Sensores Biomédicos Flashcards
O que é um sensor?
Dispositivo que converte um tipo de sinal nem outro tipo de sinal
Um dispositivo que oferece um output usável para uma medida/medicação específica
o que são sensores biomédicos?
sensores que detetam o medem sinais ou parâmetros biológicos em organismos vivos
para que servem os sensores biológicos?
servem de interface entre os tecidos biológicos e um sistema eletrónico, pelo que não devem interferiri com nenhum deles
(é importante considerar a parte biológica e eletronica)
o que se espera de um biossensor?
- confiável
- reprodutível
- útil
- estável
- sensível
- especifico
- baixo custo
- partabilidade
- fácil de usar
quais os conceitos comuns em sensores?
- intervalo de medição
- sensibilidade
- exatidão
- precisão
- resolução
- preprodutibilidade
- Offset
- Linearidade
- tempo de resposta
- Drift
- Histerese
o que é o intervalo/ gama de medição de um sensor?
limite minimo e máximo de funcionalidade, ou seja, intervalo onde é esperado o sensor apresentar resultados fiáveis
o que é a sensibilidade de um sensor?
traduz a taxa de variação do output, em função de uma determinada variação de sinal medido (output)
o que traduz a exatidão de um sensor?
a diferença entre o valor real e o valor esperado
o que é o valor real de uma medição?
um valor de referencia pode advir de um grande número de medições em que o valor médio passa a apresentar uma boa estimativa de valor real
o que nos diz a precisão de um sensor?
traduz a reprodutibilidade dos valores medidos em condições iguais (entre centros de investigação e entre pessoas a medir)
que é a resolução de um sensor?
define-se como a menor variação do sinal medido (input) passível de ser medida com rigor
o que é a reprodutibilidade de um sensor?
traduz a capacidade de se bter valores semelhantes quando o sinal é medido em condições diferentes
o que é o Offset de um sensor?
valor de medição (output) quando o sinal a ser medido é zero
o que é a linearidade de um sensor?
se variações no sinal a ser medido (input) se traduzirem em variações iguais no output da medição, então o sensor diz-se linear
o que é o tempo de resposta do sensor?
tempo que um sensor demora a atingir um estado estável de medição após variações no sinal a ser medido (input)
o que é o drift de um sensor?
variações do output apresentado quando o sinal medido (intup) se mantem constante
(tendência)
o que é a Histerese (diferença máxima) de um sensor?
surge quando a relação entre o output apresentado e o sinal medido (input) varia consoante a direcionalidade do valor do input
Ex. a curva de medição quando o sinal aumenta é diferente da curva de medição quando o sinal diminui
o que faz com que os sensores sejam classificados como ativos ou passivos?
ativos: requerem que seja emitido alguma coisa por parte do sensor para que haja um registro da medição
Ex: transdutor da ecografia
passivos: não necessitam de nada, só medem
Ex: termometro
como se classifica um sensor em função da interação om o meio que estão a medir?
ativo e passivo
como se classifica um sensor com base na interação com o corpo?
- implantáveis ou invasivos (contacto direto com o interior do corpo)
- minimamente invasivos (contacto minimalista - medidores de glucose)
- de contacto (contacto superficial - medidor do dedo)
- não invasivo, sem contacto (termometros IV)
que preocupações surgem dos sensores implantáveis e minimamente invasivos?
- possibilidade de rejeição biologica
- interferência de fluidos corporais
- acesso limitado aos sensores depois de implantados
como se classificam os sensores em função do tipo de sinal?
analógicos (detetam sinais continuos ao longo do tempo) e
digitais (dão dados discretos descontinuos no tempo)
como de classificam os sensores em função do princípio de funcionamento físico?
Medem grandezas físicas
- geométricos
- mecânicos
- térmicos
- hidráulicos
- elétricos
- óticos
como se classificam os sensores em função do princípio de funcionamento químico?
Identificam e medem entidades químicas e permitem monitorar a atividade quimica
- gasosos
- eletroquimicos
- fotométricos
- outros métodos fisico quimicos
- bioanalíticos
caracteristicas dos sensores geométricos de deformação e exemplo
- utilizados para medir a deformação de um material
- baseiam-se na utilização de um material condutor que altera a sua resistência elétrica quando deformados
-Ex: valiação de deformações de próteses; tensiomiografia
caracteristicas de sensores geométricos de posição e deslocamento e exemplo
- utilizados para medir deslocamento
- baseia-se na medição do deslocamento linear através de um sinal elétrico que é gerado em consequência de movimento de um núcleo magnético dentro de uma bobine
Ex: registro da expanção da caixa toráxica
caracteristicas dos sensores mecânicos de velocidade e exemplo
- medem a derivada no tempo do deslocamento
- podem funcionar por indução magnética no tempo ou por efeito doppler
Ex: avaliação do fluxo sanguíneo
caracteristicas dos sensores mecânicos de força e exemplo
- a força é medida utilizando um sensor de deslocamento e convertendo-o numa força
- Utiliza uma célula craga onde um material de caracteristicas elásticas conhecidas se deforma e permite esta medida
Ex: estudo da marcha – palmilhas
caracteristicas dos sensores térmicos - termopres
e exemplos
- medem a temperatura corporal
- incluem dois metais diferentes unidos, capazes de gerar uma tensão elétrica em proporcional à diferença de temperatura entre a junção dos dois metais e um ponto de referência
- incluem materiais semi-condutores resistores
Ex: termometro comum
características de sensores térmicos de IV e exemplo
- medem a radiação infravermelha emitida pelo corpo, que é proporcional à temperatura superficial de um objeto
Ex: termometro de IV
caracteristicas de sensores elétricos
- permitem medir sinais elétricos do corpo humano (biopotênciais) ou converter sinais biológicos em sinais elétricos
- requer a utilização de eletrodos de superficie ou de filme fino
nos sensores físicos elétricos quando é que são usados elétrodos de filme fino e quais as vantagens?
- em neonatologia (transparentes aos raios-X)
- facilmente colocáveis e mantidos no lugar
- feitos de grafite
- não há necessidade de gel, mas funcionam melhor com um pouco de transpiração (1 ou 2 horas após a transpiração)
caracteristicas de eletrodos invasivos
- são normalmente mais pequenos do que os de superficie
- os fluidos corporais natirais servem de eletrólito
- podem ser elétrodos de agulha (intra-cavitários)
caracteristicas dos sensores físicos óticos e exemplo
- estão entre os mais antigos e mais bem estabelecidos métodos de deteção de bioanalíticos
- baseados em fibras óticas ou guias de onda planares
- compostos por: fonte de luz, componentes óticos e detetores
- baseiam-se na interação da radiação com os fluidos biológicos (absorção, reflexão,…)
- são não invasivos
Ex: oximetria; gasometria arterial, sensores de glucose
caracteristicas dos sensores químicos eletroquímicos e exemplo
- permitem detetar e/ou quantificar substâncias biológicas e gases, através de conversão de sinais químicos em elétricos
- depende da interação molecula/elemento/molécula alvo
Ex: sensores glicose, sensores de pH
caracteristicas dos sensores químicos Fotométricos e exemplo
- permitem detetar e/ou quantificar substâncias biológicas a partir da sua interação com a radiação
- podem depender da absorção ou lig covalente das substâncias a ser analisadas a superficies
Ex: sensores de colorimetria (gravidez)
caracteristicas dos sensores químicos bioanalíticos e exemplo
- permitem detetar e/ou quantificar substâncias través da deteção de sinais mesuráveis que traduzem a interação das substâncias em análise com elementos biológicos
- dependem mesmo da absorção ou ligação covalente das substâncias a ser analisadas a superficies
Ex: biossensores enzimáticos, ummonológicos, genossensores
