CLASE # 11 EL AMPLIFICADOR DE AISLAMIENTO Y EL CIRCUITO DE PROTECCIÓN DE PIERNA DERECHA- RIGHT LEG DRIVEN CIRCUIT Y SU IMPORTANCIA PARA LA SEGURIDAD DEL PACIENTE

 CLASE # 11

AMPLIFICADORES DE AISLAMIENTO (ISSOLATION AMPLIFIERS)  Y  EL CIRCUITO DE PROTECCIÓN DE PIERNA DERECHA -RIGHT LEG DRIVEN CIRCUIT (RLD SYSTEM) Y SU IMPORTANCIA PARA LA SEGURIDAD DEL PACIENTE




   Hola que tal, alumnos en la clase de hoy vamos a hablar y profundizar un poco más en las medidas de seguridad que se tienen que incluir para hacer diseños seguros de equipo médico para los pacientes.  Al inicio de esta clase les puse dos imágenes distintas de diagramas a Bloques para ECG para que observen cuidadosamnete los bloques RLD y otros como el ISOLATED AMPLIFIER Y EL OPTOISOLATORS que son algunos de los puntos que vamos a estudiar en esta clase. 

  Les pido de favor que no olviden que la materia de Bioinstrumentación I es una materia de integración en la que deben hacer uso de sus conocimientos previos de Fisiología, Circuitos eléctricos, Circuitos Electrónicos Analógicos y Circuitos Digitales y aquí se observa la importancia del conocimiento previo para poder hacer buenos diseños para la obtención de los Biopotenciales. 

   En la clase de hoy se va a hacer una revisión de dos puntos muy importantes dentro del diseño de un circuito de ECG en esta clase vamos a hablar del circuito RLD (Right Leg Driven Circuit) y de los distintos tipos de aislamiento de protección (Capacitivo, galvánico u óptico) que se utilizan para brindar protección y seguridad al paciente dentro de nuestro diseño de circuitos de Ingeniería para hacer un ECG y tocaremos brevemente la importancia del diseño de los circuitos con amplificadores operacionales para la obtención de otros biopotenciales como EEG, EMG, EOG.

  Les anexo el link o hipervínculo del libro de Webster, Medical Instrumentation Application and Design, 4th Edition,  el cuál gracias a la digitalización se ha convertido en uno de los textos básicos para este curso.

http://fa.bme.sut.ac.ir/Downloads/AcademicStaff/3/Courses/4/Medical%20instrumentation%20application%20and%20design%204th.pdf

SUGERENCIAS Y ORIENTACIÓN DE LECTURAS:  Para esta clase tienen que estudiar y consultar el capítulo 14, Electrical Safety by Walter H. Olson completo, pero en especial las páginas 663 a 665 donde vienen descritos y explicados los amplificadores de aislamiento muy bien.   Y para la sección de RLD (Right Leg Driven Circuit) Favor de revisar el Capítulo 6 Biopotential Amplifiers completo que empieza en la página 241, el punto de interés ahorita está en la sección 6.5 Common Mode and Other Interference Reduction Circuits páginas 266 a 269.

Nota: El texto está en Inglés y así deseo que los estudien ustedes para que se familiaricen con la terminología en este idioma porque la mayoría de las especificaciones técnicas y data sheets vienen en ese idioma, comprendo que puede ser un poco difícil para ustedes siendo hispanohablantes pero en este caso si es importante para ustedes futuros Ingenieros Biomédicos el conocimiento y comprensión de estos temas en el idioma Inglés. 

Mi sugerencia para ustedes es estudiar completos los capítulos 6 y 14 del libro de Webster para que adquieran un buen dominio de lo que se necesita para realizar los amplificadores para la obtención de los Biopotenciales favor de no olvidar que el Texto de Webster es básico para ustedes futuros Ingenieros Biomédicos.

También les paso este link o hipervínculo con descripciones y especificaciones de Texas Instruments.

https://www.ti.com/isolation/overview.html?utm_source=google&utm_medium=cpc&utm_campaign=asc-int-iso-isolation_design-cpc-lp-google-wwe&utm_content=isolation_design&ds_k=isolation+design&DCM=yes&gclid=Cj0KCQjwyZmEBhCpARIsALIzmnLQdUP8S-VSNHnYdbYS3oKc8ViSkIw4m0DC6QOqCL8YptSMd-dbRHEaAoH2EALw_wcB&gclsrc=aw.ds



Video 1:  descriptivo de amplificadores de aislamiento capacitivo



Video  2: Video de Texas Instrument en el que se describe el aislamiento Galvánico



Video 3: Video  en el que se describe el aislamiento óptico  y su importancia



Figura 1 :  imagen del RLD tomada del link o hipervínculo siguiente



Y en este link o hipervínculo viene una explicación del circuito de protección de pierna derecha (Right leg driven design que sirve para mejorar el CMRR y también es de Texas Instruments.

file:///C:/Users/usuario/Downloads/Improving%20Common-Mode%20Rejection%20Using%20the%20Right-Leg%20Driver%20Amplifier.pdf



Video 4: Análisis y cálculos para el circuito RLD (Right Leg Driven circuit) que sirve para mejorar el CMRR (Comon Mode Rejection Ratio) en el diseño de un circuito para medir ECG.


Video 5: Diseño de circuitos para medir biopotenciales en el ser humano, viene una muy buena descripción de todo el proceso de diseño, desde loa amplificadores de instrumentación, los filtros el RLD y otros temas de interés. 


CLASE # 11

ACTIVIDADES Y TAREAS

AquÍ todas las actividades son INDIVIDUALES para garantizar la calidad del aprendizaje significativo de los alumnos. 

1. Favor de hacer el cálculo, análisis y diseño con OPAMS de un circuito RLD en el que se describa e ilustre con claridad su importancia para mejorar el CMRR y los efectos de esta acción a la hora de obtener una señal de calidad para un ECG.

https://en.wikipedia.org/wiki/Driven_right_leg_circuit

2.  Favor de buscar los datasheets de distintos circuitos de OPAMS que se puedan utilizar para un ECG,  por ejemplo 741, TL081, TL084, y explicar sus ventajas y desventajas para ser utilizado en un diseño de ECG.




3. Favor de buscar y agregar los  datasheets y datos técnicos de los requerimientos mínimos para un ECG en cuanto a CMRR, frecuencias, velocidad de papel de registro  y otros datos de importancia con el propósito de que este aparato sirva para hacer registros de ECG en todo tipo de pacientes tanto recién nacidos, pediátricos, adultos, etc. hombres, mujeres y pacientes que presenten patologías cardiacas y explicar, ilustrar y describir la importancia de los registros cardiológicos para la interpretación médica acertada de los problemas cardiacos que afectan a los pacientes, lo tendrán que presentar en un trabajo de power points en formato de video *.mp4

4. Favor de buscar datasheets y especificaciones técnicas de amplificadores con barrera de aislamiento capacitivo, óptico y galvánico  integrados que se puedan utilizar para el diseño de un ECG (por ejemplo ISO 124 P, etc.). y lo tendran que presentar en una serie de power points en formato de video *.mp4.

5. Favor de mostrar el diseño electrónico de las etapas RLD y de aislamiento conectadas y acopladas dentro del circuito completo que están diseñando en laboratorio para un ECG y incluirlas dentro de las cajas apropiadas a los bloques de la MAQUETA DE ECG que les pedí en clases anteriores sin olvidar el debido ACOPLE DE IMPEDANCIAS a la hora de conectar estas etapas.  Les pido de favor que para esta actividad me muestren el DISEÑO ELECTRÓNICO TOTAL del circuito ECG que llevan hasta ahorita. 







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