Instrumentos: Taller uno electrodos y transductores

ELECTRODO

CARACTERÍSTICAS

USO

DIMENSIONES

Electrodo de superficie metálica

Se trata de un conductor metálico en contacto con la piel. Se utiliza una pasta electrolítica para establecer y mantener el contacto.

Son muy usados en el registro de ECG, EMG y EEG

Diámetro del disco: entre 6mm y 11mm

Longitud cable: entre 1 metro y 2,5 metros

Tipo de Conector: con resorte, con resorte y agujero  para un conector extra, conector de seguridad TP.

Electrodos de succión

Este tipo de electrodo no requiere cintas ni adhesivos para conservarse en su lugar; consiste en un electrodo cilíndrico metálico hueco que hace contacto con la piel en su base.

Se utiliza para electrocardiografía.

(mediciones toraxicas)

Diámetro del electrodo de 21mm, Diámetro de la bola absorbente de 26mm

Electrodos flexibles

Son electrodos planos y no tienen curvatura fija, además pueden cambiar su curvatura local con el movimiento.

Son usados en pacientes que van a ser monitoreados (infantes prematuros) para detectar el ECG, adaptándose fácilmente al pecho del infante.

Electrodo compuesto por una cinta de silicona no pregelada

Longitud: 1 metro 2mm

Electrodos secos

Todos los electrodos mencionados anteriormente necesitan un gel para hacer contacto entre ellos y la piel. Estos electrodos permiten gracias a la tecnología de estado sólido registrar biopotenciales conectándose directamente sobre la piel. Contienen un amplificador de alta impedancia de entrada.

Pueden ser usados en los mismos procedimientos que los electrodos que requieren gel para su conexión.

Diámetro: 12mm

espesor: 2mm

Electrodos internos

Permiten la obtención de biopotenciales al interior del cuerpo. Los electrodos internos llevan con si un circuito electrónico implantado tal como un transmisor de radio-telemetría. En este tipos de electrodos no hay que preocuparse por la interface electrodo-piel

Utilizados cuando es necesario medir biopotenciales del interior del cuerpo.

Micro electrodos

Son electrodos que se implantan dentro de las células, estos deben ser más pequeños que la célula para no causar daño celular; además el electrodo debe ser fuerte de tal manera que pueda penetrar la célula y permanecer mecánicamente estable. La punta de estos electrodos mide aproximadamente entre 0.05 y 10µm

Para aplicaciones donde es necesario medir diferencias de potencial a través de la membrana celular, estudio de la electrofisiología de la célula.

Diámetro: 1.7µm de largo, 100µm de ancho y 50mm de espesor con un Angulo en la punta de 30°

TIPO DE TRANSDUCTOR

CARACTERÍSTICAS

APLICACIONES

EJEMPLOS

Capacitivo

Convierten un cambio de la magnitud a medir en cambio de capacidad. Cualquier cambio en el dieléctrico o en la geometría se traduce en una variación de la capacidad del condensador, y puede ser empleada en principio para medir la magnitud que produjo el cambio.

Sus aplicaciones se centran en la detección de pequeños desplazamientos, por ejemplo los debidos a los movimientos de tórax, el cardiograma del ápex, los pulsos branquial y radial.

• Micrófono Capacitivo acoplado.

• Pneumotacografo.

Resistivo

Convierten un cambio en la magnitud a medir en un cambio en la resistencia.

Los cambios en la resistencia pueden realizarse por diferentes medios, como por movimientos en el contacto móvil de un reóstato, por aplicación de esfuerzos mecánicos y por cambios de temperatura.

Potenciómetro: Convierte un cambio en la magnitud a medir en un cambio en  la relación de tensiones, mediante un cambio en la posición de un contacto móvil sobre un elemento resistivo en cuyo bordes se ha aplicado una excitación.

Transductores Magneto resistivos: Muchas substancias exhiben un cambio en su resistencia cuando son expuestos a campos magnéticos.

Transductores de efecto Hall: El campo magnético que acompaña a una corriente eléctrica de acción biológica puede ser detectada por transductores que utilizan el efecto Hall.

Potenciómetro: Se utiliza para medir desplazamientos tanto lineales como angulares, por ejemplo tenemos los potenciómetros rotatorios en medidores de tejido adiposo (plicometro) y en medidores de grosor muscular.

Transductores Magneto resistivos: El fenómeno del cambio de resistividad mediante cambios magnéticos, que ha sido empleado en detectores de campos magnéticos, también ha sido utilizado como transductor de presión sanguínea

Transductores de efecto Hall: Los dispositivos de efecto Hall han sido usados relativamente poco en estudios biomédicos, una de sus aplicaciones más obvias es en el mapeo de campos magnéticos producido por una corriente aplicada por electrodos externos en estudios de electro anestesias y desfibrilación ventricular.

• Una galga extensiometrica

• Plicometro

• Electro anestesias

Inductivo

Convierten un cambio de la magnitud en un cambio de auto inductancia de un devanado único. La inductancia para una bobina depende de la manera en que las líneas del flujo magnético atraviesen sus arrollamientos.

Un inconveniente de todos los transductores inductivos es que viene afectados por los campos magnéticos parásitos, a la vez que producen campos magnéticos no confinados, que pueden ser una fuente de interferencias.

Los transductores de auto inductancia se han aplicado a la detección de sonidos cardiacos y a la medida de la presión intracardiaca en radio telemetría.

Los transductores de inductancia mutua variable se aplican a la medida de cambio de dimensiones de los órganos, de las mediciones cardiacas, y diámetros arteriales, a la monitorización de la respiración neonatal, y, en general aquellas situaciones donde es posible tener un desplazamiento apreciable.

El método para detectar flujo sanguíneo utilizando un campo magnético intenso dentro del cuerpo y electrodos de placa o aguja para detectar voltaje se conoce como magnetoreografía.

• Acelerómetro

• Radio píldora

• Medidores de torsión

• Magnetoreografía

Piezoeléctricos

Convierten un cambio en la magnitud a medir en un cambio en la carga electrostática o tensión generada por ciertos materiales. Cuando se encuentran sometidos a un esfuerzo mecánico. También se da e fenómeno inverso, es decir, cuando se aplica una tensión eléctrica a un material piezoeléctrico.

Una de sus ventajas es su alta sensibilidad. Además de esto, por su alta rigidez mecánica permiten medir fenómenos de frecuencia elevada, si bien el pico de resonancia es muy acusado y hay que evitar que se trabaje en sus proximidades.

Por su pequeño tamaño y bajo coste, los transductores piezoeléctricos han encontrado numerosas aplicaciones, aparte de la generación y detección de ultrasonidos.

Se emplean, en general, siempre que se tengan que medir deformaciones rápidas y de pequeña amplitud.

Su uso está orientado a la detección de sonidos de Korotkoff al medir de forma indirecta la presión sanguínea.

• Fonocardiografía interna.

• Fonocardiografía externa.

• Fonocardiografía fetal.

• Medir las vibraciones y temblores causados por enfermedades tales como el Parkinson

Termoeléctricos

Se trata de la aparición de un potencial de contacto entre dos metales distintos, que depende de los metales y de la temperatura de la unión y de la aparición de un gradiente de potencial en un metal homogéneo. Al igual que los transductores piezoeléctricos,  a diferencia de los transductores resistivos, capacitivos e inductivos, los transductores termoeléctricos son generadores.

Para aplicarlos a la medida de temperaturas, es necesario emplear dos uniones y mantener una de ellas a una temperatura de referencia. Al medir hay que una corriente de circulación, en las uniones, de bajo valor, de lo contrario, estas alcanzan una temperatura distinta a la que se desea medir.

Por su pequeño tamaño, los transductores de temperatura o termopares tienen una respuesta rápida, además de una estabilidad, simplicidad y bajo precio lo cual los hacen, junto con los termistores, una alternativa  a la  hora de medir la temperatura.

Se han aplicado  en concreto, a la medición de la temperatura interna del cuerpo, a la medida de temperatura del citoplasma celular; y a la medida del flujo sanguíneo  con el método de dilución térmica.

• Termómetros corporales.

• También son usados  en ciertos tipos de hornos y calefactores de uso biomédico

Fotoeléctricos

Básicamente hay 3 tipos de transductores fotoeléctricos:

 Los foto- emisores :(fototubo) en el cual se liberan electrones de una superficie metálica.

Los fotovoltaicos: donde se produce una diferencia de potencial entre 2 substancias en contacto.

Los foto-conductivos: como la fotorresistencia, donde ocurre un cambio en conductividad.

Aun cuando hay cierto traslape en sus características, su selección está relacionada por sus particulares características de respuesta al espectro de luz, sensibilidad, voltaje y corriente de salida.

En medición de eventos fisiológicos en seres vivos los transductores fotoeléctricos son empleados: Como detector de cambios en la intensidad de la luz de una cierta longitud de onda, como en la colorimetría y espectrometría.

Además de las aplicaciones en colorímetros y espectrofotómetros para el análisis de fluidos biológicos, los transductores fotoeléctricos permiten la medición de eventos fisiológicos en seres vivos; Dos aplicaciones son la determinación del nivel de saturación de oxígeno en sangre a medida que circula y la concentración de bióxido de carbono en el flujo de aire de expiración.

Hay numerosas aplicaciones no colorimétricas de foto detectores, una de primeras fue utilizada en un sistema de medición de presión arterial.

• Oximetro

• Celdas fotovoltaicas

• Tubos foto emisores

• Celdas fotoconductivas