Programa del congreso
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Ju-S4.5-DispIn: Dispositivos e instrumentación biomédica
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8:30 - 8:45
Metodología para el Desarrollo de Dispositivos Médicos: Lecciones Aprendidas durante la Transferencia de Glucube® 1Grupo de Ingeniería Biomédica, Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones, Universidad de Sevilla, Sevilla, España; 2Igluco Tech S.L., Sevilla, España; 3Departamento de Ingeniería Telemática, Universidad de Sevilla, Sevilla, España Este trabajo responde a la necesidad de soluciones no invasivas para el control de la glucosa, proporcionando una guía para crear dispositivos que, al eliminar la incomodidad de los métodos tradicionales, pueden mejorar la adherencia al tratamiento de la diabetes. Convertir un prototipo de laboratorio en un dispositivo médico comercial presenta retos importantes. Este estudio describe la estrategia y los desafíos superados en el desarrollo de Glucube®, un medidor de glucosa no invasivo basado en espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS). El texto detalla la evolución del dispositivo desde un prototipo de laboratorio hasta su versión comercial, incluyendo el diseño centrado en el usuario, la gestión de riesgos y las modificaciones en hardware, firmware y la carcasa. También aborda los protocolos de calibración y el desarrollo del software. Se destacan desafíos como mejorar la repetibilidad de las medidas, asegurar la calidad de la señal y cumplir con los estándares regulatorios. El resultado es un dispositivo de Clase IIb con una arquitectura modular, que integra hardware de medida, una aplicación móvil y una serie de servicios web. El enfoque metodológico y el conocimiento presentado puede ser de interés a la hora de optimizar los ciclos de desarrollo de dispositivos médicos, garantizando la conformidad con la normativa vigente.
8:45 - 9:00
Validation of an IMU-based system against an optoelectronic system for spatial gait parameters in treadmill walking 1BioRobotics Group, Centre for Automation and Robotics (CAR) – Spanish National Research Council, Ctra. M-300 Campo Real km 0,200, 28500, Arganda del Rey (Madrid), Spain; 2Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación, Universidad Politécnica de Madrid, Madrid, Spain; 3Department of Mechanical Engineering, College of Engineering, University of South Florida, Tampa, FL, USA By quantifying subtle changes in a person’s walking pattern, gait analysis provides objective biometrics to help diagnose and monitor a wide range of neurological and musculoskeletal conditions. While optoelectronic systems like Vicon are considered the gold standard for motion capture, wearable systems such as Xsens offer a portable and low-cost alternative. However, direct comparison between systems is not commonly performed. This study analyzed the intra- and inter-system reliability of both Xsens and Vicon for computing two spatial gait metrics: step length and step width. Gait data were obtained from 10 subjects walking on a treadmill instrumented with both systems. Step length and width were computed and compared using the intra-class correlation coefficient, linear mixed models, and the mean absolute error. Within-system reliability was excellent for both systems. Between systems, step length showed excellent agreement despite a consistent systematic bias; whereas step width showed poor agreement, reflecting a larger random error component. Our findings confirm that although both systems are highly consistent with themselves, the reliability between them is metric-dependent. Xsens is a valid alternative for measuring step length, but not for step width. These findings underscore the necessity of performing metric-specific validations.
9:00 - 9:15
Diseño y caracterización de detectores PET hexagonales basados en grabado láser para un escáner cuasi-esférico 1Universidad Carlos III de Madrid, Leganés, España; 2Instituto de Investigación Sanitaria Gregorio Marañón, Madrid, España La sensibilidad es un parámetro crítico en la tomografía por emisión de positrones (PET), particularmente en los esfuerzos por minimizar la dosis de radiotrazador administrada y reducir el tiempo de exploración. Este estudio presenta avances en el desarrollo de los detectores de un escáner cerebral PET cuasi-esférico, diseñado para mejorar la resolución espacial y especialmente la sensibilidad. El sistema está compuesto por bloques de centelleo LYSO hexagonales regulares, cada uno con 17.6 mm de arista y 13 mm de altura con dos capas DOI de 6.5 mm desplazadas con 181 y 183 cristales de 1.25 mm de lado cada una. Estas guías de luz semitransparentes se crean con un láser pulsado de nanosegundos que induce microfisuras controladas en el punto focal. Las imágenes de llenado de campo demuestran una identificación de cristales nítida, y el rendimiento DOI ha sido validado utilizando una fuente radiactiva colimada. El detector logra una resolución energética global del 13.9%. Este protocolo de grabado supera a las soluciones comerciales actuales, que normalmente se limitan a patrones de píxeles cuadrados y detectores delgados. Además, esta técnica de grabado láser reduce los costos y tiempos de fabricación. La capacidad de explorar patrones geométricos alternativos y controlar el intercambio de luz entre píxeles abre vías prometedoras para mejorar aún más la discriminación DOI mediante algorítmicos avanzados.
9:15 - 9:30
Electronic Tattoo for Comfortable Electrophysiological Signals Monitoring 1Institut de Microelectrònica de Barcelona, IMB-CNM (CSIC), Bellaterra, Spain; 2Universitat Politècnica de Catalunya -BarcelonaTech (UPC), Barcelona, Spain; 3Institute for Bioengineering of Catalonia (IBEC), Barcelona, Spain; 4Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN) Wearable systems have emerged as key enablers of continuous electrophysiological signal acquisition beyond clinical settings. This work presents the design, fabrication, and validation of a stretchable, screen-printed electronic tattoo (e-tattoo) system for surface electromyography (sEMG) recordings. The device consists of silver/silver chloride (Ag/AgCl) electrodes printed on a thin, stretchable substrate and bonded to a flexible printed circuit board (flexPCB), enabling wireless signal acquisition. The e-tattoo demonstrated low impedance and stable electrochemical behavior during long term recordings. Designed to maintain performance under mechanical deformation and environmental stress, the system is optimized for comfort, miniaturization, and integration in non-clinical monitoring scenarios. Functional validation of the e-tattoo was performed through sEMG recordings from masticatory and respiratory muscles in healthy participants. In both cases, tattoo signals were benchmarked against commercial Ag/AgCl electrodes, showing strong morphological and temporal agreement. Correlation values reached 0.95 for masticatory recordings and 0,83 for respiratory tasks. Overall, this system provides a comfortable, miniaturized alternative for reliable sEMG acquisition. Its customizable form factor and compatibility with high-density designs suggest great potential for future applications in clinical monitoring, rehabilitation, and home-based healthcare.
9:30 - 9:45
Evaluación electrofisiológica de tumor VX2 en conejos para uso en desarrollo de ablación tumoral basada en electroporación 1Departamento de Ingeniería Electrónica y Comunicaciones, I3A, Universidad de Zaragoza, Zaragoza, ESPAÑA; 2Departamento de Anatomía Humana e Histología, Universidad de Zaragoza, Zaragoza, ESPAÑA; 3Departamento de Farmacología y Fisiología, Universidad de Zaragoza, Zaragoza, ESPAÑA; 4Departamento de Cirugía, Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa, Zaragoza, ESPAÑA La electroporación tiene múltiples aplicaciones en biomedicina, destacando la ablación tumoral mediante electroporación irreversible (IRE) y la electroquimioterapia (ECT). Ambas modalidades se aplican clínicamente en Europa y Estados Unidos, aunque persisten limitaciones en la homogeneidad y control de los tratamientos. Con el objetivo de contar con un marco experimental común para comparar ambas terapias, se ha caracterizado el modelo tumoral VX2 implantado en hígado de conejo, a fin de obtener resultados más homogéneos y controlados. La caracterización se llevó a cabo a lo largo del desarrollo del modelo, evaluando tejido sano, tumoral e interfase en cuatro puntos temporales (10, 14, 17 y 21 días), y se complementó con control ecográfico y análisis histopatológico. Este enfoque permitirá caracterizar la evolución del modelo y establecer una base sólida para optimizar protocolos de electroporación y comparar sus aplicaciones terapéuticas en un contexto preclínico.
9:45 - 10:00
Cobertura Funcional de la Frecuencia Cardiaca del Wearable MATRIX en Vida Diaria No Estructurada 1Grupo de BSICoS, I3A, IIS Aragón, Universidad de Zaragoza, España; 2CIBER, Instituto de Salud Carlos III, Madrid, España; 3epartamento de Medicina Preventiva y Salud Pública, Facultad de Medicina, Universidad Aut´onoma de Madrid, España; 4nstituto IMDEA Alimentación, CEI UAM+CSIC, Madrid, España La monitorización de la frecuencia cardíaca (FC) mediante fotopletismografía (PPG) en la muñeca es compleja en vida diaria por la gran influencia de los artefactos de movimiento en la PPG. Este estudio evalúa la fiabilidad del wearable MATRIX (PPG y acelerometría) frente a un Holter de electrocardiograma (ECG) de referencia en 23 adultos sanos durante 72~h de registro continuo, no estructurado. Definimos la métrica de cobertura como la proporción de segmentos no solapados de 10~s con error relativo $E_r<10%$. Las señales se sincronizaron con alineamiento basado en correlación cruzada dinámica y el tipo de actividad se clasificó con el paquete GGIR en sueño, sedentarismo, actividad ligera, y actividad moderada--vigorosa. La cobertura fue alta en sueño (89%) y sedentarismo (82%), con medianas de $E_r$ del 3--4%. En actividad ligera (51%) y en actividad moderada--vigorosa (46%), se eleva el $E_r$ hasta el 18%. Sin referencia ECG ni acelerometría, aproximadamente la mitad de los datos de FC obtenidos a partir del algoritmo propietario del MATRIX durante actividad resultarían inservibles. Sin embargo, la información del tipo de actividad nos permite saber cuando podemos estimar medidas fiables de la FC. Estos hallazgos cuantifican el error y la cobertura por contexto y proporcionan una guía práctica para investigadores que empleen este wearable en estudios de campo
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