Monitorización en tiempo real del Estado Fisiológico de Tejidos ...

MONITORIZACIÓN EN TIEMPO REAL DEL ESTADO FISIOLÓGICO DE TEJIDOS BIOLÓGICOS

A PARTIR DE MEDIDAS ELÉCTRICASGrupo de Bioingeniería - UCLM

Escuela de Ingeniería Industrial de Toledo

Enrique Hernández Balaguera01 de julio de 2016

Mesa redonda: Tecnología Sanitaria - Líneas de investigación en Castilla-La Mancha 1

III DÍA DE LA TECNOLOGÍA SANITARIA EN CASTILLA-LA MANCHA

MONITORIZACIÓN EN TIEMPO REAL DEL ESTADO FISIOLÓGICODE TEJIDOS BIOLÓGICOS A PARTIR DE MEDIDAS ELÉCTRICAS


Caracterización y modelado eléctrico de tejidos biológicos de rata Wistard(hígado y músculo tríceps surae) utilizando teoría de circuitos y medidasrápidas que permiten una monitorización del estado fisiológico de tejidos.



OBJETIVO

MONITORIZACIÓN EN TIEMPO REAL DEL ESTADO FISIOLÓGICO DE TEJIDOS BIOLÓGICOS A PARTIR DE MEDIDAS ELÉCTRICAS

INTRODUCCIÓNo CIRCUITO ELÉCTRICO EQUIVALENTE DE UN TEJIDO BIOLÓGICOo MÉTODO DE INTERRUPCIÓN DE CORRIENTEo MEDIDAS DE BIOIMPEDANCIA: ESPECTROSCOPÍA DE IMPEDANCIA

EXPERIMENTALo MATERIALES Y MÉTODOSo MÉTODO DE LOS CUATRO ELECTRODOS

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

CONCLUSIONES

ESTRUCTURA








CONCLUSIONES

ESTRUCTURA





1. INTRODUCCIÓN



CIRCUITO ELÉCTRICO EQUIVALENTE DE UN TEJIDO BIOLÓGICO


1. INTRODUCCIÓN



MÉTODO DE INTERRUPCIÓN DE CORRIENTE

E. Hernández-Balaguera, E. López-Dolado , J.L. Polo (2016). RSC Adv. 6: 22312-19.


Técnica convencional de medida: IS.

Se inyectan señales sinusoidales decorriente de diferentes frecuenciasde forma secuencial. Se mide latensión.

El rango de frecuencias de interéscontiene la frecuencia característicadel tejido: ωo/(2π). Comprendedesde kHz hasta MHz (dispersión β).



1. INTRODUCCIÓNMEDIDAS DE BIOIMPEDANCIA: ESPECTROSCOPÍA DE IMPEDANCIA





CONCLUSIONES

ESTRUCTURA





Las muestras de tejido biológico (hígado y músculo estriado) fueron extraídasde ratas Wistard anestesiadas. Se emplearon electrodos de Pt.

Método de interrupción de corriente: se inyectó una corriente de 100 μAdurante 1 ms. Los valores de tensión se capturaron entre 1 ms antes y 100 o50 μs después del corte de corriente (Autolab PGSTAT302N).

Medidas convencionales de bioimpedancia: se inyectaron señalessinusoidales de 100 μA de amplitud con valores de frecuencia entre 1 MHz y1 kHz (Solartron 1260 & 1294).



2. DISEÑO EXPERIMENTALMATERIALES Y MÉTODOS




2. EXPERIMENTALMATERIALES Y MÉTODOS





2. EXPERIMENTALCONFIGURACIÓN DE LOS CUATRO ELECTRODOS





CONCLUSIONES

ESTRUCTURA





Método de interrupción de corriente:

Hígado Músculo estriado (tríceps surae)



3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN



Técnica de espectroscopía de impedancia:




Hígado Músculo estriado (triceps surae)

Fueron obtenidas discrepancias menores del 10% en la obtención de losvalores de los parámetros de los EECs.



Medidas en el tríceps surae de rata 8 horas después de la medición inicial:La reducción del volumen extracelular involucra un aumento de la resistenciaextracelular (RE) del EEC que modela el tejido.





Formación de un edema extracelular en eltríceps surae de rata.

La formación del edema debido a loscambios de agua producidos por ósmosisinducida, reduce el volumen extracelular.

La resistencia extracelular (RE) cambia. Seobtiene del circuito eléctrico equivalente.

Tejido normal

Tejido lesionado (edema extracelular)








CONCLUSIONES

ESTRUCTURA





- Se han obtenido EECs de tejidos biológicos de rata utilizando elmétodo de interrupción de corriente y la técnica convencional deespectroscopía de impedancia.

- El método de interrupción de corriente permite una monitorización entiempo real del estado fisiológico de tejidos.

- El método propuesto permite detectar cambios fisiológicos en lostejidos biológicos.



4. CONCLUSIONES

Grupo de Bioingeniería - UCLMEscuela de Ingeniería Industrial de Toledo




¡MUCHAS GRACIAS!

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