Diseño, desarrollo y caracterización de un sistema de bajo coste para la medida de bioimpedancia

Abstract

[ES] La bioimpedancia es la oposición que ejerce un tejido biológico al paso de corriente eléctrica. La medida de ella constituye una herramienta muy útil a la hora de diagnosticar enfermedades a partir de la composición de una zona del cuerpo. Además, es posible determinar la frecuencia respiratoria si la medición se realiza en el tórax, detectando su expansión y relajación al respirar. Así pues, para el desarrollo de un sistema que mida bioimpedancia es necesario primero el diseño teórico, que establezca las especificaciones y las etapas necesarias para originar la señal deseada. Las dos etapas más importantes son la de inyección de corriente al cuerpo a distintas frecuencias (20 khz, 50 khz y 100 kHz) y la adquisición de la señal. Después del diseño teórico ha de procederse al diseño de la placa de circuito impreso con el programa Eagle y a su fabricación, atravesando distintas fases. Por último, una vez se comprueba el correcto funcionamiento, se realizan las medidas sobre el tórax, filtrando la señal obtenida con Matlab de forma que se elimine el ruido.

[EN] Bioimpedance is the opposition that has a biological tissue to the flow of electric current. Its measure is very useful in diagnosing disease from the composition of an area of the body. Furthermore, it is possible to determine the respiratory rate if the measurement is made on the chest so it’s posible to determine its expansion and relaxation. Thus, to develop a system that measures bioimpedance it’s necessary a theoretical design first, setting out the specifications and the steps needed to get the desired signal. The two most important steps are the current injection to the body at different frequencies (20 kHz, 50 kHz and 100 kHz) and signal acquisition. After the theoretical design it must proceed to design printed circuit board with Eagle program and to manufacture, through different phases. Finally, once the correct operation is checked, the measurements are performed on the chest and the obtained signal is filtered with Matlab to eliminate the noise.