Ingeniería Electrónica

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search.filters.applied.f.advisor: search.filters.advisor.Castañeda Aphan, BenjamínSubject: search.filters.subject.Ingeniería biomédica--Aparatos e instrumentos

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    Rediseño de un preparador automático de muestras de esputo para el diagnóstico de la tuberculosis
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-02-18) David Ochoa, Juan Diego; Carrera Soria, Willy Eduardo; Castañeda Aphan, Benjamín
    La Tuberculosis es una enfermedad infecto-contagiosa que ataca principalmente a los pulmones, y, en otras ocasiones, a otras partes del cuerpo humano [3]. La bacteria que causa la tuberculosis se llama el bacilo de Koch (Mycobacterium tuberculosis) [3]. Actualmente, la muerte de tres millones de personas en el mundo por año es causada por la tuberculosis [3]. Anteriormente, en la PUCP se realizó el diseño de un preparador automático de muestras de esputo para el diagnóstico de la tuberculosis utilizando la tinción de Ziehl Neelsen [10]. El objetivo del presente trabajo de tesis es obtener un nuevo diseño de un preparador automático de muestras de esputo para realizar mejoras respecto al anterior diseño. Para llevar a cabo dicho proyecto, primero se diseñó la estructura mecánica. En esa parte se ha seleccionado las diversas partes mecánicas necesarias, dependiendo de los requerimientos establecidos. Luego, teniendo el diseño de la estructura mecánica, se ha realizado el diseño electrónico de todo el proyecto (sensores, potencia, excitadores, indicadores, pulsadores, microcontrolador, fuente de alimentación), el cual cumplen con los requerimientos establecidos. Teniendo el diseño electrónico, se ha realizado la programación para el control de Ziehl Neelsen, el cual se utilizó el software Atmel Studio 6.2. Se logró simular en Proteus el sensado de los reactivos y el proceso de Ziehl Neelsen. Asimismo, se realizaron varios circuitos de prueba. Con el trabajo realizado, el adecuado diseño mecánico permitió reducir las partes movibles al mínimo, y se logró obtener un aparato de mejor mantenimiento y limpieza. Además, se obtuvo un control adecuado sobre el encendido y apagado del calentador de muestras.
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    Diseño e implementación de un dispositivo de terapia para el tratamiento de Leishmaniasis cutánea
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-08-14) Quispe Torres, Máximo Junior; Jaramillo Díaz, Erick Arturo; Carrera Soria, Willy Eduardo; Castañeda Aphan, Benjamín
    El siguiente documento de tesis tiene como principal objetivo el diseño e implementación de un dispositivo prototipo destinado a la investigación y obtención de protocolos de aplicación de terapia térmica como tratamiento de leishmaniasis cutánea. En el primer capítulo se reúne información general de la leishmaniasis cutánea, desde la conceptualización de la enfermedad, su importancia e impacto en el mundo y en el Perú, hasta los problemas que existen en la aplicación del tratamiento convencional, como son el costo y los efectos colaterales de los antimoniales pentavalentes y la anfotericina B. En el segundo capítulo se presenta la terapia térmica como tratamiento alternativo a la enfermedad en estudio, la fundamentación de esta terapia, sus principales formas de aplicación, así como ensayos y estudios que se realizaron con este nuevo tratamiento. Con esta información se definió seguidamente una caracterización base de los parámetros y funciones que deberá cumplir nuestro diseño del dispositivo. En el tercer capítulo se plantea el diagrama de bloques funcional del equipo. Se desarrolló cada etapa del diagrama de bloques mediante el planteamiento de requerimientos, alternativas de solución, y la elección final del diseño, con la que luego se realizaron los cálculos eléctricos necesarios y la programación digital correspondiente. De este modo se desarrollaron los diagramas esquemáticos de cada bloque funcional y sus modelos de tarjetas de circuito impreso para su posterior implementación. En el cuarto capítulo se realizaron los ensayos y resultados que se obtuvieron de la implementación del diseño del capítulo anterior. Se realizaron pruebas a cada etapa del diagrama de bloques planteado en el capítulo anterior, con los que se verificó exitosamente una correspondencia con los parámetros de entrada y salida esperados en el diseño planteado. Se realizaron subsecuentemente los ensayos finales del equipo en su totalidad, los cuales se tradujeron a curvas de temperatura y tiempo, y se analizaron cuantitativamente respecto a los parámetros de diseño esperados. Se concluyó finalmente que el diseño planteado e implementado cumplió exitosamente los objetivos de esta tesis, y se indicaron además las recomendaciones y observaciones a considerar.
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    Diseño de un sistema automático de preparación de muestras de esputo para el diagnóstico de TBC
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-06-03) Pandzic Saba, Yahir Alberto; Carrera Soria, Willy Eduardo; Castañeda Aphan, Benjamín
    La tuberculosis (TBC) es la enfermedad infectocontagiosa más importante del mundo en cuanto a morbilidad y mortalidad, y se estima que un gran porcentaje de la población de nuestro país es portadora de este virus. Asimismo, la posibilidad de contagio es relativamente alta, sobretodo en personas como los transportistas y el personal de salud; ya que ellos entran en contacto con muchas personas que podrían sufrir de esta enfermedad. Esta alta incidencia de TBC incentiva a buscar formas de diagnóstico rápidas y eficaces que permitan detectar la enfermedad en sus etapas iniciales. Actualmente, el principal método de diagnóstico se basa en la baciloscopía de una muestra de esputo. Para ello, la muestra debe ser debidamente preparada mediante diversos métodos de tinción, de los cuales, la Organización Mundial de la Salud (OMS) y el Instituto Nacional de Salud (INS) recomiendan la tinción de Ziehl Neelsen, por ser más eficaz y requerir de menor tiempo. Sin embargo; está tinción debe ser realizada de manera manual por laboratoristas con experiencia, quienes se exponen a un posible contagio. Asimismo, la tinción de todas las muestras no se realiza de manera estándar, por lo cual se pueden generar diagnósticos errados. Es en medio de esa problemática que surge la necesidad de contar con un equipo que permita realizar la tinción de manera automática, disminuyendo el tiempo de contacto del laboratorista con la muestra, así como también la posibilidad de obtener un diagnóstico errado; ya que, la tinción de todas las muestras sería estándar. El presente documento busca dar las pautas para un primer diseño de un prototipo de un sistema automático de preparación de muestras de esputo para el diagnóstico de TBC, basado en la técnica de tinción de Ziehl Neelsen. Para ello, se bosqueja el equipo y se diseñan el hardware y el software que permitan automatizar el proceso y cumplir de manera fiable con las recomendaciones dadas por el INS y la OMS; para así conseguir una tinción estándar y diagnósticos precisos.
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    Diseño e implementación de una plantilla para la medición de presión plantar para la prevención de ulceraciones en la patología de pie diabético
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2012-08-21) Cucho Condor, Natali Deysi; Alarcón Cuentas, Adriana; Castañeda Aphan, Benjamín
    Las personas con Diabetes presentan altos niveles de azúcar en la sangre, los cuales pueden llegar a destruir los nervios y vasos sanguíneos en las extremidades. En consecuencia, la sensibilidad en las mismas puede disminuir o perderse. La falta de sensibilidad en las extremidades inferiores genera presiones desapercibidas, repetitivas y excesivas que podrían producir graves lesiones. Por lo tanto, es importante disponer de un dispositivo para el diagnóstico que sea capaz de registrar valores cuantificables en puntos estratégicos de la huella plantar y que contribuya a la interpretación médica. La presente tesis presenta el diseño e implementación de un prototipo para la medición de presión plantar. Este dispositivo está conformado por 16 sensores ubicados en la región plantar (calcáneo, metatarsos y dedos gordos) adosados a una plantilla de lona. La implementación del prototipo comprende la selección del sensor adecuado para la aplicación. Seguidamente, el hardware se desarrolla teniendo en cuenta las siguientes etapas: Conversión de señal, filtrado y conversión análoga digital. Los valores de la última etapa se muestran en la interfaz de comunicación con la computadora. Luego, estos valores son convertidos en unidades de presión (KPa) y son usados en una gráfica de colores que se muestra en un computador. En esta interfaz, cada color es equivalente a la unidad de presión correspondiente. Esta última etapa podría ser desarrollada como complemento a la presente tesis. Las pruebas se realizaron en posición estática y durante la marcha a cinco personas sin la patología. Los resultados en posición estática se comparan con los resultados de una ortopedia que cuenta con un analizador de presión de marca comercial. Finalmente, se obtuvieron patrones de presión elevados en las mismas regiones plantares que los obtenidos con el analizador de presión comercial. Con los resultados durante la marcha se comprueba la repetitividad del prototipo. Se obtiene un coeficiente de variación porcentual en el rango de 2 a 14, similar al de equipos comerciales [1]. Además, se halla presiones máximas y medias del universo de la muestra tomada. Los resultados muestran que las presiones elevadas se registran en el segundo y cuarto metatarso y calcáneo respectivamente. Este resultado concuerda con estudios previos de la marcha [1].