Cuestionario EOG PDF

1) ¿Describir brevemente cómo se genera el potencial córneo-retiniano. ¿Dónde y porqué se puede registrar en ese lugar? Generación del potencial córneo-retiniano: El ojo funciona como un dipolo eléctrico, con la córnea cargada positivamente y la retina cargada negativament...

1) ¿Describir brevemente cómo se genera el potencial córneo-retiniano. ¿Dónde y porqué se puede registrar en ese lugar? Generación del potencial córneo-retiniano: El ojo funciona como un dipolo eléctrico, con la córnea cargada positivamente y la retina cargada negativamente. Esta diferencia de potencial se genera principalmente en los fotorreceptores (conos y bastones) de la retina, que en condiciones normales generan una corriente eléctrica constante conocida como "corriente oscura" cuando no están expuestos a la luz​. Al haber cambios en la iluminación o movimientos oculares, la distribución de las cargas en el dipolo varía, creando fluctuaciones en el potencial eléctrico que se pueden medir. Registro del potencial: Para detectar este potencial, se colocan electrodos en áreas cercanas a los ojos, como en las sienes o alrededor de los ojos. Estos electrodos registran las diferencias de potencial generadas por los movimientos oculares. Debido a la proximidad de los electrodos a la córnea y la retina, se pueden detectar los cambios de potencial cuando el ojo se mueve hacia diferentes direcciones​. Esta técnica permite inferir la posición y el movimiento de los ojos, siendo útil en aplicaciones como el control de dispositivos mediante el movimiento ocular en personas con discapacidad​. 2) Mencione y describa brevemente las características principales de la señal de EOG Las principales características de la señal de electrooculografía (EOG) son: Amplitud: La señal EOG tiene una amplitud baja, generalmente entre 50 µV y 3500 µV (microvoltios), dependiendo del movimiento ocular registrado y del sujeto​. Frecuencia: La frecuencia de la señal EOG se encuentra típicamente en el rango de baja frecuencia, desde 0 a 35 Hz​(3.Pantojo-Interferencia…). Las señales de movimiento ocular más rápidas, como los movimientos sacádicos, tienen componentes de frecuencia más alta en comparación con los movimientos más lentos. Polaridad: La polaridad de la señal varía con el movimiento del ojo: cuando el ojo se mueve hacia una dirección, un electrodo detecta un aumento en el potencial positivo (hacia la córnea), mientras que el otro detecta un aumento negativo (hacia la retina). Dependencia del ángulo: La magnitud de la señal EOG es directamente proporcional al ángulo de desplazamiento del ojo. A mayor movimiento angular, mayor será el cambio en la señal​. Sensibilidad a interferencias: La señal EOG es susceptible a interferencias externas como las interferencias capacitivas e inductivas. También puede verse afectada por la deriva de la señal causada por los movimientos de los electrodos o por la actividad muscular (EMG) cercana​ 3) ¿Qué ventajas presenta la detección del movimiento del globo ocular mediante señal de EOG respecto a los otros métodos? La detección del movimiento del globo ocular mediante la señal de EOG ofrece varias ventajas en comparación con otros métodos como la videooculografía o el seguimiento infrarrojo: Bajo costo: Los sistemas de EOG son más económicos de implementar debido al uso de electrodos y amplificadores simples, lo que los hace accesibles para aplicaciones asistivas en comparación con cámaras o sistemas ópticos costosos​. Portabilidad: Los sistemas de EOG son más compactos y portátiles, ya que no requieren cámaras o sistemas ópticos complejos, permitiendo su integración en dispositivos pequeños y fácilmente transportables​. No depende de las condiciones de luz: A diferencia de métodos ópticos como la videooculografía, la EOG no se ve afectada por la iluminación del entorno, lo que permite su uso en condiciones de poca luz o con variaciones en la luz ambiental​. Eficaz para personas con discapacidad motriz: La EOG es adecuada para personas con discapacidades motoras severas, ya que requiere solo el control de los músculos oculares, que en muchos casos se mantienen funcionales incluso en condiciones de parálisis​. Detección de movimientos horizontales y verticales: Permite medir de manera precisa tanto movimientos horizontales como verticales del ojo, capturando los movimientos sacádicos y de fijación sin necesidad de equipamiento adicional​.  4) Nombre y describa las fuentes de interferencia de la señal de EOG y proponga medidas para mitigar esas interferencias. Las principales fuentes de interferencia en la señal de EOG son: Interferencias capacitivas: Estas interferencias son causadas por el acoplamiento eléctrico entre el cuerpo del sujeto y los dispositivos electrónicos cercanos (como pantallas o cables de alta tensión). La cercanía de estos equipos puede inducir cargas adicionales en el sistema de medición de EOG. Interferencias inductivas: Provocadas por campos electromagnéticos que generan corrientes parásitas en los electrodos y cables de la señal EOG. Estas interferencias pueden venir de motores eléctricos o fuentes de energía cercanas. Interferencia en la interfaz electrodo-piel: Variaciones en la impedancia de la piel y el contacto imperfecto entre los electrodos y la piel pueden introducir ruido en la señal, generando artefactos no relacionados con el movimiento ocular. Interferencia por otros biopotenciales (EMG): Los músculos cercanos a los ojos, como los faciales o el propio párpado, pueden generar interferencias electromiográficas (EMG), afectando la claridad de la señal de EOG. Deriva de la señal: Con el tiempo, el sistema de adquisición de la señal EOG puede sufrir una deriva de la línea base debido a efectos de temperatura, cambios en el contacto del electrodo o variaciones en las condiciones del sensor. Medidas para mitigar las interferencias: Blindaje y apantallamiento: Utilizar cables apantallados para minimizar las interferencias capacitivas y mantener los cables alejados de fuentes de ruido electromagnético. Mejora en la colocación de los electrodos: Asegurar un buen contacto entre los electrodos y la piel mediante el uso de geles conductores o electrodos de alta calidad, y limpiar adecuadamente la piel para reducir la impedancia. Filtrado de señales: Implementar filtros pasa-bajos para eliminar las interferencias de alta frecuencia, y filtros pasa-altos para eliminar la deriva en la línea base y el ruido de baja frecuencia​. Minimización de interferencias EMG: Instruir al sujeto para que mantenga una relajación muscular adecuada durante la adquisición de la señal EOG y evitar movimientos bruscos del rostro que puedan generar actividad EMG. 5) Dibuje un diagrama en bloques de un electrooculografo completo 6) Describa los tipos de electrodos utilizados para el registro de la señal de EOG. Seleccione el electrodo más conveniente para el registro. Electrodos de Ag/AgCl (cloruro de plata): Son los más utilizados debido a su alta conductividad y estabilidad. Ofrecen un buen rendimiento en la captura de señales biopotenciales, ya que tienen baja impedancia y reducen la polarización. Ventaja: producen menos ruido y artefactos en la señal, lo que los hace ideales para registros prolongados​. Electrodos secos: No requieren gel conductor, lo que los hace más cómodos para el usuario, aunque pueden tener mayor impedancia de contacto que los electrodos con gel. Ventaja: fáciles de usar y no ensucian, pero pueden generar más ruido si no están bien ajustados. Electrodos de gel: Son electrodos que se adhieren a la piel utilizando un gel conductor. Tienen una excelente conductividad y son ampliamente usados en aplicaciones médicas por su buena adherencia. Ventaja: mejoran la conductividad y reducen la impedancia en la interfaz piel-electrodo. Electrodos de pincho o esponja: Se usan menos frecuentemente para EOG, ya que suelen ser invasivos o incómodos, pero pueden ser útiles en situaciones específicas donde se requiere un contacto muy estable con la piel. Elección del electrodo más conveniente: El electrodo de Ag/AgCl es el más recomendable para el registro de la señal EOG, ya que combina alta estabilidad, baja impedancia, y poca generación de ruido. Además, es el más utilizado en entornos clínicos y de investigación por su precisión y confiabilidad. 7) Mencione los bloques que componen el bloque de pre-amplificación y describa cada uno de ellos. El bloque de preamplificación del sistema de escritura mediante señales electrooculográficas (EOG) está compuesto por tres sub-bloques clave, y en cada uno de ellos se utilizan componentes específicos para cumplir su función. A continuación se describen estos bloques y los elementos que se utilizan en cada uno: Amplificador de instrumentación: Utiliza un amplificador INA118. Este tipo de amplificador es ideal para la captación de biopotenciales porque proporciona un alto valor de CMRR (razón de rechazo de modo común) y tiene una impedancia de entrada elevada, lo que ayuda a minimizar la interferencia del ruido externo y evita que se distorsione la señal EOG. Además, la ganancia de este amplificador se controla mediante una resistencia externa, lo que permite ajustar la amplificación según sea necesario. Circuito de referencia: Este bloque se encarga de reducir las interferencias de modo común mediante la realimentación activa. Se utiliza un operacional OP07, que es un dispositivo con bajo offset, baja corriente de polarización y bajo ruido. La realimentación activa se realiza a través de un quinto electrodo colocado en la frente del usuario, lo que permite que el sistema invierta y retroalimente las señales de interferencia de modo común, minimizando su impacto en la señal EOG útil. Circuito de compensación de deriva: Utiliza un integrador de tipo inversor basado también en el operacional OP07 para corregir el desplazamiento de la línea de base de la señal EOG. La señal que genera el INA se integra y se invierte antes de ser reintroducida en el circuito a través del pin de referencia del amplificador, lo que permite estabilizar la línea de base de la señal y evitar que el sistema se sature. Además, se utilizan condensadores estables y resistencias en la red de retroalimentación para limitar la ganancia en baja frecuencia, controlando el nivel de deriva. 8) A partir de las características de la señal de electrooculografía, describa brevemente el bloque de filtrado y acondicionamiento de la señal analógica. El bloque de filtrado y acondicionamiento de la señal analógica en el sistema de electrooculografía (EOG) tiene como objetivo procesar la señal captada para que sea adecuada para su conversión a formato digital, eliminando ruidos y ajustando su rango de voltaje. A continuación, se describen brevemente los componentes y funciones de este bloque: Filtrado de la señal: La señal EOG captada está acompañada de ruido, especialmente de bajas y altas frecuencias. Para eliminarlo, se implementan dos tipos de filtros: Filtro paso alto: Se utiliza para eliminar el ruido de baja frecuencia y el valor medio de la señal que puede variar con el tiempo. En este sistema, se diseña un filtro de primer orden con una frecuencia de corte de 0.05 Hz, que elimina el ruido de baja frecuencia y asegura que solo pasen las componentes de mayor relevancia de la señal EOG. Filtro paso bajo: Este filtro se utiliza para eliminar el ruido de alta frecuencia, como el proveniente de la red eléctrica (50 Hz en algunos países). Se diseña un filtro paso bajo de cuarto orden, con una frecuencia de corte de 40 Hz, siguiendo una aproximación Butterworth. Esta aproximación asegura una respuesta suave y uniforme en la banda de paso, lo que es ideal para la señal EOG que contiene componentes en el rango de 0-40 Hz. Acondicionamiento de la señal: Después del filtrado, la señal necesita ser ajustada para que pueda ser procesada digitalmente. Esto implica dos pasos clave: Amplificación: La señal EOG, que es de baja amplitud, se amplifica mediante un amplificador sumador no inversor para llevarla a un rango adecuado para su conversión a digital. La ganancia en esta etapa se ajusta según la amplitud de la señal filtrada, evitando la saturación del amplificador. Control de offset: Se suma una tensión continua a la señal amplificada para asegurarse de que toda la señal esté dentro del rango de 0-5 V, necesario para la entrada del microcontrolador. Esta operación se realiza con un potenciómetro y resistencias, que permiten compensar cualquier valor negativo de la señal EOG, asegurando que la señal se mantenga dentro del margen.