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Sistema de adquisición de señales biomédicas sobre FPGAMesía Benito, Catherine Nathalie 24 October 2011 (has links)
El sistema de Adquisición de señales es un dispositivo que se encarga de adquirir
diferentes señales generadas por el cuerpo humano. Dichas señales representan las diferentes funciones o actividades como la del corazón, musculo o cerebro. En la actualidad diferentes universidades e institutos de investigación utilizan equipos
de adquisición, pero estos no ofrecen flexibilidad en su arquitectura.
En el presente trabajo se desarrolla el diseño de un Sistema de Adquisición de
señales biomédicas sobre FPGA para adquirir señales ECG, EMG y EEG que tiene una amplitud entre 100uV a 10mV y se encuentran en un rango de frecuencias de 0.01Hz a 10KHz. El diseño abarca desde la digitalización, la transmisión y
visualización de los datos en el software diseñado. Además se tiene en cuenta la
norma de estándar eléctrico IEC 60601 para equipos médicos. A continuación se
describe las partes que conforman este documento:
Capitulo 1 muestra problemática de los dispositivos en el área de investigación. Así
mismo se describe las características y las tendencias que existen en la actualidad.
Además se menciona cual es la demanda y los usuarios de dichos equipos.
El capítulo 2 presenta el estado de arte de cada etapa del sistema de adquisición,
las tecnologías que se desarrollaron dentro de cada etapa y el fundamento teórico que se utiliza en la tesis.
En capitulo 3 se muestra el diseño del Sistema de Adquisición. Se establece los
objetivos de la tesis y la metodología que se utilizada para el desarrollo. Después
se muestra el diagrama de bloques, la selección de cada componente, los
diagramas esquemáticos, descripción del hardware del FPGA y la descripción de
cada etapa.
El capitulo 4 presenta los resultados obtenidos en las pruebas de cada bloque
descrito en el FPGA, la prueba de software. Cada resultado obtenido dentro de cada etapa, además el presupuesto para la implementación del sistema.
Finalmente se presenta las conclusiones y recomendaciones generadas después
de haber realizado el presente trabajo de tesis.
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Diseño e implementación de un interfaz de comunicación inalámbrica de bajo consumo para un electrocorticograma de implante siguiendo el protocolo IEEE 802.15.4Fabián Bernal, Oscar Miguel 20 February 2017 (has links)
El presente trabajo de tesis desarrolla el diseño e implementación de un interfaz de
comunicación inalámbrica, para la lectura de actividad neuronal en mamíferos
superiores, a través un Electrocorticograma (ECoG) de implante. Las señales
adquiridas por 6 electrodos de medición son acondicionadas a través de etapas de
filtrado y amplificación, logrando un ancho de banda de 100Hz y voltajes en el rango
de 0 a 3.3V en cada canal. Las señales anteriormente acondicionadas, son tomadas
como parámetros de entrada de la interfaz que se desarrolla.
Las lecturas de cada uno de los electrodos son digitalizadas, recolectadas, y
transmitidas inalámbricamente fuera del animal hacia un módulo exterior
inalámbrico. La transmisión se realiza a través del protocolo IEEE 802.15.4 a 2.4
Ghz a una velocidad de 250Kbps. Este módulo externo transmite las lecturas
adquiridas inalámbricamente hacia una computadora por medio del UART, para
finalmente ser visualizadas a través de una interfaz gráfica desarrollada en Matlab.
La etapa de comunicación inalámbrica está conformada por dos nodos: uno dentro
del animal, y el otro fuera del mismo. Debido a que el nodo interno es implantado, se
desarrolla un protocolo de sincronización tolerante a errores y/o pérdidas de paquetes
propios de la transmisión inalámbrica. Además, debido a que no se tiene acceso al
nodo interno, se debe reducir el consumo de potencia del mismo.
Se desarrolla el diseño de una tarjeta de radio digital a 2.4Ghz utilizando el software
Cadsoft Eagle en la versión 6.4 Light. Entre los resultados obtenidos encontramos
bajo consumo de potencia debido a que el modulo interno tiene un ciclo de trabajo de
12.5% cuando se encuentra a la espera de peticiones de enlace, una frecuencia de
muestreo de 200Hz para la lecturas de señales cerebrales, y un protocolo de
sincronización tolerante a errores. Se desarrollan pruebas para la verificación del
funcionamiento de cada una de las etapas del sistema propuesto.
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Mejora del diseño del módulo termo-mecánico de un termociclador para uso en biología molecularHuarcaya Victoria, Natalya Mercedes 01 June 2015 (has links)
Un termociclador es un equipo utilizado en biología molecular para amplificar
fragmentos del ADN, a través del proceso de Reacción en Cadena de la Polimerasa
(PCR). El desarrollo de la presente tesis comprende la mejora del diseño de un prototipo
previamente desarrollado, de los componentes del sistema termo-mecánico de un
termociclador, entre los que cabe mencionar: bandeja portamuestras, células peltier,
disipador, ventilador, carcasa y tapa. Para el diseño de los componentes, se tendrán en
cuenta los estudios previos con el objetivo general de realizar las mejoras del diseño del
sistema termo-mecánico de un termociclador, para especificar un modelo integral de
buen funcionamiento. La metodología seguida consta de cuatro etapas importantes,
siendo la primera la identificación de las necesidades del equipo para lograr el proceso.
Seguidamente se identificó los posibles parámetros de mejora con respecto al prototipo
desarrollado, en donde lo más resaltante fue el nuevo concepto de una tapa y una
carcasa con una serie de características que satisfagan las necesidades identificadas,
para lo cual se realizaron cálculos analíticos del nuevo diseño. Además para esta etapa
se verificó que los componentes previamente diseñados puedan ser reutilizados para la
elaboración de un nuevo prototipo mediante cálculos analíticos, encontrando que la
mayoría de componentes ya analizados, a excepción del disipador, satisface las
necesidades actuales. En la tercera etapa, mediante la ayuda de herramientas de
simulación se corroboró los cálculos analíticos desarrollados en la etapa previa y se
corroboró que el modelo de diseño mejorado propuesto satisface las necesidades.
Finalmente se elaboraron planos del diseño mejorado propuesto para establecer una lista de materiales y estimar el costo de fabricación del mismo, así como las
recomendaciones para su fabricación y posterior ensamblaje
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Diseño e implementación de un sistema de control para una prótesis mioeléctrica de miembro superior con control de fuerza y posiciónSalazar Yaringaño, Giancarlo 19 October 2020 (has links)
La presente tesis muestra el diseño e implementación de un sistema de control para una
prótesis mioeléctrica de miembro superior con control de fuerza y posición cuya operación
permita ser realizado por medio de señales electromiografías, con el objetivo de asistir a
las personas que presentan discapacidad. El trabajo se enfoca en el desarrollo del sistema
de control, el empleo de un algoritmo de control de movimiento, la selección de los
dispositivos de control. Seguidamente, se presentan los diseños de las tarjetas electrónicas
desarrolladas y su implementación dentro de una prótesis de miembro superior que ha sido
desarrollada en el Grupo de Investigación en Robótica Aplicada y Biomecánica (GIRAB)
de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Los resultados muestran que el sistema de
control implementado en la prótesis proporciona una destreza en movimiento parecida a la
mano humana y permite asegurar la sujeción con el objeto a sostener. El costo de
desarrollo e implementación de este sistema de control se estima en S/. 38,200 soles. / Tesis
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Diseño e implementación de un dispositivo electrónico de ayuda de desplazamiento para personas ciegasQuezada Castillo, Juan Manuel 03 June 2015 (has links)
Las personas ciegas presentan diversas dificultades al desarrollar sus actividades
en el día a día. Una de estas actividades es desplazarse de un lugar a otro. Para
este fin generalmente utilizan una herramienta, el bastón para ciegos es la más
común, de tal manera que logren evadir los obstáculos que puedan presentárseles
en su andar, con la finalidad de evitar golpes o caídas.
Existen dispositivos electrónicos de ayuda de desplazamiento (Electronic Travel Aid,
ETA) los cuales tienen la característica de detectar los obstáculos sin la necesidad
de hacer contacto directo con estos a diferencia del bastón. El precio de adquisición
de estos dispositivos es relativamente elevado para un gran número de personas
con problemas de visión (entre 420.00 y 1295.00 dólares americanos). Por lo tanto,
solo las personas capaces de pagar estos precios pueden beneficiarse con estos
avances tecnológicos.
Se diseñó e implementó un dispositivo electrónico de ayuda de desplazamiento
para personas ciegas de bajo costo y de fácil manejo que permita detectar
obstáculos ubicados en la parte frontal de la persona a un rango de 150 centímetros,
además de detectar desniveles. En el desarrollo del proyecto se utilizó cinco
sensores ultrasónicos, tres para detectar los objetos que se encuentren adelante y
dos para detectar los desniveles. Por otro lado, para advertir a la persona ciega de
los diversos obstáculos se utilizaron motores vibradores. La intensidad de vibración
varía según la altura a la cual los tres sensores encargados de la detección de
objetos identifiquen un obstáculo. El sistema se encuentra acoplado a un bastón.
Finalmente, realizadas las pruebas se analiza la funcionalidad del dispositivo
diseñado y el cumplimiento de los objetivos establecidos con el propósito de
determinar si el sistema podría brindar una nueva alternativa de desplazamiento en
busca de mejorar la calidad de vida de las personas ciegas.
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Diseño de una ducha automatizada para personas con discapacidad en las extremidades superioresDejo Sánchez, María Claudia 18 September 2012 (has links)
El presente proyecto de tesis busca brindar una solución para las personas
con discapacidad en las extremidades superiores, las cuales tienen dificultad
para realizar su aseo personal de manera independiente, al no poder
manipular las perillas con las que cuentan las duchas convencionales.
Debido al problema antes expuesto, el presente documento tiene como
objetivo principal diseñar un sistema de control digital de la temperatura de
una ducha. Dicho sistema permitirá obtener la temperatura deseada, guardar
dicha configuración y poder acceder a ella fácilmente, con la mínima
manipulación del equipo, al pulsar botones. Se podrá determinar la
proporción del flujo del agua, fría y caliente, necesario para obtener la
temperatura de la mezcla que el usuario desee y mantener dicha
temperatura constante durante todo el proceso de aseo.
A lo largo de los primeros capítulos se definirán la problemática de las
personas con discapacidad en la sociedad y en sus actividades diarias como
lo es el aseo personal, los factores que afectan su desarrollo y la importancia
de dar solución a sus problemas. Se analizarán las duchas automatizadas
existentes y se definirá el diseño general del sistema.
En el tercer capítulo se analizarán los requerimientos del sistema para poder
realizar el diseño completo, el cual se hará en el último capítulo. Se
comprobará el correcto funcionamiento del equipo mediante simulaciones,
implementación y mediciones.
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Diseño de un prototipo de pulsímetro inalámbrico para la monitorización de pacientes pediátricosLlamoca Chahua, Yessenia Kioko 12 March 2012 (has links)
El pulsímetro es un instrumento para medir constantemente la frecuencia cardíaca de
un paciente, tiene un transductor con dos piezas, un emisor de luz y un fotodetector,
generalmente en forma de pinza y que se suele colocar en el dedo, después se espera
recibir la información de la frecuencia cardíaca. La medida de la frecuencia cardíaca
resulta vital para un adecuado seguimiento del paciente durante una intervención
quirúrgica. En pacientes que se encuentran hospitalizados o recibiendo algún tipo de
tratamiento ambulatorio su constante monitorización es necesaria.
Por otro lado, los pulsímetros empleados en la actualidad son idóneos para la
monitorización de señales en un paciente que se encuentra en estado de reposo, pero
presentan obstáculos cuando el paciente se encuentra en constante movimiento. En
los pacientes pediátricos esta situación es muy usual, el constante movimiento del
paciente dificulta la monitorización en tiempo real y la señal obtenida resultará poco
confiable; además de resultar de gran inconveniente para el paciente, el estar
conectado a la interfaz de monitorización por medio de cables. Por otro lado, los
transtornos de la frecuencia cardíaca en pediatría son relativamente frecuentes, siendo
la mayor parte de las veces arritmias de tipo asintomáticas, he aquí donde se puede
apreciar su vital importancia.
Por lo tanto, el objetivo del presente trabajo es diseñar una herramienta no invasiva, un
prototipo de pulsímetro, que pueda transmitir de manera inalámbrica las mediciones de
frecuencia cardíaca con la finalidad de mejorar el cuidado del paciente pediátrico. La
implementación de una transmisión inalámbrica favorecería significativamente en la
mejora de la calidad del cuidado del paciente pediátrico.
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Desarrollo de un prototipo de aplicador basado en antenas para el tratamiento de tumores por hipertermia en la región de cabeza y cuelloOrna Pisconte, Rosario del Pilar 22 January 2018 (has links)
El presente trabajo de tesis consiste en desarrollar un prototipo de aplicador basado en antenas para el tratamiento de tumores por hipertermia en la región de cabeza y cuello. El primer capítulo presenta una descripción de los diferentes aspectos que definen e intervienen en la problemática que este trabajo de tesis intenta resolver, para ello se realiza un análisis de la coyuntura actual del cáncer de la región de cabeza y cuello en el Perú, la importancia de tratamientos complementarios a la quimioterapia y radioterapia, y un breve análisis del estado del arte del tratamiento de tumores por hipertermia
electromagnética. Posteriormente se señalan los objetivos planteados al inicio del desarrollo de la tesis.
El segundo capítulo describe el marco teórico, donde se revisan las propiedades eléctricas de los tejidos biológicos, además, se describe el estado del arte donde se detallan los estudios de investigación y técnicas desarrolladas a la fecha. El tercer capítulo describe la metodología empleada para la elaboración del modelo físico eléctrico, el arreglo de antenas y su dispositivo pasivo combinador/divisor. Finalmente, el cuarto capítulo describe los resultados obtenidos luego de realizar las pruebas con el prototipo.
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Diseño de una guía para análisis situacional y planteamiento de soluciones en seguridad biológica ambiental para ambientes de saludJuárez Belaunde, Alberto Carlos 10 April 2014 (has links)
En el Perú no existe regulación sobre Bioseguridad Medioambiental en edificaciones
ligadas al sector salud. La existencia de un sistema de evaluación de Bioseguridad
Medioambiental para este tipo de edificaciones generaría información útil para mejorar
los criterios en los que se basen los métodos para el diseño, edificación y mantenimiento
de una institución de salud.
En el Perú existen establecimientos ligados al sector salud que fueron diseñados para
otros fines y no cumplen con las recomendaciones internacionales en bioseguridad
medioambiental. Esto aumenta la probabilidad de que exista contaminación de usuarios,
trabajadores, muestras biológicas y equipos, pudiendo generarse errores de
determinación de casos clínicos, contaminaciones cruzadas, epidemias; pudiendo
presentarse un accidente, el cual se origina por la conjunción de tres factores: la
condición medioambiental insegura, la actitud insegura y el riesgo. Un Programa de
Manejo de Bioseguridad medioambiental requiere de un constante intercambio de
información entre todas las áreas de la institución de salud, para así evitar accidentes
Se propone una guía como herramienta de valoración de calidad de la bioseguridad
medioambiental de un ambiente ligado al sector salud, basada en manuales y normas
internacionales vigentes al momento de la redacción. La guía es de fácil entendimiento,
teniendo como parámetros básicos valederos para la evaluación de la bioseguridad
medioambiental: la temperatura, humedad, presión ambiental, suministro eléctrico,
material particulado y valores máximos de sonido en el área, y encuestas de
conocimiento sobre bioseguridad y seguridad del personal que labora en el área. As se
brinda un listado de verificación y encuestas base, que promueve el ordenamiento y
gráfico de datos colectados en hojas de cálculo, pudiendo con la guía proponer
soluciones a posibles problemas detectados durante un análisis. / Tesis
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Diseño y desarrollo de un sistema para la visualización de parámetros bioenergéticos: ritmo cardiaco, cuenta pasos y caloríasKang Cabrera, Ho-Seok Antonio 29 May 2013 (has links)
Debido a la gran problemática que existe actualmente en el Perú y el mundo con
respecto a la inactividad física, se desarrolló un dispositivo portátil capaz de mostrar
algunos parámetros bioenergéticos como ritmo cardiaco, zona de entrenamiento y
calorías consumidas. Su objetivo es brindar un apoyo a las personas que requieren
ejercitarse de una forma específica; como las personas con sobrepeso que
requieren reducir la grasa corporal, los pacientes cardiacos que no deben
sobrepasar cierta frecuencia cardiaca y los adultos mayores que no deben perder
su capacidad motora. El dispositivo desarrollado tiene la capacidad de calcular los
parámetros antes mencionados gracias a que combina las características de un
podómetro y un medidor de ritmo cardiaco. Cabe mencionar que actualmente no
existe algún aparato con tales prestaciones.
El dispositivo consta de un sistema de adquisición, un sistema de control y un
sistema de visualización. En el sistema de adquisición, un sensor de aceleración se
encarga de captar la señal para el podómetro y tres electrodos se encargan de
captar la señal del corazón. Ambas señales son acondicionadas antes de pasar al
sistema de control donde un microprocesador las evalúa y realiza los algoritmos
respectivos para calcular los parámetros bioenergéticos. Por último, el sistema de
visualización es el encargado de mostrar dichos parámetros al usuario.
Es necesario añadir que para calcular los parámetros con mayor precisión, se
utilizan algunos datos ingresados por el usuario, tales como su edad, su peso y su
longitud de zancada.
Según las pruebas realizadas, se logró obtener margen de error menor al 3%,
cumpliendo así con el objetivo de precisión propuesto. Se espera que en un futuro
sea implementado y utilizado por las personas.
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