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Tecnologías de Rehabilitación |
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Adquisición de señales bioeléctricas La interfaz de señales bioelectricas es un dispositivo muy flexible que permite recoger diferentes biopotenciales presentes en el cuerpo humano, entre ellos el electrocardiograma (ECG), el electromiograma (EMG) o el electroencefalograma (EEG). Se trata de un dispositivo potente que debido a su capacidad de configuración flexible consiguiendo altas ganancias y bajas frecuencias de corte paso-alto. Adicionalemnte, aparte de las aplicaciones propias de recogida de señales bioeléctricas para su estudio o ayuda al diagnóstico, el dispositivo permite el control de elementos externos actuando como interfaz hombre-máquina para el control domótico o sistemas de rehabilitación. Actualmente, el dispositivo se encuentra completamente integrado en la plataforma UVA-NTS. 
Electrodos Para el empleo de la interfaz es necesario utilizar electrodos. Estos electrodos se han elegido superficiales ya que se persigue diseñar un sistema no invasivo. Para este cometido se han elegido, por tanto, electrodos de parche convencionales con interfase plata-cloruro de plata. Es necesario utilizar dos electrodos por cada canal de adquisición así como un tercero de referencia que puede ser compartido entre dos canales. La razón de utilizar dos electrodos por canal es debido a que se pretende realizar medidas diferenciales. 
Sistema electrónico La cabecera analógica del sistema de adquisición de señales bioeléctricas está dividida en diferentes bloques que se presentan en la figura y se explicarán a continuación: • Amplificador de Instrumentación (IA). Es la etapa de cabecera del equipo y la encargada de recoger la señal de los electrodos. En esta etapa se otorga una primera ganancia diferencial a la señal y debe tener un alto rechazo a la componente en modo común. • Protección frente a electricidad estática (ESD). Se encuentra colocada justo en la entrada de la etapa de cabecera y tiene como objetivo proteger el resto de la electrónica de posibles sobrevoltajes generados por electricidad estática y que un usuario puede descargar en el equipo. • Filtro paso-alto (HPF). Es una de las etapas analógicas fundamentales del sistema de adquisición, en ella se conseguirá aplicar la ganancia final, además, de eleminar la componente continua y de baja frecuencia. La configuración desarrollada para esta etapa consigue unas altas prestaciones: alta ganancia y muy baja frecuencia de corte paso-alto, permitiéndose la elección para cada una de ellas entre 8 valores discretos, lo que conlleva un total de 64 configuraciones posibles. • Filtro paso-bajo (LPF). Se corresponde con la etapa analógica final utilizada para acomodar la señal a la entrada del conversor analógico-digital y, por lo tanto, evitar el solapamiento espectral de la señal. • Conversor analógico-digital (ACQ System). El último bloque de la figura presentada está encargado de fijar la configuración tanto de ganancia como de frecuencia de corte, actuando sobre la etapa filtro paso-alto. Además, esta sería la etapa de digitalización de la señal, en caso de que ésta quiera utilizarse en un subsistema digital aunque podría otorgar una salida analógica para el control de dispositivos externos. 
Los equipos desarrollados pueden funcionar de manera transparente para el usuario tanto con electrodos activos como con electrodos pasivos en función de la aplicación, la zona de adquisición de interés y la fisionomía del usuario. Aspecto final A lo largo de los ultimos años se han desarrollado diferentes prototipos en el laboratorio completamente operativos. Actualmente, se están realizando pruebas en sujetos de control y pacientes con diferentes discapacidades, empleando los prototipos de dos y cuatro canales desarrollados, presentados en la figura de la parte derecha. |
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Dr. Alonso Alonso Alonso
ETS Ingenieros de Telecomunicación - Universidad de Valladolid |