Evaluación del desempeño de la impedancia en modelos estructurales de electrodos EEG de tecnología MNA

Sulez Gómez, Felipe Antonio

Evaluación del desempeño de la impedancia en modelos estructurales de electrodos EEG de tecnología MNA

dc.contributor.advisor	Zequera Díaz, Martha Lucía
dc.contributor.advisor	Pérez Cerquera, Manuel Ricardo
dc.contributor.author	Sulez Gómez, Felipe Antonio
dc.contributor.evaluator	Yamhure Kattah, German
dc.contributor.evaluator	Narducci Marín, Margarita Sofía
dc.date.accessioned	2021-07-14T18:07:14Z
dc.date.available	2021-07-14T18:07:14Z
dc.date.created	2021-02-05
dc.description.abstract	El desempeño de la impedancia como parámetro eléctrico en modelos estructurales de electrodos de Electroencefalografía (EEG) es muy importante para adquirir señales biológicas de calidad. Las curvas de impedancia se han medido en simulación en la superficie del cuero cabelludo entre el electrodo y la piel. El comportamiento de la curva de impedancia es de tipo asintótico decreciente en un rango de frecuencia de 0 Hz a 1.5 MHz. Para determinar las variaciones de impedancia, se construyeron 4 modelos de electrodos de matriz de microagujas (MNA), utilizando un método de elementos finitos (FEM). Por lo anterior, los resultados reportados en la literatura científica recomiendan el uso de esta tecnología en aplicaciones biomédicas, debido a la baja impedancia mantenida por los electrodos MNA en el tiempo con relación a los electrodos húmedos estándar. En este sentido, se lleva a cabo la comparación de curvas de impedancia entre el modelo de electrodo FEM y el modelo húmedo estándar. Como resultado, la impedancia entre la piel y el cuero cabelludo es de aproximadamente 7.5 kohms. Se desea que con el uso de la tecnología MNA la media de la impedancia se haya ubicado en el rango de impedancia permisible. Utilizando Ansys Electronics ™, se diseñaron y evaluaron modelos de electrodos MNA, y sus resultados se contrastaron con los principales modelos de la literatura. Además, se identificó que la variación de los parámetros estructurales evaluados conduce a una disminución de la impedancia y permitirá definir una nueva topología de electrodo, que reducirá el valor de la impedancia de acuerdo con los rangos permisibles para la adquisición de EEG y su caracterización recomendada para implementar en aplicaciones de EEG de grabación biomédica.	spa
dc.description.abstractenglish	The performance of impedance as an electrical parameter in structural models of electrodes of Electroencephalography (EEG) is very important to acquire a good quality of biological signals. The curves of impedance have been measured in simulation on the surface of the scalp between electrode and skin. The behavior of the impedance curve is a decreasing asymptotic type in a frequency range of 0 Hz to 1.5 MHz. To determine impedance variations, 4 Microneedle Array (MNA) electrode models were constructed, using a Finite Element Method (FEM).. The curves of impedance have been measured in simulation on the surface of the scalp between electrode and skin. The behavior of the impedance curve is a decreasing asymptotic type in a frequency range of 0 Hz to 1.5 MHz. To determine impedance variations, 4 Microneedle Array (MNA) electrode models were constructed, using a Finite Element Method (FEM). Due to the above, results reported in the scientific literature recommend the use of this technology in biomedical applications, due to low impedance maintained by MNA electrodes over time relative to standard wet electrodes. In this sense, is carried out the comparison of impedance curves between the FEM electrode model and the standard wet model. As a result, the impedance between the skin and scalp is approximately 7.5 kohms. It is desired that with the use of the MNA technology the mean of the impedance has been located in the impedance range permissible. Using Ansys Electronics™, MNA electrode models were designed and evaluated, and their results were contrasted with the main models of the literature. Further, it was identified that the variation of the evaluated structural parameters leads to a decreased impedance and will allow defining a new electrode topology, which will reduce the value of the impedance according to the allowable ranges, for EEG acquisition and its recommended characterization to implement in biomedical recording EEG applications	spa
dc.description.degreelevel	Maestría	spa
dc.description.degreename	Magíster en Ingeniería Electrónica	spa
dc.format	PDF	spa
dc.format.mimetype	application/pdf	spa
dc.identifier.doi	https://doi.org/10.11144/Javeriana.10554.54909
dc.identifier.instname	instname:Pontificia Universidad Javeriana	spa
dc.identifier.reponame	reponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javeriana	spa
dc.identifier.repourl	repourl:https://repository.javeriana.edu.co	spa
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/10554/54909
dc.language.iso	spa	spa
dc.publisher	Pontificia Universidad Javeriana	spa
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeniería	spa
dc.publisher.program	Maestría en Ingeniería Electrónica	spa
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2	spa
dc.rights.licence	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional	*
dc.rights.local	De acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi (nuestra) obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización. De manera complementaria, garantizo (garantizamos) en mi (nuestra) calidad de estudiante (s) y por ende autor (es) exclusivo (s), que la Tesis o Trabajo de Grado en cuestión, es producto de mi (nuestra) plena autoría, de mi (nuestro) esfuerzo personal intelectual, como consecuencia de mi (nuestra) creación original particular y, por tanto, soy (somos) el (los) único (s) titular (es) de la misma. Además, aseguro (aseguramos) que no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas, por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados, y en proporción a los fines previstos; ni tampoco contempla declaraciones difamatorias contra terceros; respetando el derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto (manifestamos) que no se incluyeron expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres. En consecuencia, la responsabilidad directa en la elaboración, presentación, investigación y, en general, contenidos de la Tesis o Trabajo de Grado es de mí (nuestro) competencia exclusiva, eximiendo de toda responsabilidad a la Pontifica Universidad Javeriana por tales aspectos. Sin perjuicio de los usos y atribuciones otorgadas en virtud de este documento, continuaré (continuaremos) conservando los correspondientes derechos patrimoniales sin modificación o restricción alguna, puesto que, de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación de los derechos patrimoniales derivados del régimen del Derecho de Autor. De conformidad con lo establecido en el artículo 30 de la Ley 23 de 1982 y el artículo 11 de la Decisión Andina 351 de 1993, "Los derechos morales sobre el trabajo son propiedad de los autores", los cuales son irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia.	spa
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/	*
dc.subject	Interfaz electrodo piel	spa
dc.subject	Modelo electrodo estándar	spa
dc.subject	Modelo electrodo seco	spa
dc.subject	Electroencefalografía	spa
dc.subject	Método de elementos finitos	spa
dc.subject.armarc	Maestría en ingeniería electrónica - Tesis y disertaciones académicas	spa
dc.subject.armarc	Electroencefalografía	spa
dc.subject.armarc	Electrodos	spa
dc.subject.armarc	Impedancia de transferencia	spa
dc.subject.keyword	Skin electrode interface	spa
dc.subject.keyword	Dry electrodes	spa
dc.subject.keyword	Wet electrodes	spa
dc.subject.keyword	Conductive gel	spa
dc.subject.keyword	Finite element method	spa
dc.title	Evaluación del desempeño de la impedancia en modelos estructurales de electrodos EEG de tecnología MNA	spa
dc.title.english	Evaluation of impedance performance in structural models of EEG electrodes of MNA technology	spa
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.driver	info:eu-repo/semantics/masterThesis
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría	spa