Sobre a Biotelemetria

Os circuitos de rádio freqüência para aplicações em telemetria geralmente são de baixa tensão e de baixa potência, podem ser circuitos que funcionam continuamente ou que funcionam em intervalos pré-definidos.

Não sou cientista, mas sei que assim como existe a telemetria, existe também a biotelemetria, mas existem poucas informações relacionadas à transmissão de dados fisiológicos dos seres humanos, provavelmente, as informações referentes aos resultados das análises estão guardadas a sete chaves.

Não vou citar nenhum valor de componente, este texto refere-se ao funcionamento de um circuito de biotelemetria e aplicação da biotelemetria.

Um circuito de biotelemetria é composto de um transmissor de baixa potência, portanto, de curto alcance, que opera entre 174 e 216 MHz, geralmente é de fácil implantação e utilização, na verdade, depende basicamente do biossensor.

É um sistema que utiliza a arquitetura baseada em freqüência controlada por PLL, onde o discriminador elimina a necessidade de um divisor de freqüência, também é utilizado um VCO para obter o menor consumo possível de energia.

Quem já manipulou Circuitos integrados CMOS sabe que é possível encontrar unidades que funcionam até com uma pilha de 1 volt e meio, mas com certeza, todo CI CMOS funciona perfeitamente com alimentação de 3 volts.

Não vamos montar nenhum circuito, mas é interessante saber para entender como é o funcionamento e um pouco da complexidade de um circuito de telemetria ou de biotelemetria.

Existem estudos relacionados a conduta, nas experiências em animais anestesiados, foram detectados riscos de infecções dos implantes devido aos movimentos dos fios.

Os fios além de se romperem, enviam dados falsos devido ao contato com a terra, além disso, o ruído (ripple) de 60Hz também pode causar problemas de erros no envio dos dados para leitura, então, a melhor forma é mesmo a biotelemetria sem fio, mesmo que a curta distância.

Como exemplo prático da utilização da biotelemetria, a NASA está desenvolvendo um sistema de biotelemetria sem fio para acompanhar os parâmetros fisiológicos de fetos e identificar se existe a necessidade de cirurgia pré-natal, ou até mesmo logo após o nascimento.

Um implante no feto monitorado irá monitorar a freqüência cardíaca, temperatura, pH, líquido amniótico, a pressão no útero, entre outras coisas.

A baixa potência altamente integrada ao rádio transmissor é fundamental para o sucesso deste tipo de projeto.
O parâmetro mais importante do implante de um sistema biotelemetrico é o poder de dissipação, pois a dissipação de energia é que vai determinar o tamanho da bateria, que por sua vez, determina o tamanho do implante.

Uma parte significativa da carga da bateria do sistema de (bio)telemetria deve ser destinada à geração da portadora de rádio freqüência.

Pela necessidade de baixa potência para dispositivos de biotelemetria sem fio, além do baixo consumo, torna-se necessário um circuito sintetizador de freqüência.

Por tradição, os sintetizadores de freqüência foram implementados através de uma fase-locked loop (PLL), onde um oscilador controlado por tensão (VCO) divide e em seguida, com um detector de fase compara com a freqüência de referência.

O circuito detector de fase impulsiona um filtro passa-baixa que gera o controle de tensão para o VCO, no processo inteiro, o VCO dissipa 73% e o divisor de freqüência dissipa 22%, o 1% restante é utilizado para o envio dos dados para a central de monitoramento.

Isto é o básico de um sistema de biotelemetria, note que é o básico e já é complicado, então vou parar por aqui mesmo.

Referencias:
[1] Life Sciences Advanced BioTelemetry System
[2] Monitoring the Mysteries of the Fetus, NASA-Ames

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