BIOTELEMETRÍA

1. BIOTELEMETRÍA INTRODUCCIÓN: • Técnica que proporciona un enlace inalámbrico entre el paciente y los componentes procesadores. • Permite el estudio en condiciones de movilidad completa. • Es el mejor método de aislar al paciente de las líneas de alimentación. • La alimentación es con bajo voltaje con lo que se reducen los riesgos para el paciente.

2. BIOTELEMETRÍA ASPECTOS GENERALES: • Variables a transmitir: presión, pH, temperatura, EMG, EEG, ECG, ventilación respiratoria, presión intracraneal, análisis de oxígeno, etc. • Existen sistemas operacionales (pocos datos críticos) o experimentales (muchos datos) • Conexión al paciente de diversos sistemas (sensores, transductores, codificadores, transmisor, etc.)

3. BIOTELEMETRÍA ASPECTOS GENERALES: • Pequeño tamaño de sensores y transductores. • La eliminación del alambrado puede implicar pérdida de algunas características. • Mayor valor de la telemetría en largas distancias o ambientes hostiles.

4. BIOTELEMETRÍA MODULACIÓN: Operación no lineal en la que los datos modifican alguna característica de la portadora. • Portadora: es la señal que transporta los datos, generalmente es senoidal. • Moduladora: Son los datos a transmitir. • Cuando la portadora es pulsada la modulación es una codificación pulsada.

5. BIOTELEMETRÍA MODULACIÓN PULSADA: • Se modifica una propiedad de un tren de pulsos: • Amplitud • Duración • Posición

6. BIOTELEMETRÍA SISTEMAS TELEMÉTRICOS

7. SISTEMA BIOTELEMÉTRICO MONOCANAL GENERALIZADO Antena Amplficadores y acondicionadores de señal Oscilador de subportadora VCO Amplificador de potencia Transmisor Telemétrico Antena Registradores, osciloscopio o display Amplificador de datos Demodulador Amplificadores de IF y RF Receptor Telemétrico

8. SISTEMAS TELEMÉTRICOS TRANSMISOR: • Puede operar en el rango estándar de FM u otro valor más alto en frecuencia. • Algunos incorporan circuitería de protección. • Típicamente funcionan de 3 a 22 días sin cambiar baterías. • Una sensibilidad típica en transmisores de FM es de 15 KHz/mV

9. SISTEMAS TELEMÉTRICOS OSCILADORES DE SUBPORTADORAS: • Sirven para poner las señales biológicas en un rango de frecuencias más alto para facilitar el proceso de transmisión. • Cuando se modula la frecuencia de la subportadora en un sistema FM, el sistema completo recibe el nombre de FM/FM.

10. SISTEMAS TELEMÉTRICOS RECEPTOR Y DEMODULADOR: • Para el sistema monocanal se emplea un demodulador o discriminador para convertir la frecuencia variable en el voltaje modulador original. • Para un sistema multicanal, se requieren varios demoduladores de subportadora, siendo cada uno de ellos sensible a una sola portadora.

11. SISTEMAS TELEMÉTRICOS ANTENAS: • Su longitud es generalmente de ¼ de λ. • No direccionales. • Cuando se ponen direccionales se pueden obtener ganancias muy elevadas que mejoran notablemente la relación señal a ruido

12. BIOTELEMETRÍA SISTEMAS MULTICANAL: • Se utiliza frecuentemente el sistema por división de tiempo y frecuencia. • Tiene alta sensibilidad de modulación. • Es simple la modulación y demodulación. • Minimiza los cruces de canales. • Tamaño pequeño y requerimientos de potencia bajos.

13. BIOTELEMETRÍA MULTIPLEXAJE: Permite transmisión de varios canales. Se hace por tiempo compartido o frecuencia compartida.

14. BIOTELEMETRÍA MULTIPLEXAJE POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA (FDM): • Existen subportadoras que modulan la portadora de RF. • Se debe escoger bien las frecuencias de las subportadoras para evitar solapamientos

15. SISTEMAS MULTICANAL SISTEMA POR MULTIPLEXACIÓN EN FRECUENCIA (Tx) Oscilador de subportadora (w1) Antena Entrada 1 Oscilador de portadora Modulador Oscilador de subportadora (w2) Modulador de portadora Amplificador sumador Amplificador RF Entrada 2 Modulador Oscilador de subportadora (w3) Entrada 3 Modulador

16. SISTEMAS MULTICANAL SISTEMA POR MULTIPLEXACIÓN EN FRECUENCIA (Rx) Filtro pasabanda (w1) Demodulador de subportadora Salida 1 Antena Demodulador de portadora Filtro pasabanda (w2) Demodulador de subportadora Amplif de RF Salida 2 Filtro pasabanda (w3) Demodulador de subportadora Salida 3

17. BIOTELEMETRÍA MULTIPLEXAJE POR DIVISIÓN DE TIEMPO (TDM): • Se muestrea cada canal durante un tiempo determinado.

18. SISTEMAS MULTICANAL Oscilador del conmutador SISTEMA POR MULTIPLEXACIÓN EN TIEMPO (Tx) Entra 1 V1 Amplificador De señal Oscilador de Portadora Antena Vo Amplificador De RF Modulador Entra 2 V2 Amplificador De señal Conmutador V4 Señal de marco de referencia V4 V4 Entra 3 V3 V2 V2 Amplificador De señal V3 V3 V1 V1

19. SISTEMAS MULTICANAL SISTEMA POR MULTIPLEXACIÓN EN TIEMPO (Rx) Salida 1 Antena S/H FPB Conmutador Vo Salida 2 Amplificador De RF Demodulador S/H FPB Salida 3 Detector pulso marca de ref. Oscilador del conmutador S/H FPB

20. BIOTELEMETRÍA ALGUNOS TIPOS DE MODULACIÓN • Modulación AM • Modulación angular • Modulación PM • Modulación FM • Modulación digital • ASM • FSK • PWM

21. TIPOS DE MODULACIÓN MODULACIÓN AM • vp(t) = Vpsen(2π fpt): Portadora • vm(t) = Vm sen(2π fm t): Moduladora v(t) = ( Vp + vm(t) )sen(2π fpt): Modulada

22. TIPOS DE MODULACIÓN MODULACIÓN AM v(t) = ( Vp + Vmsen(2π fmt) )sen(2π fpt) Con m= Vm/ Vp: índice de modulación (m<1) v(t) = Vp( 1 + m sen(2π fmt) )sen(2π fpt)

23. TIPOS DE MODULACIÓN MODULACIÓN AM • Modulador AM vm(t) AM 1/Vp ~ vp(t)

24. TIPOS DE MODULACIÓN MODULACIÓN AM • Demodulador AM

25. TIPOS DE MODULACIÓN MODULACIÓN FM • vp(t) = Vpsen(2π fpt): portadora • vm(t) = Vm sen(2π fm t): moduladora f = fp + Δf sen(2 π fm t), Δf ≈ Vm

26. TIPOS DE MODULACIÓN MODULACIÓN FM vp(t) = Vpsen[2π (fp + Δf sen(2 π fmt) ) t] Índice de modulación

27. TIPOS DE MODULACIÓN MODULACIÓN FM • modulador FM ~ vp(t) vm(t) VCO FM

28. Señal Demodulada Señal de Señal de Referencia Salida Detector De fase FPB VCO VCO VCO Señal de Realimentación TIPOS DE MODULACIÓN MODULACIÓN FM • Demodulador FM

29. TIPOS DE MODULACIÓN MODULACIÓN ASK • vp(t) = Vpsen(2π fpt): Portadora Moduladora

30. TIPOS DE MODULACIÓN MODULACIÓN ASK v(t) = Vpvm(t)sen(2π fpt)

31. TIPOS DE MODULACIÓN MODULACIÓN ASK