Fundamentos y Aplicaciones de la Instrumentación Biomédica: Conceptos Clave y Metrología

Conceptos Fundamentales en Instrumentación Biomédica

Exactitud

Es la medida de la diferencia entre el valor verdadero y la cantidad medida, dividida por el valor verdadero. Se expresa como porcentaje de exactitud.

Precisión

Hace referencia al grado de concordancia entre mediciones repetidas de la misma magnitud bajo las mismas condiciones, expresando el número de alternativas distinguibles para un resultado seleccionado.

Resolución

La resolución se asocia con la medida más pequeña que puede ser distinguida con seguridad por un instrumento.

Repetibilidad

Habilidad para obtener resultados consistentes de un equipo al realizar el mismo experimento después de un determinado periodo de tiempo.

Linealidad

Relacionada con el rango donde la respuesta del instrumento es directamente proporcional a la magnitud de entrada.

Saturación

Ocurre cuando el instrumento no puede responder más allá de un cierto nivel de entrada, alcanzando su límite de medición.

Esquemas Básicos de Bioinstrumentación

Esquema General de Bioinstrumentación

1. Magnitud Física
2. Sensor
3. Procesamiento de la Señal
4. Visualización de Datos

Esquema Simplificado

1. Medida
2. Acondicionamiento de la Señal
3. Display

Breve Historia de la Instrumentación Clínica

• Hipócrates: Considerado el padre de la medicina, autor del juramento hipocrático.
• 1816: René Laennec crea el estetoscopio, marcando el inicio de la instrumentación clínica moderna.

Introducción a la Instrumentación Biomédica

Definición y Alcance

La instrumentación biomédica permite capturar señales biológicas (biopotenciales, presión, flujo, temperatura, etc.). Se enfoca en los instrumentos empleados para obtener información de las señales producidas por los seres vivos, con el fin de ofrecer una ayuda funcional o la sustitución de funciones fisiológicas.

Diferencia Clave con Instrumentación Convencional

La principal diferencia entre los sistemas de instrumentación biomédica y cualquier otro sistema de instrumentación convencional radica en que la fuente de las señales suelen ser seres vivos o la energía aplicada a estos seres o tejidos vivos.

Clasificación de Instrumentos Biomédicos

Por Magnitud Física

• Presión
• Flujo
• Temperatura
• Biopotenciales
• Impedancia
• Concentraciones Químicas

Por Naturaleza Física

• Resistiva
• Inductiva
• Capacitiva
• Ultrasónica
• Electroquímica

Por Sistema Fisiológico

• Cardiovascular
• Pulmonar
• Nervioso
• Endocrino

Por Especialidad Médica Clínica

• Pediatría
• Obstetricia
• Cardiología
• Radiología

Tipos de Señales Biomédicas

Clasificación por Variabilidad

• Constantes: Ejemplo: Temperatura.
• Dinámicas: Ejemplo: Presión, Pulso, Saturación (SpO2).