Instituto Tecnológico de Hermosillo

“En el Esfuerzo Común, la Grandeza de Todos”

Ingeniería Biomédica B6B

AMPLIFICADORES DE BIOSEÑALES

Reporte

“Modelado y análisis computacional de la mecánica pulmonar”

Elaborado Por:

Casandra Guadalupe Castillo Castillo

Diana Laura Vásquez Navarro

Karen Elizabeth Hernández Varela

Grupo: B6B

Hora:

14:00 – 16:00 Horas

Instructor: Ing. Óscar Daniel Atanacio Pérez

Hermosillo, Sonora a 21 de marzo del 2017

Introducción

En ésta práctica, llevada a cabo el día de hoy se realizó el análisis del modelado de la

mecánica pulmonar, del cual pudimos obtener lo que se nos pide en cada uno de los incisos.

P2. Modelado y análisis computacional de la mecánica pulmonar

1. De acuerdo al sistema presentado en la figura, que representa un modelo de la dinámica pulmonar obtenga:

a) Obtenga la función de transferencia del sistema considerando una relación entre

Pao y Q.

Vin= 𝑉𝑝

𝑉𝑜=

1

𝐶𝑆

𝑅+1

𝐶𝑆

=

1

𝐶𝑆𝑅𝐶𝑆+1

𝐶𝑆

=1

𝑅𝐶𝑆+1

Para

(Vout)2

𝑉𝑖𝑛=

1

𝐶𝐿𝑠 +

1

𝐶𝑊𝑠

𝑅𝑝+1

𝐶𝐿𝑠+

1

𝐶𝑊𝑠

= 𝐶𝑊𝑠+𝐶𝐿𝑠

(𝑅𝑝(𝐶𝑠∗𝐶𝑤𝑠) +𝐶𝑤𝑠+𝐶𝐿𝑠)= 𝐶𝑤+𝐶𝐿

𝑅𝑝𝐶𝐿𝐶𝑤+𝐶𝑤+𝐶𝐿

Multiplicando para igualar: F.T

(𝑉𝑜𝑢𝑡)^2

𝑉𝑜𝑢𝑡𝑇=

𝐶𝑤+𝐶𝑙

𝑅𝑝𝐶𝐿𝐶𝑤+𝐶𝑤+𝐶𝐿∗

1

𝑅𝐶𝑆+1=

𝐶𝑤+𝐶𝐿

𝑅𝑝𝐶𝐿𝐶𝑤𝑅𝐶𝑆+𝑅𝑝𝐶𝐿𝐶𝑤+𝐶𝑤𝑅𝐶𝑆+𝐶𝑤+𝐶𝐿𝑅𝐶𝑆+𝐶𝐿

b) Supongamos que queremos saber cuánto volumen tidal se entrega al paciente por parte de

un ventilador en UTI cuando el valor pico del ventilador está ajustado a cierto nivel, al mismo

tiempo suponiendo que el paciente tiene una mecánica pulmonar normal, y con valores

físicos de:

a. RC=1𝑐𝑚𝐻2𝑂

𝐿

b. RP= 0.5 𝑐𝑚𝐻2𝑂

𝐿

c. CL=0.2 𝐿

𝑐𝑚𝐻2𝑂

d. CW=0.2 𝐿

𝑐𝑚𝐻2𝑂

e. CS= 0.005 𝐿

𝑐𝑚𝐻2𝑂

Simulate >Analyses and Simulation

10Hz

R1

1Ω

R2

0.5Ω

C1

0.005µF

C2

0.2µF

C3

0.2µF

V1

5Vrms 500MHz 0°

60Hz

300 Hz

10kHz Se realizó un cambio a la escala (2da foto), ya que, si no, no se distinguirán las

siguientes, lo que cambia es la longitud de cada valle, se va haciendo “delgada” cada

periodo u oscilación

500kHz

750kHz

1Mhz

15MHz

100Mhz, aquí casi no se puede notar la gráfica de donde están los capacitores, por ese

motivo, se cambió la escala del canal A.

500 MHz

Modificación de escala para la señal de 500MHz

c) Investigue qué relación matemática existe entre la presión, el flujo, el volumen de un fluido

y realice los ajustes a su modelo o código para la obtención de la señal de volumen.

La presión, el volumen y el flujo son variables (funciones del tiempo), mientras que la

resistencia y la distensibilidad son constantes, es decir que las características de la resistencia

de la vía aérea y la complianza pueden tener valores fijos, y lo que se puede variar podría ser

la presión.

d) Grafique la señal de entrada, flujo, y volumen y analice las señales obtenidas.

Conclusión Casandra Castillo

La práctica resultó interesante de realizar, porque al inicio se nos pedía algo que ya sabíamos

cómo obtener, pero para el segundo inciso, se nos presentaron complicaciones, ya que no

conocíamos todas acciones por completo de multisim, una vez que se nos explicó, pudimos

realizarlo con facilidad. El poder utilizar un software como medio de apoyo fue didáctico ya

que así aplicamos el software a algo relacionado a nuestra carrera.

Conclusión Karen E. Hernández Varela:

La práctica al leerla no le había entendido, para sacar la función de transferencia quisimos

utilizar el método de Windkessel, el profesor nos explicó que estaba mal el procedimiento

que solo lo hiciéramos por transformadas de Laplace, también nos explicó que hacer en cada

inciso, al igual en algunos pasos se nos complicó, porque algunas funciones del multisim no

conocíamos, pero se llevó a cabo.