Implementación de un método de medición tetrapolar y mejoramiento de la detección de fase en el prototipo de bioimpedanciómetro Z-UAO

El presente trabajo propone un rediseño sobre el prototipo medidor de impedancia Z-UAO cuya función era obtener los valores de magnitud y fase respecto a los modelos Cole-Cole y Randles que simulan el comportamiento eléctrico del tejido. Este sistema conformado por 6 etapas, medía bioimpedancia a tr...

Full description

Autores:
Salazar García, Geraldin
Peña Chávarro, Rudy Melissa
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2017
Institución:
Universidad Autónoma de Occidente
Repositorio:
RED: Repositorio Educativo Digital UAO
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:red.uao.edu.co:10614/9634
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10614/9634
Palabra clave:
Ingeniería Biomédica
Impedancia (Electricidad)
Procesamiento de señales-Técnicas digitales
Impedance (Electricity)
Signal processing Digital techniques
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openAccess
License
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description El presente trabajo propone un rediseño sobre el prototipo medidor de impedancia Z-UAO cuya función era obtener los valores de magnitud y fase respecto a los modelos Cole-Cole y Randles que simulan el comportamiento eléctrico del tejido. Este sistema conformado por 6 etapas, medía bioimpedancia a través de la técnica de multifrecuencia o bioimpedancia espectroscópica (BIS, por sus siglas en inglés). Los resultados obtenidos por dicho sistema de medición indicaron que el prototipo presentaba un buen desempeño en cuanto a medición de magnitud de impedancia, pero los resultados para la detección de fase no fueron satisfactorios al compararlos con 3 modelos de validación que fueron: la función de transferencia de los modelos eléctricos de prueba, la simulación del sistema en la plataforma Pspice y los valores obtenidos con el Analizador de Impedancia AD5933 de Analog Devices. De acuerdo a lo anterior, el rediseño propuesto consiste en reemplazar las etapas críticas del Z-UAO, como lo son la configuración de medición bipolar implementada y la detección de fase. No obstante, se pretende mantener las etapas del Z-UAO que tuvieron buen desempeño, dentro de éstas se destacan el generador de señal (DDS), la fuente de Howland y la etapa de instrumentación. La metodología de diseño utilizada para desarrollar el nuevo prototipo fue la de Karl T. Ulrich y Steven D. Eppinger, donde primero se definen las necesidades y después se establecen las especificaciones técnicas relacionadas, y de esta manera se pueden estructurar los procesos que se deben llevar a cabo durante el desarrollo del rediseño. Para las etapas críticas del bioimpedanciómetro Z-UAO, se desarrollaron algunos conceptos y luego se seleccionaron los que mejor satisficieren las necesidades planteadas inicialmente. Finalmente, se implementaron los conceptos seleccionados: configuración tetrapolar de medición y un algoritmo de detección de fase basado en la Transformada de Fourier Discreta, y por último se compararon los resultados obtenidos con la nueva tarjeta de medición frente a 2 modelos de validación
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Eppinger, donde primero se definen las necesidades y después se establecen las especificaciones técnicas relacionadas, y de esta manera se pueden estructurar los procesos que se deben llevar a cabo durante el desarrollo del rediseño. Para las etapas críticas del bioimpedanciómetro Z-UAO, se desarrollaron algunos conceptos y luego se seleccionaron los que mejor satisficieren las necesidades planteadas inicialmente. Finalmente, se implementaron los conceptos seleccionados: configuración tetrapolar de medición y un algoritmo de detección de fase basado en la Transformada de Fourier Discreta, y por último se compararon los resultados obtenidos con la nueva tarjeta de medición frente a 2 modelos de validaciónProyecto de grado (Ingeniero Biomédico)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2017PregradoIngeniero(a) Biomédico(a)application/pdfspaUniversidad Autónoma de OccidenteIngeniería BiomédicaDepartamento de Automática y ElectrónicaFacultad de IngenieríaEL AUTOR autoriza a la Universidad Autónoma de Occidente, de forma indefinida, para que en los términos establecidos en la Ley 23 de 1982, la Ley 44 de 1993, la Decisión andina 351 de 1993, el Decreto 460 de 1995 y demás leyes y jurisprudencia vigente al respecto, haga publicación de este con fines educativos. PARAGRAFO: Esta autorización además de ser válida para las facultades y derechos de uso sobre la obra en formato o soporte material, también para formato digital, electrónico, virtual, para usos en red, Internet, extranet, intranet, biblioteca digital y demás para cualquier formato conocido o por conocer. EL AUTOR, expresa que el documento (trabajo de grado, pasantía, casos o tesis) objeto de la presente autorización es original y la elaboró sin quebrantar ni suplantar los derechos de autor de terceros, y de tal forma, el documento (trabajo de grado, pasantía, casos o tesis) es de su exclusiva autoría y tiene la titularidad sobre éste. PARAGRAFO: en caso de presentarse alguna reclamación o acción por parte de un tercero, referente a los derechos de autor sobre el documento (Trabajo de grado, Pasantía, casos o tesis) en cuestión, EL AUTOR, asumirá la responsabilidad total, y saldrá en defensa de los derechos aquí autorizados; para todos los efectos, la Universidad Autónoma de Occidente actúa como un tercero de buena fe. Toda persona que consulte ya sea en la biblioteca o en medio electrónico podrá copiar apartes del texto citando siempre la fuente, es decir el título del trabajo y el autor. Esta autorización no implica renuncia a la facultad que tengo de publicar total o parcialmente la obra.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2instname:Universidad Autónoma de Occidentereponame:Repositorio Institucional UAOIngeniería BiomédicaImpedancia (Electricidad)Procesamiento de señales-Técnicas digitalesImpedance (Electricity)Signal processing Digital techniquesaImplementación de un método de medición tetrapolar y mejoramiento de la detección de fase en el prototipo de bioimpedanciómetro Z-UAOTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Publicationhttps://scholar.google.com.co/citations?user=oj5Tle8AAAAJ&hl=esvirtual::2185-10000-0001-6393-7130virtual::2185-1https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001345355virtual::2185-16053e64e-a34d-4652-8fa2-6c0440556f15virtual::2185-16053e64e-a34d-4652-8fa2-6c0440556f15virtual::2185-1TEXTT07303.pdf.txtT07303.pdf.txtExtracted texttext/plain194436https://red.uao.edu.co/bitstreams/546bb1a2-6193-40fb-93b5-d1f56661e38a/downloadc148b1e86097f21ec7665e5e9b25c1fcMD53THUMBNAILT07303.pdf.jpgT07303.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg6744https://red.uao.edu.co/bitstreams/6ad61eb7-dd09-438e-ad5e-5a17f95dade4/download265f1a320ac8a439a65ea6527fec9f11MD54ORIGINALT07303.pdfT07303.pdfapplication/pdf2832878https://red.uao.edu.co/bitstreams/08913a33-8172-43c6-8bb1-c31d67de2483/downloadb0a6d8933355cc6403699bb9648b1e45MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://red.uao.edu.co/bitstreams/cfa6d6ac-7ae0-45a1-98f3-ac111bce45c8/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD5210614/9634oai:red.uao.edu.co:10614/96342024-03-06 14:21:41.779https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/EL AUTOR autoriza a la Universidad Autónoma de Occidente, de forma indefinida, para que en los términos establecidos en la Ley 23 de 1982, la Ley 44 de 1993, la Decisión andina 351 de 1993, el Decreto 460 de 1995 y demás leyes y jurisprudencia vigente al respecto, haga publicación de este con fines educativos. PARAGRAFO: Esta autorización además de ser válida para las facultades y derechos de uso sobre la obra en formato o soporte material, también para formato digital, electrónico, virtual, para usos en red, Internet, extranet, intranet, biblioteca digital y demás para cualquier formato conocido o por conocer. EL AUTOR, expresa que el documento (trabajo de grado, pasantía, casos o tesis) objeto de la presente autorización es original y la elaboró sin quebrantar ni suplantar los derechos de autor de terceros, y de tal forma, el documento (trabajo de grado, pasantía, casos o tesis) es de su exclusiva autoría y tiene la titularidad sobre éste. 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