INGENIERÍA BIOMÉDICA ING. HUMBERTO GONZÁLEZ
TRANSDUCCIÓN Y MEDICIÓN DE EVENTOS
FISIOLÓGICOS (parte 2)
El grado de precisión requerido en un transductor dependerá de las características y sensitividad requerida en la medición del evento fisiológico.
La precisión y el costo están directamente relacionados, seleccionar dispositivos que excedan por mucho los requerimientos de precisión y respuesta generará problemas en la comercialización del producto.
SUMARIO:
Para la medición correcta de un evento fisiológico se requiere la selección de la propiedad de transducción adecuada (singularidad del evento) a la cual se le aplicará un método o principio de transducción (selectividad del transductor).
Ante varias propiedades de transducción y principios de transducción disponibles, se debe considerar que: máxima singularidad del evento y máxima selectividad en el transductor permite tener mínimo equipo electrónico requerido para una medición existosa.
Problema con definir precisión de la medición.
Aún con todos los dispositivos de medición funcionando correctamente (transductor, procesador, etc.), mediciones repetidas de la misma variable no producen el mismo valor. Así, ¿Cuál es el valor correcto?, ó ¿Cuál es el valor más representativo?
INGENIERÍA BIOMÉDICA ING. HUMBERTO GONZÁLEZ * Diferencia entre precisión y exactitud.
Precisión se refiere al grado de reproducibilidad de la medición.
Exactitud es una medida de que tan cercano esta el valor medido con respecto al valor verdadero.
Error es la diferencia entre el valor medido y el valor exacto (real).
En muchas investigaciones la exactitud y el error no son conocidos debido a que se desconoce el valor verdadero.
Así, ¿Cómo una serie de mediciones puede darnos información en relación al evento medido?
EJEMPLO:
Medición indirecta de presión sistólica. (Banda a la que se aplica aire a presión hasta que no se detecta pulso, se sensa pulso a medida que se libera la presión, cuando se detecta pulso, se toma la presión en mm de Hg.)
Se hacen varias mediciones y se obtiene 20 valores de la presión sistólica.
Se presenta dispersión entre 124 y 134 mm de Hg.
¿ Qué valor seleccionar y que tan exacto es? El valor más representativo deberá estar en ese rango.
El análisis estadístico permite obtener ese valor representativo.
Primeramente se realiza un diagrama de distribución de frecuencias (histograma).
Para esto se divide el rango de valores obtenidos en una serie de intervalos iguales y se determina sus frecuencias, con esto se realiza el histograma.
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INGENIERÍA BIOMÉDICA ING. HUMBERTO GONZÁLEZ Cuando la frecuencia de los intervalos se presenta en forma de una gráfica de rectángulos (gráfica de barras) se obtiene el histograma.
Cuando los puntos intermedios de los rectángulos (frecuencia de los intervalos) se unen mediante líneas rectas se obtiene el polígono de frecuencias.
Cuando los puntos intermedios de los rectángulos (frecuencia de los intervalos) se unen mediante una línea suave se obtiene la curva de distribución de frecuencias.
Cuando se aplica la técnica de frecuencia de intervalos (histograma) se puede observar claramente que ciertos valores aparecen más frecuentemente que otros.
¿Qué opina de utilizar la media (suma de valores entre el número de valores)? En este caso la media es 129.4, lo cual en este ejemplo, casi coincide con la mitad del rango 124 + ((134-124)/2) = 129.
¿Qué opina de utilizar la mediana (el valor que divide el grupo en 2)? En este caso la mediana es 130.
Muchas técnicas de medición producen resultados que caen en una curva de distribución normal (Gausiana), la cual asigna el mismo peso a todas las mediciones y asume que son más probables los errores pequeños que los grandes.
INGENIERÍA BIOMÉDICA ING. HUMBERTO GONZÁLEZ En estos casos el término más utilizado para indicar la variabilidad es la desviación estándar, la cual es una medida de la dispersión de las mediciones por lo que está relacionado con su reproducibilidad, esto es, con su precisión.
La desviación estándar esta definida como la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de las desviaciones de la media dividida por el número de mediciones.
Si la curva de distribución de frecuencias puede describirse como una distribución normal, se puede mostrar que el 68.27 % de las mediciones caerán en el rango de la media +/- una desviación estándar, y si se abriera el intervalo a +/- 2 desviaciones estándar tendríamos el 95.45 % y abriéndolo a +/- 3 desviaciones estándar el 99.73 %.
INGENIERÍA BIOMÉDICA ING. HUMBERTO GONZÁLEZ En el caso de ejemplo, la media es 129 mm de Hg y la desviación estándar es 2.6 mm de Hg. Así el valor más representativo es 129 mm de Hg y se tiene una confianza de que un 68,27 % de las mediciones caerán en el rango de 126.4 a 131.6 mm de Hg.
Ahora, considere que se tiene un transductor de presión libre de error que se aplica directamente en la arteria, con lo que se obtiene, en forma repetida, un valor de 134 mm de Hg, por lo que podemos considerarlo el valor exacto.
En el caso pasado de la medición indirecta de presión arterial se podría corregir la media agregando 5 mm de Hg a las mediciones, con esto tendríamos un valor, de las mediciones indirectas, más exacto. La precisión seguiría siendo la misma, pues recuerde la precisión es una medida de dispersión en relación a la repetibilidad de la medición.
