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Ingeniería Biomédica Curso: agosto a noviembre 2004 NIB - Facultades de Medicina e Ingeniería Franco Simini Santiago González Jorge Lobo Daniel Geido Raphael.

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1 Ingeniería Biomédica Curso: agosto a noviembre 2004 NIB - Facultades de Medicina e Ingeniería Franco Simini Santiago González Jorge Lobo Daniel Geido Raphael Carvalho

2 Ingeniería Biomédica Profesores invitados: Dr. Ing. Ricardo Armentano (RA) Dr. Gustavo Brum Dr. Daniel Cibils Dra. Liliana Gadola Dr. Javier Hurtado Dr. Bernardo Martínez (USA) Ing. J. P. Podestá Dr. Héctor Píriz Ing. Rafael Sanguinetti

3 Ingeniería Biomédica Ejemplos de problemas Registrar las salvas de succión de un RN Alimentación de dispositivos implantados Desplegar señales de un paciente en CTI Estimar el volumen de agua en el pulmón Evolución del peso del paciente en cama Clasificar latidos cardíacos Etc.

4 Ingeniería Biomédica Tipo de actividad Proyecto de equipos Instalaciones y su mantenimiento Integración en equipos de fisiología Control de calidad Evaluación (equipos, compras, eficiencia)

5 Ingeniería Biomédica Particularidades respecto a instrumentación Magnitudes pequeñas Frecuencias bajas Dificultad de acceso (transductores) Variabilidad biológica Complejidad de interacción biológica Preservar la seguridad del paciente

6 Ingeniería Biomédica Clasificación de instrumentos biomédicos por magnitud estimada (pres., temp., etc.) por principio físico (R, US, electroquím.) por sistemas (cardiov., SNC, pulmon.) por especialidad (CTI, radiología, etc.) sostiene vida / diagnóstico / prótesis por magnitud estimada imágenes / señales

7 Ingeniería Biomédica Ingeniería Biología Medicina

8 Ingeniería Biomédica Ingeniería ? Tareas de proyecto específico Tecnologías integradas Evaluación de costos y beneficios Investigación con fin práctico

9 Ingeniería Biomédica Biología ? Potenciales eléctricos Procesos vitales Sistemas de regulación

10 Ingeniería Biomédica Medicina ? Concepto de prueba diagnóstica Prótesis Acciones terapéuticas Instrumentos para ejercer la medicina

11 IB

12 Estimulador Electrodo Llave

13 Ingeniería Biomédica Ejemplo: Solución de largo plazo para la alimentación de dispositivos implantados (marcapasos) Goto et al. IEEE Trans. BME julio 2001

14 Ing. Biom. / Fuente implantable Dispositivo que reciba radiación lumínica a través de la piel Fuente de luz externa Calibración

15 Ing. Biom. / Fuente implantable aspectos biológicos piel 37 º - calentar menos de 2º transmitancia de la piel aspectos físicos 3V constantes día de sol 100 mW/cm 2 duración, interferencias EM

16 Ing. Biom. / Fuente implantable proyecto exterior: infrarrojo cercano (NIR) 810 nm fuente láser, colimador, 20 mW/cm 2 implantado: fotodiodos en serie 0.6 A/W, 2 cm 2, diodo batería Li recargable

17 Ing. Biom. / Fuente implantable verificación biológica fotodiodos cubiertos con película transm. 92% piel del ratón 0.8 mm fotodiodos subcutáneos con contactos exter. medida de transmitancia de la piel rata: 64% medida de aumento de T < 2º

18 Ing. Biom. / Fuente implantable verif. física: test de carga batería implantada carga con marcapasos 65 lpm, -5V, 0.4 ms corazón: resistor 470, 15 minutos eficiencia de conversión P V.I / P Li = 20% volt.: 2.76 V V corriente de carga 1.7 mA

19 Ing. Biom. / Fuente implantable verificación global prevista marcapaso 20 µA, 24 h son 0.48 mAh (son 17 min a 1.7 mA) descarga de 0.48 mAh implica V=0.6 mV bat de Li es 2.8 V, cambia cuando 2.0 V ciclos con descarga 0.5% (0.48 mAh) son 100 años, lo que permite recarga no diaria

20 Ing. Biom. / Fuente implantable ajustes para humanos piel transmite 10%-20% (no 64%) entonces 10 cm 2 de fotodiodos luz solar con filtros

21 Ing. Biom. / Fuente implantable Recapitulación: circuito electrónico batería Li marcapasos biología de la piel óptica métodos de medida ==> solución de Ingeniería Biomédica

22 IB

23 Ing. Biom. / Mec. ventilatoria modelo transductores adquisición circuitos procesamiento presentación resultados

24 IB

25 Ing. Biom. / Tom. Impedancia problema médico medida impedancia (IMPEMAT) circuitos distribuidos en perimetro reconstrucción tomográfica circuitos y programas presentación procesamiento de imágenes

26 IB

27 Ing. Biom. / Sistemas de información Control de calidad de la atención Historia clínica Distribución de datos e información (carnet) Accesibilidad de datos e indicadores (WAP) Modelos de datos adaptados

28 IB

29 Núcleo de Ingeniería Biomédica de las Facultades de Medicina e Ingeniería Situación y Oportunidades en Uruguay

30 Objetivos del NIB Docencia (estudiantes y docentes) Investigación (prototipos originales) Extensión (Eureka, CCEE, BIOMEQ, etc.) =================== Patentes, publicaciones Incubadora de empresas MERCOSUR

31 Investigación SUCCION de recién nacidos Estudios posturales (H.S y P.M. 2002) Registros estomacales

32 Convenios - Proyectos FNR REDIENTE (Fac. Odontología) SIDUS (Bienestar Universitario) * SINDOME (donantes de Médula ósea) *

33 Financiación diversas (CLAP, HC, CTI, MN) CONICYT CSIC Convenios desde 2000 (SARI, MSP, FNR) PDT 2003

34 Resultados desde prototipos 63 profesionales 10 docentes 12 ciclos de seminario 8 cursos de IB coop. Fac. Ciencias coop. Fac. CCEE coop. Inst. Esc. Bellas Artes

35 Eureka 2002 DADO DE DATOS –(ADQCAR-CLASICAR-CARDIDENT) IMPETOM PESOPAC MONICLI

36 IB

37 Prácticas Ing. Biom Proyecto y armado de un circuito de ECG Tratamiento digital de una señal biológica Proyecto transd. presión y flujo aéreo Proyecto detección óptica de señales En una práctica: video VHS 6 min y corto 12 min sobre NIB

38 Ing. Biom. Curso semestral Seminario semestral Proyecto fin de carrera Maestría en Ing. Biomédica

39 Módulos de Taller Otorrinolaringología (programa de análisis de voz) Rehabilitación neuropediátrica BiliLED BiliLED agregar control de iluminación * SINDOME definición de donantes de Médula Osea * Etc. ver sitio

40 Proyectos de Fin de Carrera SIMPAC simulador de paciente para ventilar SIMVENT simulador de paciente ventilado MAGNE campos magnéticos para tejidos TACONATAL ritmo cardíaco del RN * CALORNAT control de temperatura * IMPEMAT impedancia de miembros *

41 Pasantía Mantenimiento de equipos en HC *

42 Núcleo de Ingeniería Biomédica Fac. de Medicina e Ingeniería


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