Procesamiento de señales biológicas

Procesamiento de señales biológicas

- Laboratorio LAPSEContacto: Dra. Ing. Elizabeth Vera de Payer E-mail: [email protected] Laboratorio DSPContacto: Ing. Gustavo F. ParlantiE-mail: [email protected] Laboratorio de Sistemas Complejos –

Fac. Cs. Exactas - UBAContacto: Dr. Ing. Marcelo RiskE-mail: [email protected]

LAPSE: Laboratorio de Procesamiento de Señales

El LAPSE, depende del Dpto. Matemática y estáasociado a la cátedra de Procesamiento de Señales de la carrera de Ing. Biomédica, ha desarrollado desde su creación en el 2004 distintas acciones:

LINEAS DE INVESTIGACIÓN Procesamiento de Voz Procesamiento de Señales

Biomédicas Procesamiento de Imágenes Imágenes en Telecomunicaciones

Procesamiento de Señales Biológicas


CURSOS DICTADOS Procesamiento de Señales Biológicas válido

para el Doctorado en Ciencias Biológicas (2005) Procesamiento de Imágenes para la Carrera de

Maestría en Ciencias de la Ingeniería: Mención Telecomunicaciones

SEMINARIOS La Transformada Ondita (2004-2005) Sistema de Audición – Modelos (2006-2007) Descomposición en Valores Singulares –

Transformada de Karhunen –Loeve (2008)



Tesis de Maestría y Trabajos Finales

Tesis de Maestría: Ing. Laura VargasTema: Encriptado y Marcas de Agua - Aprobada Julio

2008

Trabajo Final de Grado: Glenis Pons y Ramiro Sanz Tema: Sistema de Adquisición de las Señales

Cardíacas mediante el puerto RS232, filtrado digital y otras aplicaciones en la PC para estudio de ergometría- Aprobada 2006

Tesis de Maestría: Ing. Gustavo LazarteTema: Radar de Apertura sintética - Metodología

cuantitativa para la evaluación y comparación de la calidad de imágenes de radar - En curso

Trabajo Final de Grado: Paula Sanz LeonTema: Reconocimiento de Comandos de voz para



Vinculaciones

La Dra. E.V. de Payer es miembro de la Dirección de la Maestría en Ciencias de la Ingeniería: Mención Telecomunicaciones http://www.efn.uncor.edu/departamentos/electro/Postgrado/telecomunicaciones/ y en la Comisión Directiva de la Maestría en Análisis y Procesamiento de Imágenes de FAMAF, http://www.efn.uncor.edu/maestria_analisis_y_proc_imagenes.html lo que permite tener contacto con dos áreas de mucho interés para el Grupo de Investigación en Procesamiento de Señales Biológicas


Laboratorio de DSPActividad Curricular•Dictado de la Materia DSP para Ing. Electrónica e Ing. En Computación•Dirección de Tesis de Grados•Soporte a Tesis de Postgrados•Participación en Congresos Internacionales•Publicaciones Científicas•Cursos de Posgrado.•Proyectos de Investigación


Consultorías en el desarrollo de aplicaciones con DSP. Soporte a Distribuidores de FreeScale Desarrollo de aplicaciones con DSP & Microcontroladores. Cursos a Medidas para la Industria Seminarios de actualización para la Industria y el medio.

Laboratorio de DSPActividad de extensión


Laboratorio de DSPÀreas de Trabajo


Feat

ures

Laboratorio de DSPRoadMap


FreeScale:-DSP56F801 Demo Board-DSP56F826 Evaluation Board-DSP56F803 Evaluation Board-DSP56F805 Evaluation Board-DSP56F858 Evaluation Board-DSP56F8367 Evaluation Board-DSP56307 Evaluation Board-MSC711X Evaluation Board-Coldfire V3 Developer Board-HCS08-Flexis – QE & JM

Texas Instruments:-TMS320F243 DSK-TMS320F6212 DSK

Laboratorio de DSPKits de DSP Disponibles


Desarrollo e Implementación de Técnicas de Procesamiento Digital De Señales en Dispositivos Integrados DSP para La Generación de Ecografías Sísmicas.

Sistema de Filtrado Óptimo con DSP Introducción a la programación del HC08: Cronómetro y Contador de eventos. Enlace Spread Spectrum con acceso CDMA para Telemetría Codificación en Tiempo Real para Comunicaciones Seguras Transmisión de Voz sobre IP en un diseño embebido Ecualización Adaptiva y Ecualización Ciega Precodificador Tomlinson-Harashima Adquisición de Datos y Procesamiento a Través de USB para Dispositivos Médicos Desarrollo, Implementación e Integración de un Sistema de Guía para un robot Móvil

Autónomo con DSP Enlace de datos a través de la línea de distribución eléctrica (Spread Spectrum) Implementación de la norma G.729 CS-ACELP (Voz sobre IP) Sistema de modulación y codificacion para Radio enlace Detección y generación de tonos en tramas E1 Control digital de inversor de potencia para aplicaciones en UPS Aplicaciones Biomedicas con DSP. Filtrado, compresión y reconstrucción de datos.

(Generador de señales de ECG/EKG) Implementación de Control Vectorial de Motores

Laboratorio de DSPTrabajos Realizados


Laboratorio de DSPhttp://www.dsp.efn.unc.edu.ar


Laboratorio de DSPProcesamiento de Señales Biológicas

Lab. De Sistemas Complejos

Dr. Marcelo [email protected]

Facultad de Ciencias Exactas y NaturalesUniversidad de Buenos Aires

http://www.lsc.dc.uba.ar/


Procesamiento de señales y modelización de sistemas biomédicos:

- Variabilidad de la frecuencia cardiacaVariabilidad de la frecuencia cardiaca.- Tratamiento electroquímico de tumores.

Computación de alta performance:- Cluster de computadoras.- Computación GRID.

Lab. De Sistemas ComplejosLíneas de Trabajo


La regulación cardiovascular es indispensable para el buen funcionamiento del cuerpo humano. El corazón como bomba de sangre envía a todos los órganos nutrientes y oxígeno a demanda. Dicha demanda es variable de acuerdo a las necesidades coyunturales, por lo tanto existe la necesidad de controlar la oferta de sangre de acuerdo a la demanda. Para lograr esto en sistema circulatorio utiliza un control a lazo cerrado¨ el cual se nutre de informacion de sensores, las integra y luego controla el envio de sangre. El sistema nervioso autonómico (SNA) es uno de los controles a lazo cerrado más importantes. La variable que controla es la frecuencia cardiaca (FC), sensando entre otras variables a la presión arterial (PA).

Lab. De Sistemas ComplejosVariabilidad de la Frecuencia CardiacaVariabilidad de la Frecuencia Cardiaca


Regulación de la FC por el SNA:esquema del control a lazo cerrado


Señales de PA, ECG y VPI (volumen pulmonar instantáneo)


Serie temporal extraída de la PAProcesamiento de Señales Biológicas

Aplicaciones del estudio de la variabilidad de la FC

En condiciones de normalidad el control cardiovascular por parte del SNA se realiza incrementado o decrementando la FC a demanda.Ciertas enfermedades que afectan el SNA pueden disminuir la capacidad de regulación.Una de las enfermedades más comunes es la DIABETES, a lo largo del transcurso de esta enfermedad crónica se resiente el sistema nervioso, con lo cual lo hace el SNA, de forma ue progresivamente va disminuyendo su capacidad de regulación.El estudio de la variabilidad de la FC, a través del procesamiento de las señales cardiacas, permite evaluar el estado de regulación de un paciente.Esta evaluación permite comparar dicho paciente con una población, para saber si función autonómica es normal, o para compararse a si mismo con estudios anteriores para evaluar la progresión de la enfermedad y/o efectos de tratamientos.


Duración de la diabetes vs cantidad de pruebas anormales


Seguimiento de pacientes diabéticos

En la figura anterior se aprecia como a medida que avanza la enfermedad los pacientes diabéticos aumentan la cantidad de pruebas anormales en forma significativa. Otras técnicas de procesamiento de señales son:

- Análisis espectral con transformada de Fourier o algoritmos derivados.- Análisis tiempo-frecuencia con wavelets.


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