XX Escuela Giambiagi - Circuito eléctrico equivalente de un brazo humano a partir de sus propiedades eléctricas

Congreso

Resumen *

Resumen: Las mediciones de impedancia sobre sistemas biológicos han dado lugar al concepto de bioimpedancia, el cual obedece a las leyes clásicas de la electricidad (Kirchhoff, 1845; Ohm, 1827) y a los distintos teoremas que se aplican al análisis de circuitos eléctricos (Pueyo & Marco, 1985). La medición de bioimpedancia de distintos órganos y sistemas del cuerpo humano, de modo invasivo o no invasivo, ha brindado parámetros para realizar diversos análisis clínicos y diagnósticos en el campo de la salud: medición del gasto cardíaco(Marongiu et al., 2014), medición de la evolución de un edema pulmonar(Santos & Simini, 2012), medición de fluido intra y extracelular(Gomez Sanchez, Felice, & Aristizabal Botero William, 2016; Treo & Felice, 2016), entre otros. Estas aplicaciones de energías no ionizantes para el estudio de distintos parámetros anatómicos y fisiológicos se deben a trabajos previos de autores que han establecido estos conceptos(Barber, Brown, & Freeston, 1984; Geddes & Baker, 1967), como así también, las mediciones de conductividad y permitividad de una variedad amplia de tejidos humanos y animales (C. Gabriel, Gabriel, & Corthout, 1996; S. Gabriel, Lau, & Gabriel, 1996a, 1996b) han sido fundamentales. Tomando estos trabajos como base, se estudió la integridad ósea de una extremidad superior de un ser humano a partir de la elaboración de su circuito eléctrico equivalente fundamentado en el modelo circuital de Randles. Nuestro modelo consideró las propiedades eléctricas del brazo humano compuesto por diversos tejidos (hueso, musculo estriado, tejido adiposo y fluidos) (Robbins, Cotran, Kumar, & T., 2000) y la impedancia generada por las interfaces entre los electrodos superficiales aplicados en la piel (Morucci, Valentinuzzi, Riguad, & Felice, 1996). Este análisis se aplicó en dos situaciones fisio-anatómicas a diferenciar: estructura ósea del hueso largo continua y la estructura ósea interrumpida por una fractura del hueso largo. En cada una de ellas se simuló aplicando corrientes eléctricas de diversas frecuencias (50 Hz a 65k Hertz). Los resultados muestran que a una frecuencia mayor de 25 KHz se identifica tal diferenciación entre ambas estructuras óseas, este rango de frecuencias no genera injurias a nivel celular según la normativa vigente (International Organization for Standardization, 2015) para potenciales aplicaciones clínicas. Información suministrada por el agente en SIGEVA