25/05/2008. Laboratorio de Ingeniería en Rehabilitación e Investigaciones Neuromusculares y Sensoriales

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Irene Henríquez Villanueva
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1 5/5/8 Laboratorio de Ingeniería en Rehabilitación e Investigaciones Neuromusculares y Sensoriales POTENCIALES EVOCADOS Principios, aplicaciones e instrumentación Clase dictada en Bio II: /5/8 Docentes: C. Bonell y G. Gentiletti MISION Realizar investigaciones y desarrollos de dispositivos y sistemas novedosos en el área del diagnóstico y tratamiento de patologías orgánicas y funcionales del sistema nervioso y de la rehabilitación de personas con minusvalías Líneas de investigación Dispositivos y sistemas para neuro rehabilitación Sistemas de registro y visualización de señales electrofisiológicas Procesamiento digital de señales electrofisiológicas Análisis de los efectos que las técnicas de terapia y rehabilitación que emplean tecnología biomédica producen en los mecanismos neuronales. Definición y clasificación Descripción Metodología para el registro Instrumentación para su registro Procesamiento Hardware Manifestación eléctrica (EEG) de la recepción de la respuesta a un estímulo externo, aplicado a un órgano sensitivo o a una vía nerviosa Potencial evocado sensorial. Secuencia de ondas caracterizadas por su latencia, amplitud y polaridad, diferentes para cada modalidad sensorial. Son estables en el tiempo y pueden variar con la intensidad id d del estímulo. Medición objetiva de la función del sistema sensorial.

2 5/5/8 Utilidad clínica: Muestra el funcionamiento anormal del SN. Presencia de enfermedades desmielinizantes. Contribuye a determinar la distribución anatómica de patologías. Medición objetiva del cambio de estado de un paciente. : clasificación Tipo y modalidad del estímulo visuales. auditivos. Somatosensoriales. motores. Origen del potencial evocado: Sitio de registro: Corticales Subcorticales Cuero cabelludo, cuello, claviculares y lumbosacros. Duración del estímulo y respuesta (Transitorios y Estacionarios). Estímulos laterales o bilaterales. : resolución : descripción Resolucion tempora al mseg seg min EEG EPs f MRI PET 5 cm cm mm Latencias y amplitudes. Interpretación clínica robusta y reproducible. Los parámetros EP poseen distribución gaussiana. Desviaciones estándar como descriptores de normalidad clínica Resolucion espacial (anatomica)

3 5/5/8 : metodología de registro : metodología de registro Fisiológicas No fisiológicas Fpz PEA Potenciales electromagnéticos M Cz A EEG EMG Señales de radio Tensión de línea ECG Artefacto de estímulo EOG Ruido de instrumentación Problemática del registro Problemática del registro 3 PEA EEG PEA x EEG [ms] EMG -6 3 [s] ECG 5 5 [Hz] EMG [Hz] 5 ECG [s] - 3 [s] 6 8 [Hz] 6 8 [Hz] 3

4 5/5/8 Promediación.9 N=5 N=5 N=3 Promediación Señal Ruido Señal + Ruido N épocas N= = radianes N= xk (n) = s(n) + rk (n) y(n) = N N k= x N k (n) = s + rk (n) N k= N= Potenciales Evocados Visuales (PEV) Potenciales Evocados Somatosensoriales (PESs) Potenciales Evocados Auditivos (PEA)

5 5/5/8 somatosensoriales Estimulación tactil Estimulación eléctrica del nervio mediano o nervio tibial o peroneo Duración de ms, siendo de importancia solo los mseg visuales Pueden ser evocados cuando el sujeto puede percibir algun tipo de estimulo visual. Es muy importante en el diagnóstico clínico. Tiene amplitud mayor a los somatosensoriales o auditivos de tronco, alrededor de los micro Volt. Las frecuencias van desde to 3 Hz. Ejemplo: estimulo visual tipo damero, alternante, F: Hz. Detección de problemas visuales por el incremento en la latencia. Las respuestas se localizan en corteza en el area sensorimotora contralateral al miembro estimulado Espectro to Hz 8 auditivos Clasificación auditivos Clasificacion. Generación de los PEATC Corticales PEA tronco PEA latencia media PEA latencia larga 5

6 5/5/8 auditivos Características de los PEATC Amplitud :. -.8 uv. Ancho de Banda : - 3. Hz. Duración Ruido de fondo (EEG) : milisegundos. Ruido de fondo (EEG) : 5 a uv. Instrumentación Montaje de electrodos : Cz (+), A(-), Fpz(G) Ondas : I, II, III, IV, V, VI, VII Epocas : 5- Estímulo : click Instrumentación. Especificaciones de diseño American Society Clinical Neurophysiology Guideline 9A: Guidelines on Evoked Potentials Área: potenciales evocados en clínica, estudios normativos, análisis estadístico de resultados, criterios de anormalidad clínica, para potenciales evocados visuales, auditivos de tronco y somatosensoriales de latencia corta. Registro e interpretación Amplificador Señales de entrada de amplitudes p-p 5 uv to 5 uv deben ser amplificadas al rango completo del conversor A-D. Ganancia ajustable por pasos. Impedancia de entrada de al menos Mohm Relación de rechazo de modo común de al menos 8 db. Ancho de banda de,-5 Hz. Nivel de ruido del amplificador no debe exceder los uv rms Conversión Instrumentación. Especificaciones de diseño Resolución temporal de al menos μs/data o menor,. Conversor A-D de 8 bits, pero se prefiere bit. Se deben promediar entre y épocas. Seguridad eléctrica: American National Standard Safe Current Limits of Electromedical Apparatus. ES-, 993.Arlington. VA: Association for the Advancement of Medical Instrumentation, NFPA-99,.sis or power line ground Filtrado: Consideraciones en cuanto al corrimiento y modificación de morfologías por la aplicación de filtros. Utilización de filtros de 6 Hz ( 5 Hz). 6

7 5/5/8 Instrumentación. Especificaciones de diseño Calibración: Calibración periódica auditivos de tronco Instrumentación. Especificaciones de diseño: estímulo. Estímulo Tipo click: Condensación Replicación: Registro de original y réplica Documentación del paciente Interpretación de resultados: Recommended Standards for Normative Studies of Evoked Potentials, Statistical Analysis or Results, and Criteria for Clinically Significant Abnormality. Rarefacción Alternado Ancho del pulso Frecuencia del estimulo Intensidad Ruido de enmascaramiento : μs : 5 a e.p.s. : a db SPL : 6 db SPL Instrumentación. Especificaciones de diseño: estímulo. auditivos de tronco Instrumentación: amplificador. Amplificador Amplificador de Aislación 7

8 5/5/8 auditivos de tronco Instrumentación: amplificador de instrumentación. auditivos de tronco Instrumentación: amplificador de aislación Características Bajo voltaje de offset: 5 uv. Bajo desplazamiento:,5 uv/ºc máx. Baja corriente de polarización de entrada: 5nA máx. Alta RRMC: db min. Entrada protegidas a +/- V. INA 8P Burr Brown Características Tensión de aislación : 35 V rms Baja no linealidad: +/-,% máx. Alto rechazo en modo aislación: 5 db. ISO Burr Brown auditivos de tronco ISO auditivos de tronco Instrumentación: aislación y alimentación 8

9 5/5/8 auditivos de tronco Instrumentación: conversión DC-DC auditivos de tronco Instrumentación: filtrado pasa bandas Características 3 kv de aislación Salida doble Eficiencia: 8% Riple de salida: 75 mv p-p p máx Desplazamiento:,3% por ºC. Frecuencia de operación: khz Power Converter Frecuencias de corte [Hz] Filtro Pasa Bajos:, 5, 5,, 5, 5, 3, 5 Filtro pasa altos:.,,, 3, 6,, 5, 3 Filtros de do orden auditivos de tronco Instrumentación: medición de impedancias de contacto auditivos de tronco Instrumentación: medición de impedancias de contacto Impedancia aceptable <5 kω. Apareamiento de impedancias. 9

10 5/5/8 Equipo de PEATC para la detección de hipoacusias en neonatos Equipo de PEATC para la detección de hipoacusias en neonatos (a) placa de transmisión USB, (b) amplificador de instrumentación, (c) fuente de alimentación y (d) estimulador. Año 7 Esaote Fhasis II

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