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COB 781

Princípios de Instrumentação BiomédicaAula 0

Página e Livro

● Livros

– Carlos Peres Quevedo, “Circuitos Elétricos”, 1988, Editora Guanabara.

– Capítulos 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7

Internet

● Sebenta Multimédia● http://www.ufrgs.br/eng04030/aulas/teoria/capa.htm

● Circuitos elétricos I – Unicamp● http://www.dt.fee.unicamp.br/~www/ea513/ea513.html

● Circuitos elétricos II – Unicamp● http://www.dt.fee.unicamp.br/~www/ea612/ea612.html

● Circuitos I - PUC – RS ● http://www.ee.pucrs.br/~lpereira/CKT_I/

Calendário

● Aula 01 – Apresentação. Conceitos de física e introdução a circuitos elétricos

● Aula 02 – Leis de Kirchhoff e elementos básicos de circuitos

● Aula 03 – Divisor de tensão e corrente, simplificação de circuitos

Calendário

● Aula 04 – Linearidade, superposição, equivalentes de Thevenin e Norton

● Aula 05 – Análise de nós e malhas

● Aula 06 – Capacitor e Indutor

● Aula 07 – Circuitos RC e RL

●

Calendário

● Aula 08 – Circuitos RC e RL

● Aula 09 – Circuitos RLC

● Aula 10 – Números complexos e fasores

● Aula 11 – Fasores e potência

● Aula 12 – Potência

●

A disciplinaModelos Modelos Físicos de Físicos de

Fenômenos Fenômenos NaturaisNaturais

Ferramentas Ferramentas MatemáticasMatemáticas

Combinar

Sistemas de Sistemas de Interesse Interesse PráticoPrático

Modelagem de sistemasCompreensãoIdentificação . . .

Uso em modelos

Pulmão e sistema respiratório,

Sistema circulatório,

Sistema neurológico,

Ultrasom,

Trocas térmicas,

Trocas gasosas...

Uso em engenharia

● Conceitos de Instrumentação

● Sensores, Atuadores

● Medidas, erros

● Sinais

● Filtragem, Amplificação

● Diagramas de blocos

● Modelo Windkessel usado para descrever a impedância aórtica em cães

Circulação

● Parâmetros importantes

– Resistência periférica

– Resistência de grandes vasos

– Complacência do sistema

● Como estes parâmetros alteram os gráficos anteriores?

● É possível olhar para os gráficos e determinar o que mudou?

Circulação

● Resistência periférica

● Resistência de grandes vasos

● Complacência do sistema

Circulação

Circulação

● Será que o modelo é suficiente?

● Abaixo modelo para circulação coronária levando em conta a pressão arterial e venosa

Respiração

● Modelo viscoelástico do sistema respiratório

Respiração

● Parâmetros importantes

– Viscoelasticidade dos tecidos

– Resistência das vias aéreas

– Complacência do sistema respiratório

● Como estes parâmetros alteram os gráficos anteriores?

● É possível olhar para os gráficos e determinar o que mudou?

Respiração

● Viscoelasticidade dos tecidos

● Resistência das vias aéreas

● Complacência do sistema respiratório

Potencial de Ação Celular

● Hodgkin-Huxley

Avaliação de Tônus

● Qual a relação entre força velocidade?

● Estão em fase?

● O que é tônus na equação mecânica?

Avaliação do TônusF=M⋅a⋅vk⋅x

V=L⋅didtR⋅i1C⋅∫ i⋅dt

F=M⋅dvdt ⋅vk⋅∫ v⋅dt

Bioimpedância

● Como determinar a quantidade de fluidos intra e extracelulares?

● Como determinar massa magra?

● Quais características representam os efeitos deste gráfico?

Bioimpedância

Especificações EMG

● Amplificador

● Taxa de amostragem por canal 1 - 40kHz

● A/D converter 16 bit

● Sensibilidade

– 0,1 – 50000 µV/div.

● Impedância de entrada

– 100 MΩ

Especificações EMG

● Nível de ruído na banda de 2 Hz-10 kHz,

– no máximo <1 µV RMS

● Filtro passa-alta 0,02 – 1000 Hz

● Filtro passa-baixa 20 – 10000 Hz

● Filtro notch a 50 ou 60Hz

● Rejeição de modo comum

– não menos que 100 dB

Especificações EMG

● Estimulador elétrico:

● Amplitude do estímulo 0,1 – 100 mA

● Duração do estímulo 0,1 – 5 ms

●

● Afinal de contas, o que há dentro deste aparelho? Como interligá-lo a outro? Como escolher?

Segurança Elétrica

● O que causa lesão?

– Tensão?

– Corrente?

● Uma bateria de 9 V dá choque dolorido?

● Uma cerca elétrica (5000V) dá choque dolorido?

● Algum deles mata? Qual o limite de segurança?