El objetivo de este trabajo de tesis es el desarrollo de un dispositivo de electroestimulación muscular portátil, ligero y de bajo costo, que permita complementar el entrenamiento físico voluntario y tonifique las fibras musculares

El documento presentado a continuación muestra el diseño conceptual de un dispositivo de rehabilitación de hombro, teniendo en cuenta sus tres grados de libertad. Para lograr esto, se utilizó como base de la metodología a la norma VDI 2221, la cual establece una serie de pasos que se siguieron para lograr obtener un concepto de solución óptimo, con el cual se planteó un proyecto preliminar. En primer lugar, se investigó sobre la problemática y la necesidad existente para el desarrollo de un dispositivo de este tipo, teniendo en cuenta datos actuales como el déficit de terapia física del Perú y cantidad de accidentes que lesionan al hombro cada año. Además, fue necesario el análisis de dispositivos con características similares, que estén en desarrollo o disponibles en el mercado, para tener una idea general de cómo resolver el problema. Luego, se sintetizaron las ideas recopiladas en la parte anterior para así poder determinar ciertos requerimientos que el sistema propuesto debe cumplir, como peso de este y capacidad de movimiento. Con estos requisitos, se pudo pasar a la etapa de diseño conceptual, donde se presentaron posibles soluciones teóricas, las cuales fueron evaluadas para determinar cuál de esta sería trabajada en este documento. Posteriormente, con el concepto de solución determinado, se pasó a la propuesta de proyectos preliminares, los cuales también fueron evaluados de acuerdo con criterios técnicos y económicos para obtener así un proyecto óptimo. Finalmente, se concluyó que con la ayuda de la norma VDI 2221, la cual otorgó la metodología utilizada para el desarrollo de este proyecto, se puede obtener satisfactoriamente un concepto de solución y un proyecto preliminar óptimo. Con esto se estarían dando las bases para posibles trabajos futuros relacionados al tema de la rehabilitación del hombro.

El síndrome de pie caído, es considerado una discapacidad motriz, motora, de desplazamiento o física. El problema principal es la debilidad o contractura de los músculos dorsiflexores del tobillo, principalmente el tibial anterior. Las causas pueden ser congénitas o adquiridas; las más comunes son las siguientes: trastornos neurodegenerativos del cerebro, trastornos de las neuronas motoras, lesión a los nervios raíces, trastornos de los nervios periféricos y trastornos musculares. Las personas con este síndrome arrastran los dedos del pie afectado al caminar, o doblan las rodillas más de lo necesario para evitar el arrastre de los dedos, lo cual es conocido como marcha equina; en ambos casos, lo que se genera es una marcha ineficiente, antiestética, con riesgos de caídas y mayor gasto energético. La sola idea de mejorar esta situación, tiene un precio invaluable para estas personas, y gracias a la tecnología actual, es posible hacerlo. Por lo tanto, el presente trabajo tiene como objetivo final el diseño, desarrollo e implementación de un prototipo económico y portátil de sistema de estimulación eléctrica funcional (FES por sus siglas en ingles) para personas con síndrome de pie caído. Si bien no se realizaran pruebas clínicas del prototipo implementado, este contará con metodologías y parámetros utilizados en los distintos sistemas FES comerciales para el mismo fin. Para el desarrollo del prototipo, se distribuyó su funcionamiento en dos unidades, una encargada del sensado, y la otra, de electro-estimulación. Cada una comprendida por distintas etapas cuyo diseño está basado en una solución adecuada y acorde a los objetivos planteados. Finalmente, se presenta el prototipo en una carcasa pequeña y liviana, asegurando la portabilidad de este. En el primer capítulo de la presente, se desarrolla la problemática de ese síndrome, la cual enfocada a la realidad del país, conlleva a una justificación, determinando así los objetivos y alcances del prototipo. El en segundo capítulo se detallan los fundamentos teóricos y las metodologías utilizadas por fabricantes de dispositivos FES comerciales. En el tercero, se realiza el análisis de todas las etapas del sistema a implementar, detallando cada elección tomada correspondiente a componentes y diseños electrónicos. Finalmente, en el último capítulo se muestran los resultados del prototipo implementado.

El objeto de estudio de la presente tesis es el desarrollo de un prototipo de equipo biomédico terapéutico de regeneración de tejido óseo, el cual genera un campo magnético pulsado en tres dimensiones de extrema baja frecuencia. El prototipo es de naturaleza no invasiva y está conformado por un circuito electrónico generador de pulso, que será amplificado por una fuente de potencia de 1500 W. El pulso eléctrico de potencia alimentará a 3 pares de bobinas de Helmholtz en disposición triaxial. Estas bobinas producirán un campo magnético uniforme cruzado sobre un volumen definido que interaccionará con la fractura para conseguir la regeneración de tejido óseo. El aporte y la innovación del equipo radica en que produce un campo magnético uniforme cruzado en tres dimensiones, mejorando la terapia considerablemente ya que el campo magnético se distribuirá e interaccionará en todo el volumen del hueso fracturado. Para la construcción, primero se revisó la bibliografía y se estudiaron las diferentes disposiciones de cómo se genera el campo magnético, la forma del pulso, la frecuencia y las normas que regulan el uso de la magnetoterapia. En segunda instancia se desarrolló el modelo matemático del comportamiento del campo magnético, se encontraron las ecuaciones que rigen el campo magnético en las bobinas de Helmholtz, y a partir de dicha ecuación se determinó el error de la homogeneidad del campo magnético. Luego se simuló el comportamiento del campo magnético en todo el volumen que separa a las dos bobinas de Helmholtz, es decir la parte donde el paciente recibirá el campo magnético como terapia. Como parte de este trabajo de investigación se construyeron los tres pares de las bobinas de Helmholtz, previamente se hizo un estudio y simulación de la disposición triaxial de las bobinas con el software Solid Work. Teniendo el tamaño de las bobinas se procedió a determinar el ancho y espesor del carril para tener finalmente los planos de construcción. Tres masas de aluminio se llevaron al horno de fundición, luego se tornearon de acuerdo a los planos. A partir del radio de las bobinas se determinó el número de vueltas de cable eléctrico esmaltado para cada bobina. El modulador de ancho de pulso PWM con un rango de ajuste de frecuencia de 1 Hz a 100 kHz y la fuente eléctrica conmutada (switching) de 1500 W de potencia, se conectaron a un transistor de potencia para amplificar la potencia del pulso. Con el campo magnético estacionario se estudió la homogeneidad del campo en cada bobina de Helmholtz, conocida la homogeneidad del campo magnético en los tres pares de las bobinas se realizaron estudios en disposición triaxial de la homogeneidad del campo magnético sobre la cabeza de un fémur, de un fantoma de acrílico relleno con agua y en el plastinado de una pierna con la finalidad de estudiar el comportamiento del campo sobre un tejido humano y con las características de éste. Finalmente procesamos los datos con el software Matlab para evaluar la homogeneidad del campo magnético. Este trabajo de tesis fue apoyado en su inicio por el Programa de Apoyo a la Iniciación en la Investigación (PAIN) de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP), y para su culminación por el programa Yachayninchis Wiñarinanpaq, en el marco del convenio específico de cooperación interinstitucional entre el Consejo Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación Tecnológica (CONCYTEC) y la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco (UNSAAC).

Moya Payá, J. (2013). Estudio de la conectividad funcional en cerebros de animales de experimentación a partir del análisis de imágenes de resonancia magnética mediante técnicas de clasificación no supervisada [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/18238