Especialização em Engenharia Clínica

Transcrição

1 Docente: > Marcelino M. de Andrade, Dr. Especialização em Engenharia Clínica Instrumentação e Processamento de Sinais Biológicos

2 Apresentação: Descrição do Curso

3 Apresentação: Objetivos e Ementa

4 Apresentação: Horários e Metodologia

5 Apresentação: Avaliação

6 Apresentação: Módulo 01

7 Apresentação: Módulo 02

8 Apresentação: Módulo 03

9 Apresentação: Módulo 04

10 Apresentação do Curso: Bibliografia

11 Primeira Dia: Aula 1/2

12 Defina Sinal? Uma função que carrega informação, geralmente relacionadas a uma estado ou comportamento de um sistema. Normal Infarte Agudo Sinal de Tensão Típico Mansur, P.H.G; et al Análise de registros eletrocardiográficos associados ao infarto agudo do miocárdio A.B. Cardiol. vol.87 no.2 SP

13 Sinal, Exemplifique Melhor!! Uma função que carrega informação... SHANNON, C. E. (1948) A Mathematical Theory of Communication, The Bell System Technical Journal, Vol. 27, pp ,

14 Defina Sistema? Matematicamente pode ser definido como uma transformação de um sinal de entrada em um sinal de saída.

15 Sistema, Exemplifique Melhor!! Matematicamente pode ser definido como uma transformação de um sinal de entrada em um sinal de saída.

16 Sinais Analógicos e Digitais

17 Sinais Analógicos e Digitais

18 Sinais Analógicos e Digitais Módulo B1-ARM LPC2368

19 Analógico ou Digital? O mundo não é analógico?

20 Sistemas Analógicos ou Digitais??

21 Sinais Bioelétricos, Quem São? Os biopotenciais são resultado da atividade eletroquímica de células conhecidas como excitáveis ( Ex. celulas nervosas e musculares). c SpaceLabs Medical (1993) Electromyography / Electroencephalography (biophysical measurement series). Redmond: SpaceLabs Medical.

22 Potencial de Ação? Eletricamente podem exibir potencial de repouso e, quando adequadamente excitadas, um potencial de ação.

23 Biopotencial, é Fácil Medir? Os biopotenciais são resultado da atividade eletroquímica de células conhecidas como excitáveis ( Ex. celulas nervosas e musculares). Eletricamente podem exibir potencial de repouso e, quando adequadamente excitadas, um potencial de ação. Gedes, L.A (1972) Electrodes and the measurement of bioelectric events.

24 Exemplos: Sinais Bioelétricos!! >Eletroencefalograma (EEG), >Eletromiograma (EMG), >Eletrooculograma (EOG), >Eletrocardiograma (ECG).

25 Exemplos: Sinais Biofísicos!! Bioelétricos: ECG, EEG, EMG e EOG; Biomagnéticos: MEG e MCG; Biomecânicos: Pressão arterial e Força muscular; Bioquímicos: Glicemia, Teor alcoólico e ph.

26 Primeira Dia: Aula 2/2

27 Sinal Biomédico? Uma Definição! Uma função que carrega informação relacionada a um estado ou comportamento de um sistema fisiológico humano. Normal Infarte Agudo Sinal de Tensão Típico Mansur, P.H.G; et al Análise de registros eletrocardiográficos associados ao infarto agudo do miocárdio A.B. Cardiol. vol.87 no.2 SP

28 Sinais Biomédicos & Processamento de Sinais! Processamento de Sinais se preocupa em representar, transformar e manipular sinais e suas respectivas informações armazenadas Oppenheim >Eletroencefalograma (EEG): Banda de Frequência: Hz; Variação de Amplitude: mv; >Eletromiograma (EMG): Banda de Frequência: Hz; Variação de Amplitude:100 µv até 90 mv >Eletrocardiograma (ECG): Banda de Frequência:0,05-100Hz; Variação de Amplitude:5 mv (adulto);

29 Eletrocardiografia (ECG) - Histórico Prof. Sérgio Mühlen, Unicamp

30 O Coração - Anatomia e Fisiologia O coração consiste em uma Bomba Muscular Pulsátil Unidirecional Dupla que trabalha em dois Tempos Prof. Sérgio Mühlen, Unicamp

31 O Coração e seus Potenciais de Ação Prof. Sérgio Mühlen, Unicamp

32 O Coração e seus Potenciais de Ação Prof. Sérgio Mühlen, Unicamp

33 Eletrocardiografia Triângulo de Einthoven Prof. Sérgio Mühlen, Unicamp

34 Eletrocardiografia Vetocardiograma - Despolarização Prof. Sérgio Mühlen, Unicamp

35 Eletrocardiografia Vetocardiograma - Polarização Prof. Sérgio Mühlen, Unicamp

36 Eletrocardiografia Derivações Prof. Sérgio Mühlen, Unicamp

37 Eletrocardiografia Derivações Prof. Sérgio Mühlen, Unicamp

38 O Sinal Eletrocardiográfico Onda P: Despolarização dos Átrios; Complexo QRS: Despolarização Ventricular; Onda T: Repolarização Ventricular; Intervalo PR: Velocidade de Condução entre os Átrios e os Ventrículos; Interlagos PP: Frequência de Despolarização Atrial; Intervalo RR : Frequência de Despolarização Ventricular; Prof. Sérgio Mühlen, Unicamp

39 ECG e Algumas Fonte de Interferência! Prof. Sérgio Mühlen, Unicamp

40 ECG e as Disfunções Cardíacas Prof. Sérgio Mühlen, Unicamp

41 ECG e as Disfunções Cardíacas Prof. Sérgio Mühlen, Unicamp

42 ECG e as Disfunções Cardíacas Prof. Sérgio Mühlen, Unicamp

43 Eletromiografia (EMG) - Histórico 1666: Francesco Redi deduzir que o músculo de um tipo de peixe elétrico gerava eletricidade; 1790: Luigi Galvani 1790 demonstrou que descargas de eletricidade estática podiam provocar contrações musculares; Déc. 40 e 50: Popularização do EMG em estudos de controle motor e função muscular, relação entre amplitude, força e velocidade de contração; Déc. de 70 e 80: o computador digital foi inserido como instrumentação no desenvolvimento de modelos do sinal eletromiográfico; No presente a eletromiografia é tratada como uma ferramenta poderosa de modelagem do sistema neuro-músculo-esquelético.

44 Eletromiografia (EMG) Sinais Bioelétricos O sinal eletromiográfico é essencialmente o registro das atividades elétricas de um conjunto de unidades motoras ativas no mesmo instante. Winter c SpaceLabs Medical (1993) Electromyography / Electroencephalography (biophysical measurement series). Redmond: SpaceLabs Medical.

45 Potencial de Ação da Unidade Motora

46 EMG, é Fácil Medir? Gedes, L.A (1972) Electrodes and the measurement of bioelectric events.

47 EMG, é Fácil Medir?

48 EMG, um exemplo real!

49 EMG, Interpretação e Fatores de Influência DELUCA, 1997

50 EMG e seus Ruídos! Ruído relativo a componentes eletrônicos: grande largura de banda em frequência, sendo do tipo rosa ou branco; Ruídos emanados do ambiente ou radiações eletromagnéticas: o natureza mais comum é o de 60 Hz; Ruído de Artefato de Movimento: é gerado pela movimentação relativa do eletrodo na pele e/ou dos cabos, frequências de até 20 Hz; Ruído relativo a instabilidade do sinal, o sinal EMG é estocástico e representa determinadas características fisiológicas que torna a banda de frequência de 0 a 20 Hz inadequada para análise.

51 Uma aplicação: EMG e Fadiga!

52 Próxima Aula!!!