1 BIE-02 INTRODUCCION A LA INSTRUMENTACION BIOMEDICAProf. M.Sc. Denise Dajles

2 INFORMACION GENERAL DEL CURSORevisión de la descripción del curso y proyecto final Evaluación: 2 Exámenes parciales 30% Proyectos (reportes de visitas y proyecto de curso) % Tareas y exámenes cortos 10% Examen final 30% Evaluación Formativa 5 % TOTAL %

3 INFORMACION GENERAL DEL CURSOTodos las tareas y trabajos se deben entregar en forma impresa y en forma digital (.doc o .pdf). El formato digital se debe enviar por correo electrónico a la dirección del curso. Los trabajos se entregan al inicio de la clase. El trabajo en formato digital debe ser enviado antes de las 4 pm del día de entrega. Cualquier información sacada de un libro o página web debe ir referenciada. No se puede hacer un copy-paste. Dónde buscar información? Wikipedia, How stuff works?,

4 Introducción al hospital moderno e instrumentación biomédicaSesión Tema a desarrollar Evaluación 08/09/2008 Introducción al hospital moderno e instrumentación biomédica 22/09/2008 Gestión Hospitalaria / Seguridad Hospitalaria Sistema Instrumento-Hombre 29/09/2008 Señales y potenciales 06/10/2008 Sistema Cardiovascular Tarea 1 13/10/2008 I EXAMEN (sesiones 1-3) 20/10/2008 Análisis de la Función Pulmonar 27/10/2008 Introducción a los sistemas de Asistencia Respiratoria Tarea 2 03/11/2008 Sistemas de Radiodiagnóstico 10/11/2008 Ultrasonido Tarea 3 17/11/2008 II EXAMEN (sesiones 4-7) 24/11/2008 Introducción equipos nucleares 01/12/2008 Introducción a los Instrumentos de Laboratorio Clínico Introducción a los Equipos de Odontología Tarea 4 08/12/2008 Introducción a los Equipos de uso en Sala de Cirugía Tarea 5 15/08/2008 EXAMEN FINAL

5 PREGUNTAS?

6 INTRODUCCION A LA INSTRUMENTACION BIOMEDICA – HISTORIAAntes del año 1900, la medicina se basaba principalmente en el medico, un bolso negro, y medicinas empíricas. El hospital era mas bien un tipo de “asilo”. Es hasta el siglo XX que se da un rápido avance tecnológico y científico, convirtiendo al hospital como el punto focal de la medicina, y utilizando tecnología para el diagnóstico y tratamiento de padecimientos.

7 HOSPITAL MODERNO En los últimos 100 años el hospital ha pasado a ser el lugar para: Consulta médica Diagnóstico Tratamiento Control y prevención Atención de emergencias Desarrollo de nuevas tecnologías

8 Sala de Operaciones del siglo XIX Sala de Operaciones del siglo XXI

9 DESARROLLO DE INSTRUMENTOS BIOMEDICOS1895 Rayos X – W.K. Roentgen (primer equipo de imagenología del cuerpo) 1903 Primer electrocardiógrafo – William Einthoven (primera medición de electricidad del corazón) 1927 Respirador Drinker 1929 Primer electroencefalograma – Hans Berger (medición de las corrientes del cerebro) 1935 Uso de amplificadores para EEG – se descubrió que la corteza del cerebro lleva un ritmo especifico 1939 Primer Bypass Cardiovascular

10 DESARROLLO DE INSTRUMENTOS BIOMEDICOSCauterización Cardiaca Angiografía 1950’s Microscopio de electrones 1960 Primer marcapasos implantable – W. Chardack y W. Greatbatch 1972 CAT (primer instrumento medico basado en una computadora)- muestra todos las estructuras internas de un plano del cuerpo

11 DESARROLLO DE INSTRUMENTOS BIOMEDICOS2000 Equipo de diagnóstico (ECG), de control de funciones fisiológicas (marcapasos). Equipo implantable. Desarrollo de la tecnología en los últimos 40 años ha ido de la mano del desarrollo de los equipos médicos. Equipo medico Transmisión inalámbrica Computadoras Telemetría (monitoreo y control de viajes espaciales)

12 DESARROLLO DE INSTRUMENTOS BIOMEDICOS1750 1752 – Ben Franklin vuela el primer cometa en una tormenta 1774 – Walsh demuestra que la electricidad pasa por el cuerpo humano 1785 – Coulomb trabaja con las leyes de atracción 1791 – Galvani hace pruebas con “electricidad animal” 1800 1800 – Volta crea la primer batería 1820 – Oersted descubre el electromagnetismo. Ampere mide el efecto magnético del campo eléctrico 1826 – Ohm formula la ley de la resistencia eléctrica 1831 – Faraday y Henry descubren que un imán en movimiento induce una corriente eléctrica 1850 1860 – Maxwell presente las ecuaciones para las leyes de electricidad y magnetismo 1886 – Hertz descubre las ondas electromagnéticas 1895 – Roentgen descubre los rayos X 1900 1897 – Thomson descubre los electrones 1904 – Fleming descubre el tubo al vacio 1903 – Einthoven inventa el galvanómetro de cuerda 1909 – Milikan mide la carga de un electrón 1920’s – Se inventa la televisión 1929 – Franz Berger realiza el primer EEG 1935 – Amplificadores se utilizan para grabar EEGs 1948 – Primer computadora digital 1950 1948 – Transistores 1960 – Primer marcapasos implantable 1959– Primera computadora a base de transistores 1972 – Primer maquina CAT. Primer micropresador 1981 – Primer computadora personal 2000

13 Cómo se ha logrado este avance?Avances tecnológicos en otros campos (electrónica, espacial, etc.) Colaboración de médicos e ingenieros para desarrollar nuevas tecnologías de equipo médico (nacimiento del Ingeniero Biomédico) Inversión de gobiernos y empresas privadas en hospitales, investigación y desarrollo

14 Y EL FUTURO????? Diagnóstico temprano Acceso a zonas remotasBajo costo Medicina de prevención Tratamientos específicos y genéticos Monitoreo remoto ……………….

15

16 SISTEMAS BASICOS DE INSTRUMENTACION

17 CONTROL DE RETROALIMENTACIONSENSOR CALIBRACION PROCESAMIENTO ANALOGICO Y CONVERSION DIGITAL PROCESAMIENTO DE LA SEÑAL ALMACENAJE DE DATOS CONTROLADOR DISPLAY TRANSMISION DE DATOS OPERADOR SITIO REMOTO

18 SISTEMAS BASICOS DE INSTRUMENTACION BIOMEDICASeñal medida: cantidad, propiedad o condición a medir (señal bioeléctrica, mecánica, química). Sensor: convierten las señales medidas físicas en señales eléctricas analógicas (continuas). Señal de calibración: es una señal de amplitud y frecuencia conocida que se le aplica al sensor. Con esta señal se puede ajustar el sistema para tener el resultado correcto. Elemento de retroalimentación: recolecta datos fisiológicos y emite una respuesta sólo cuando es necesario (marcapasos, medidor de presión).

19 EQUIPO MEDICO PARA DISTINTOS SERVICIOS HOSPITALARIOS Y PARA USOS ESPECIFICOS O GENERALESQue funciones y sistemas aplican para cada equipo???

20 EJEMPLOS DE INSTRUMENTOS BIOMEDICOS

21 PET SCAN

22 ULTRASONIDO

23 MRI

24 MARCAPASOS

25 PROTESIS

26 RE-WALK

27 PROTESIS COCLEAR

28 EQUIPO ODONTOLOGICO

29 PREGUNTAS??