los pacientes.

4. Favor de buscar datasheets y especificaciones técnicas de amplificadores con barrera de aislamiento capacitivo, óptico y galvánico  integrados que se puedan utilizar para el diseño de un ECG (por ejemplo ISO 124 P, etc.).

5. Favor de mostrar el diseño electrónico de las etapas RLD y de aislamiento conectadas y acopladas dentro del circuito completo que están diseñando en laboratorio para un ECG y incluirlas dentro de las cajas apropiadas a los bloques de la MAQUETA DE ECG que les pedí en clases anteriores sin olvidar el debido ACOPLE DE IMPEDANCIAS a la hora de conectar estas etapas.  Les pido de favor que para esta actividad me muestren el DISEÑO ELECTRÓNICO TOTAL del circuito ECG que llevan hasta ahorita. 

CLASE # 9 COLOCACIÓN CORRECTA DE ELECTRODOS DE ECG, ETAPA DE BUFFER Y RED DE WILSON

 CLASE # 9

COLOCACIÓN CORRECTA DE ELECTRODOS DE ECG, ETAPA DE BUFFER Y  RED DE WILSON

   Hola alumnos, en la clase de hoy nos vamos a centrar un poco en la importancia de la seguridad a la hora de colocar los electrodos de ECG y también en que ustedes deben de saber perfectamente la derivación de ECG que están obteniendo en el OSCILOSCOPIO a la hora de hacer el diseño de sus prototipos, no se vale obtener las señales de cabeza o alteradas en derivaciones que no correspondan porque serían indicadoras de una PATOLOGÍA  a la hora de la interpretación médica diagnóstica, no podemos olvidar que la interpretación médica diagnóstica completa de un ECG requiere de que el estudio sea MULTIIPARÁMETRICO lo que quiere decir que el ECG debe ser tomado y registrado  por el tiempo suficiente al menos 10 o 15 segundos en c/u de las distintas derivaciones.

Figura 1: Esquema General de un ECG en el que se muestran los bloques que nos interesan para esta clase que son los de la interfaz paciente equipo, los Buffers y la Red o Terminal Central de Wilson.

Video 1: Forma correcta de colocar los electrodos y las formas de onda en las diferentes derivaciones

Video 2: La díficil y compleja tarea de los especialistas en Medicina y Cardiología para la interpretación correcta de un registro completo y multiparamétrico de un ECG. 

     Difícil tarea para los médicos y para nosotros los Ingenieros Biomédicos que tenemos que diseñar y garantizar que los prototipos y aparatos que diseñamos para medir ECG cumplan con todas las especificaciones y las espectativas de los médicos, ¿Que pasaría si por un error en nuestros diseños el equipo no registrase las señales cardiacas correctas y se le diagnosticara por error a un paciente una arritmia que no tiene en realidad?, por eso es muy importante que sigamos aprendiendo como diseñar de forma correcta los circuitos electrónicos en todas las etapas de un ECG. 

Para el cálculo y diseño de las distintas etapas de un ECG incluyendo la Terminal Central o Red de Wilson les recomiendo estudiar el trabajo anteproyecto de Tesis de Lina Fernanda  Rios Erazo  y José André Ruano Balseca de la Universidad Autónoma de Occidente, de Santiago de Cali del año 2010, intitulado "DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN MONITOR CARDIACO INALÁMBRICO PARA EL PLANO FRONTAL UTILIZANDO CIRCUITOS DE SEÑAL MIXTA"

https://red.uao.edu.co/bitstream/handle/10614/1121/TBM00265.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Figura 2: Monitor de signos vitales

https://encolombia.com/medicina/revistas-medicas/academedicina/va-

80/artcientificomorfologiadelelectrocardiograma3/

Figura  2: Esquema de de una  red o terminal central de Wilson para un ECG, como observarán es un arreglo de resistencias en configuración delta-Y el cuál se puede analizar mediante el análisis de Redes de resistencias y aplicando las leyes de Kirkoff., favor de revisar el siguiente link o hipervínculo 

https://regi.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412A/2011_0079_jobbagy_biomedical/ch06s08.html

Figura 3 (a), (b) y (c) Fórmulas para obtener todas las derivaciones, las Bipolares DI, DII y DIII, las unipolares aumentadas aVr, aVL y aVF y las precordiales V1, V2, V3, V4, V5 y V6. favor de revisar la el artículo del siguiente link o hipervínculo.

file:///C:/Users/usuario/Downloads/Dialnet-SistemaParaLaAdquisicionDeSenalesElectrocardiograf-4570632.pdf

CLASE # 9

TAREAS Y ACTIVIDADES

1. Basándose en el esquema general de un ECG que aparece en la figura 1, dibujar el circuito electrónico que se tendría que realizar utilizando configuraciones básicas de OPAMS y colocar las posiciones de colocación de los electrodos marcados R, L, F. V, RF y SH, en una ilustración de vista frontal del cuerpo humano de un paciente. 

2. De la figura 2, Hacer el cálculo y diseño de una RED o terminal Central de Wilson analógica tradicional  aplicando el análisis de redes de resistencias y las leyes de Kirchoff y en base a eso determinar el valor de las resistencias que debe tener este arreglo para una aplicación de ECG.

3. De las imágenes que se observan en la Figura 3 (a) , (b), (c)  tomar las fórmulas que ahí aparecen y con configuraciones básicas de OPAMS hacer los circuitos equivalentes a una terminal Central de Wilson y presentar dicho diseño acoplado con un MULTIPLEXOR TTL a la salida. 

4. Favor de mostrar fotografías de diferentes tipos y modelos de equipos ECG en los que se muestre como es el SELECTOR DE LAS DERIVACIONES y así mismo explicar el tiempo de registro en cada derivación necesario y la derivación Final en que se debe dejar un registro de ECG para que su interpretación diagnóstica sea Válida, además de definir características importantes del registro como la calibración de los valores de amplitud y la velocidad a la que debe realizarse dicho registro. 

5. Favor de  hacer una MAQUETA con material reciclado y cajitas de las etapas del paciente, electrodos completos, bloque de Buffer, terminal central de Wilson , Amplificador de instrumentación y filtros y poner en c/u de ellas los circuitos diseñados con OPAMS, RESISTENCIAS Y CAPACITORES, y el código de colores estándar que debe ser respetado para los distintos electrodos que se conectan al paciente.