Ingeniería de Biosensores y Procesamiento de Bio-señales

Sobre nuestro Ingeniería de Biosensores y Procesamiento de Bio-señales

La Ingeniería de Biosensores y Procesamiento de Bio-señales

aborda el desarrollo y análisis avanzado de sistemas para la captura y filtrado de señales biométricas como ECG, PPG, EEG y EMG, integrando técnicas de procesamiento digital, modelado matemático y algoritmos adaptativos para optimizar la calidad de señal y robustez frente al ruido electromagnético (EMI). Este enfoque multidisciplinario combina fundamentos de electrónica, bioinstrumentación y sistemas embebidos, aplicando métodos como transformadas wavelet, filtrado FIR/IIR y técnicas de estimación estadística, esenciales para la implementación en dispositivos biomédicos portátiles, sistemas de monitorización continua y plataformas de telemedicina centradas en la seguridad y fiabilidad de los datos fisiológicos.

Los laboratorios asociados facilitan la ejecución de pruebas basadas en ambientes simulados HIL/SIL para la validación de algoritmos de filtrado y análisis de calidad de señal, acompañados de adquisición de datos en tiempo real y evaluación de interferencias electromagnéticas. La normativa aplicable internacional garantiza la trazabilidad y seguridad funcional, alineándose con requisitos regulatorios en bioseguridad y calidad de dispositivos médicos. Los egresados se posicionan en roles de ingeniero de señal biomédica, especialista en bioinstrumentación, analista de datos fisiológicos, desarrollador de sistemas embebidos y consultor en regulación médica.

Biosensores
Ingeniería de Biosensores y Procesamiento de Bio-señales

5.940 €

Competencias y resultados

Qué aprenderás

1. **Dominio Experto en Bioingeniería: Análisis y Procesamiento de Bio-señales (ECG, PPG, EEG, EMG) y Filtrado Avanzado.**

  • Analizar acoplos ECG–PPG–EEG–EMG, artefactos y ruido para extracción de características biomédicas.
  • Dimensionar señales biomédicas multicanal, fusionar datos y reducción de dimensionalidad con PCA/ICA.
  • Implementar filtrado avanzado y detección de eventos biomédicos en tiempo real y validación con métricas de desempeño.

2. **Análisis Profundo de Bio-señales: ECG, PPG, EEG, EMG, Filtrado y Optimización de la Calidad de Datos.**

  • Analizar ECG, PPG, EEG y EMG, desde adquisición hasta filtrado y optimización de la calidad de datos.
  • Diseñar pipelines de procesamiento de bio-señales en Python/MATLAB para filtrado adaptativo, eliminación de artefactos y normalización de señales.
  • Implementar extracción de características y métricas de calidad para ECG, EEG, PPG y EMG, con validación cruzada y criterios de reproducibilidad.

3. Diseño y validación integral orientado al usuario (del modelado a la manufactura)

Aprenderás a integrar todo el proceso de desarrollo de producto desde la concepción del modelo hasta su validación final, aplicando metodologías centradas en el usuario. Desarrollarás competencias en diseño paramétrico, ergonomía, simulación, materiales sostenibles, visualización 3D y gestión de manufactura, garantizando soluciones eficientes, seguras y alineadas con los estándares industriales actuales.

4. **Ingeniería Biomédica: Análisis, Procesamiento y Filtrado de Señales Vitales (ECG/PPG/EEG/EMG).**

  • Analizar ECG, PPG, EEG y EMG, identificando artefactos, variabilidad y marcadores clínicos para evaluar la calidad de la señal.
  • Dimensionalidad y procesamiento en tiempo y frecuencia para extracción de características como HRV, potencia en bandas de EEG/EMG, y detección de eventos en ECG/PPG, con filtrado y reducción de ruido (Notch, Bandpass, Wavelet).
  • Implementar algoritmos de filtrado y segmentación para detección de eventos (picos ECG, ondas PQRST, pulsos PPG, actividad EEG/EMG) y evaluación de desempeño mediante métricas y validación.

5. **Bioingeniería de Vanguardia: Interpretación, Filtrado y Análisis Profundo de Señales Biológicas (ECG/PPG/EEG/EMG).**

  • Analizar ECG, PPG, EEG y EMG para identificar características temporales y espectrales, evaluar la calidad de la señal y detectar artefactos, así como interpretar métricas clínicas clave como HRV y patrones patológicos relevantes.
  • Aplicar filtrado y preprocesamiento avanzado para eliminar ruido y artefactos (interferencia de línea, movimiento, parpadeo) y realizar procesamiento en dominio de frecuencia, Wavelets y filtrado adaptativo.
  • Desarrollar análisis profundo y modelado de señales para extracción de características, análisis time–frequency y clasificación/detección de eventos mediante enfoques de machine learning aplicados a ECG/PPG/EEG/EMG.

6. **Maestría en Bioingeniería: Procesamiento de Bio-señales (ECG/PPG/EEG/EMG), Filtrado y Calidad de la Señal.**

6. **Maestría en Bioingeniería: Procesamiento de Bio-señales (ECG/PPG/EEG/EMG), Filtrado y Calidad de la Señal**

  • Adquirir conocimientos profundos sobre las señales biomédicas clave: ECG (Electrocardiograma), PPG (Fotopletismografía), EEG (Electroencefalograma) y EMG (Electromiografía).
  • Dominar las técnicas de procesamiento de señales, incluyendo el filtrado digital y análisis espectral, para extraer información relevante de las señales biomédicas.
  • Aprender a identificar y mitigar artefactos y ruido en las señales biomédicas, garantizando la calidad y fiabilidad de los datos.
  • Estudiar métodos de análisis de datos para la interpretación de las señales biomédicas, incluyendo la detección de patrones y características significativas.
  • Explorar aplicaciones avanzadas de las señales biomédicas en el diagnóstico, monitoreo y tratamiento de diversas condiciones médicas.
  • Utilizar software y herramientas especializadas para el procesamiento y análisis de señales biomédicas.
  • Comprender los fundamentos de la bioingeniería y su aplicación en el campo de la salud.
  • Desarrollar habilidades de investigación y desarrollo en el área de procesamiento de bio-señales.
  • Evaluar la precisión de los resultados obtenidos, conociendo los márgenes de error y la validación clínica de los estudios.
  • Aplicar los conocimientos adquiridos en el diseño y desarrollo de dispositivos y sistemas biomédicos.

Biosensores

Para quien va dirigido nuestro:

Ingeniería de Biosensores y Procesamiento de Bio-señales

  • Ingenieros/as biomédicos, electrónicos, de telecomunicaciones o afines con interés en el análisis de bio-señales.
  • Profesionales de la salud (médicos, enfermeros/as, fisioterapeutas) que busquen ampliar sus conocimientos en instrumentación biomédica y procesamiento de datos.
  • Investigadores/as y estudiantes de posgrado en áreas relacionadas con la bioingeniería, la neurociencia, la cardiología o disciplinas afines.
  • Desarrolladores/as de software y hardware interesados/as en el diseño e implementación de sistemas de adquisición y procesamiento de bio-señales.

**Requisitos recomendados:** Conocimientos básicos de matemáticas (álgebra lineal, cálculo), programación (Python, Matlab) y estadística. Se valorará experiencia previa en el manejo de bio-señales (ECG, PPG, EEG, EMG).

  • Standards-driven curriculum: trabajarás con CS-27/CS-29, DO-160, DO-178C/DO-254, ARP4754A/ARP4761, ADS-33E-PRF desde el primer módulo.
  • Laboratorios acreditables (EN ISO/IEC 17025) con banco de rotor, EMC/Lightning pre-compliance, HIL/SIL, vibraciones/acústica.
  • TFM orientado a evidencia: safety case, test plan, compliance dossier y límites operativos.
  • Mentorado por industria: docentes con trayectoria en rotorcraft, tiltrotor, eVTOL/UAM y flight test.
  • Modalidad flexible (híbrido/online), cohortes internacionales y soporte de SEIUM Career Services.
  • Ética y seguridad: enfoque safety-by-design, ciber-OT, DIH y cumplimiento como pilares.

1.1. Fundamentos de bioinstrumentación y sistemas de medición biomédica

1.2. Conceptos fundamentales de biosensores y sistemas de detección biológica

1.3. Clasificación de biosensores según principio de reconocimiento y transducción

1.4. Naturaleza y características de las bio-señales humanas

1.5. Señales eléctricas, mecánicas, químicas y ópticas del organismo

1.6. Variables fisiológicas susceptibles de monitorización mediante biosensores

1.7. Arquitectura general de un sistema de adquisición de bio-señales

1.8. Sensibilidad, selectividad, resolución, precisión y rango dinámico

1.9. Fuentes de ruido, interferencias y artefactos en mediciones biológicas

1.10. Diseño conceptual de un sistema integrado de biosensado y procesamiento de bio-señales

2.1. Principios de reconocimiento biológico y elementos biorreceptores

2.2. Biosensores electroquímicos y técnicas de detección eléctrica

2.3. Biosensores ópticos y fotónicos

2.4. Biosensores piezoeléctricos, resonantes y basados en propiedades mecánicas

2.5. Biosensores basados en transistores y dispositivos semiconductores

2.6. Micro y nano-biosensores para aplicaciones biomédicas

2.7. Tecnologías de sensores portátiles y dispositivos wearable

2.8. Microfluídica y sistemas Lab-on-a-Chip aplicados al biosensado

2.9. Integración de múltiples sensores para monitorización multiparamétrica

2.10. Diseño y selección de tecnologías de transducción según aplicación biomédica

3.1. Principios de adquisición de señales fisiológicas

3.2. Electrodos y sistemas de interfaz con el cuerpo humano

3.3. Amplificación de señales biológicas de baja amplitud

3.4. Filtrado analógico y eliminación de interferencias

3.5. Conversión analógico-digital y selección de frecuencia de muestreo

3.6. Acondicionamiento de señales procedentes de sensores biomédicos

3.7. Sincronización y adquisición multicanal

3.8. Gestión de ruido, artefactos de movimiento e interferencias eléctricas

3.9. Sistemas de adquisición portátiles y de bajo consumo

3.10. Diseño de una cadena completa de adquisición y acondicionamiento de bio-señales

4.1. Fundamentos del procesamiento digital de señales fisiológicas

4.2. Análisis temporal de bio-señales

4.3. Análisis frecuencial y transformadas aplicadas a señales biomédicas

4.4. Diseño de filtros digitales para eliminación de ruido y artefactos

4.5. Detección de eventos y características relevantes de una bio-señal

4.6. Extracción de características en señales fisiológicas

4.7. Análisis de señales no estacionarias y transitorias

4.8. Técnicas de reducción de ruido y mejora de calidad de señal

4.9. Evaluación de calidad y validación de algoritmos de procesamiento

4.10. Desarrollo de una cadena de procesamiento digital aplicada a una bio-señal real

5.1. Fundamentos de electrofisiología y generación de señales biológicas

5.2. Electrocardiografía (ECG) y monitorización de actividad cardíaca

5.3. Electroencefalografía (EEG) y señales de actividad cerebral

5.4. Electromiografía (EMG) y actividad eléctrica muscular

5.5. Electrooculografía (EOG) y monitorización del movimiento ocular

5.6. Señales respiratorias y monitorización de la función pulmonar

5.7. Fotopletismografía (PPG) y monitorización cardiovascular

5.8. Señales de presión, movimiento y actividad fisiológica

5.9. Integración de diferentes bio-señales para evaluación multiparamétrica

5.10. Diseño de un sistema de monitorización fisiológica basado en múltiples bio-señales

6.1. Métodos estadísticos aplicados al análisis de bio-señales

6.2. Análisis de variabilidad y dinámica fisiológica

6.3. Detección automática de patrones en señales biomédicas

6.4. Clasificación de eventos fisiológicos mediante procesamiento digital

6.5. Análisis de señales multimodales y correlación entre variables fisiológicas

6.6. Técnicas de reconocimiento de patrones aplicadas a bio-señales

6.7. Aprendizaje automático para clasificación y predicción fisiológica

6.8. Redes neuronales y aprendizaje profundo aplicado a bio-señales

6.9. Evaluación de rendimiento, sensibilidad y especificidad de algoritmos

6.10. Desarrollo de un sistema inteligente para interpretación automática de bio-señales

7.1. Arquitectura de dispositivos biomédicos portátiles

7.2. Integración de biosensores en wearables y textiles inteligentes

7.3. Monitorización fisiológica continua y adquisición en tiempo real

7.4. Comunicación inalámbrica de datos biomédicos

7.5. IoT aplicado a monitorización sanitaria y fisiológica

7.6. Procesamiento local y edge computing para bio-señales

7.7. Gestión energética y autonomía de dispositivos portátiles

7.8. Plataformas de almacenamiento y análisis remoto de datos fisiológicos

7.9. Sistemas de alerta y detección de eventos fisiológicos

7.10. Diseño de una plataforma wearable para monitorización fisiológica continua

8.1. Principios de validación experimental de biosensores

8.2. Calibración y caracterización metrológica de sensores biológicos

8.3. Evaluación de sensibilidad, selectividad y estabilidad

8.4. Repetibilidad, reproducibilidad e incertidumbre de medición

8.5. Validación de algoritmos de procesamiento de bio-señales

8.6. Comparación con métodos de referencia y equipos clínicos

8.7. Evaluación de rendimiento en condiciones reales de uso

8.8. Fiabilidad, degradación y mantenimiento de biosensores

8.9. Gestión de errores y detección de resultados no fiables

8.10. Diseño de un protocolo integral de validación de un sistema de biosensado y análisis de bio-señales

9.1. Principios de seguridad aplicados a dispositivos de monitorización biomédica

9.2. Biocompatibilidad y seguridad de interfaces con el cuerpo humano

9.3. Protección y privacidad de datos fisiológicos

9.4. Ciberseguridad de dispositivos médicos conectados

9.5. Gestión de riesgos en sistemas de biosensado

9.6. Principios de regulación y evaluación de dispositivos biomédicos

9.7. Inteligencia artificial y sistemas inteligentes de monitorización fisiológica

9.8. Nanotecnología y nuevos materiales para biosensores

9.9. Tendencias en medicina personalizada y monitorización continua

9.10. Innovación y desarrollo de nuevas generaciones de biosensores y plataformas de bio-señales

10.1. Definición del problema biomédico y requisitos funcionales del sistema

10.2. Selección de variables fisiológicas y tecnología de biosensado

10.3. Diseño de la arquitectura de adquisición y acondicionamiento de señales

10.4. Desarrollo de los algoritmos de procesamiento de bio-señales

10.5. Extracción y selección de características fisiológicas relevantes

10.6. Implementación de métodos de clasificación o predicción

10.7. Integración de sensores, electrónica, comunicaciones y software

10.8. Validación experimental y comparación con un método de referencia

10.9. Evaluación de rendimiento, fiabilidad, seguridad y viabilidad del sistema

10.10. Presentación y defensa del proyecto integral de Ingeniería de Biosensores y Procesamiento de Bio-señales.

  • Metodología hands-on: test-before-you-trust, design reviews, failure analysis, compliance evidence.
  • Software (según licencias/partners): MATLAB/Simulink, Python (NumPy/SciPy), OpenVSP, SU2/OpenFOAM, Nastran/Abaqus, AMESim/Modelica, herramientas de acústica, toolchains de planificación DO-178C.
  • Laboratorios SEIUM: banco de rotor a escala, vibraciones/acústica, EMC/Lightning pre-compliance, HIL/SIL para AFCS, adquisición de datos con strain gauging.
  • Estándares y cumplimiento: EN 9100, 17025, ISO 27001, GDPR.

Proyectos tipo capstones

CUERPO DOCENTE Y EXPERTOS

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Admisiones, tasas y becas

  • Documentación: CV actualizado, expediente académico, SOP/ensayo de propósito, ejemplos de proyectos o código (opcional).
  • Proceso: solicitud → evaluación técnica de perfil y experiencia → entrevista técnica → revisión de casos prácticos → decisión final → matrícula.
  • Tasas:
  • Pago único: 10% de descuento.
  • Becas: por mérito académico, situación económica y fomento de la inclusión; convenios con empresas del sector para becas parciales o totales.

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F. A. Q

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Sí: modelos experimentales, datos reales, simulaciones aplicadas, entornos profesionales, casos de estudio reales.

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Recomendado. También hay retos internos y consorcios.

Sí. Modalidad online/híbrida con laboratorios planificados y soporte de visados (ver “Visado & residencia”).

Testimonios & trayectorias

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