Un grave problema en los adultos mayores son los efectos adversos luego de caídas no atendidas inmediatamente. Según estadísticas, las caídas son uno de los principales factores que ocasionan severos daños físicos, psicológicos y sociales, e incluso provocan la muerte, en las personas de la tercera edad. Este problema es particularmente importante dado el incremento porcentual de ancianos en la población mundial, así como por la situación de vulnerabilidad y abandono en la que se suelen encontrar dentro de nuestra agitada sociedad. La solución propuesta reduce los efectos negativos de las caídas en ancianos mediante un sistema portátil, no invasivo y de bajo costo, usando dispositivos electrónicos comerciales disponibles en el mercado. Este sistema, adecuadamente sujeto a la persona, detecta la caída y genera una alerta hacia un teléfono móvil. De esta manera, la persona que reciba la alerta logra enterarse del evento y puede tomar acción inmediata para lograr la pronta atención del anciano. El tema de tesis contempla no solo el diseño e implementación integral del sistema, sino también la realización de pruebas funcionales para determinar la eficacia del sistema. Las pruebas son limitadas, o bajo condiciones controladas, dado el tipo de pacientes involucrados. El desarrollo del sistema incorpora el uso de dispositivos y tecnologías muy actuales, tales como sensores de aceleración de tipo microelectromecánico (MEMS), microcontroladores de uso industrial del fabricante ATMEL con interfaces seriales síncronas y asíncronas, módulos Bluetooth para la comunicación inalámbrica del microcontrolador y la generación de alarmas y envío de alertas por la red GSM de telefonía móvil usando mensajes cortos de texto (SMS). / A major problem in older adults is the adverse effects of falling after unattended time. According to statistics, falls are a major factor in serious injury and even death in the elderly. This problem is particularly important given the state of prostration and oblivion founded the older person in our hectic society. The solution proposed to reduce the negative impact of falls in the elderly is a portable electronic system, noninvasive and low cost using commercially available devices on the market. This system, properly attached to the patient, have the capacity to detect the fall of the old and generate an alert via mobile phone. So, the person receiving it will take action and achieve the prompt attention of the elderly. The thesis project includes not only comprehensive design and implementation of the system, but also the execution of functional tests, as far as possible considering the type of patients involved, to determine the effectiveness of the system. The development of the system incorporates the use of very current devices and technologies, such as acceleration sensors of the type micro-electromechanical (MEMS), ATMEL industrial microcontrollers with synchronous and asynchronous serial interfaces, Bluetooth modules for wireless communication between microcontrollers and mobile phone and the generation of alarms and alerts sent by the GSM mobile network using short text messages (SMS). / Tesis

La evaluación periódica de los monitores de electrocardiografía (ECG), es fundamental para que el equipo funcione correctamente. Se recomienda utilizar un dispositivo simulador de señales electrocardiográficas dentro de la evaluación periódica, sin embargo, su elevado costo y su calibración a cargo de los fabricantes extranjeros, dificulta su adquisición. Actualmente, existe la necesidad de estos equipos simuladores en los diferentes hospitales e institutos de Lima. Por ello, el objetivo principal de este trabajo de tesis es diseñar un dispositivo simulador de señales electrocardiográficas y un protocolo de evaluación de monitores ECG dentro de un centro de salud. Para el diseño del dispositivo simulador fue necesario contar con señales patrones ECG, las cuales fueron inicialmente capturadas de manera analógica y convertidas a valores digitales, para luego permitir su almacenamiento dentro del dispositivo y su posterior simulación. La simulación de la señal ECG consta de tres etapas principales: Conversión Digital-Análoga de la señal, Demultiplexación de los valores analógicos y Acondicionamiento. Posteriormente, a través de la conexión del simulador con el monitor ECG se logra inyectar una señal patrón para la evaluación del Monitor. La evaluación del Monitor ECG se lleva a cabo utilizando un Protocolo de Evaluación, para cuyo diseño se consultaron como base fundamental las guías desarrolladas por ECRI, considerando los datos del equipo a evaluar, los instrumentos utilizados, así como las pruebas cualitativas y cuantitativas, permitiendo definir el estado del Monitor: Operativo o Inoperativo. Finalmente, se realizaron las pruebas del dispositivo simulador, utilizando el Protocolo de Evaluación diseñado, comprobando que el error del simulador es 2% en la Amplitud y 1% en la frecuencia, características técnicas de los simuladores comerciales. / Tesis

El objetivo general de esta tesis es presentar el diseño de un sistema de fototerapia que pueda servir como una alternativa de solución para los pacientes del área de dermatología de nuestro país y que de ese modo puedan tener una mejor calidad de atención. / Tesis

El objetivo de este trabajo es diseñar un sistema de monitoreo, medición y registro de presión sanguínea ambulatorio. Este sistema estará conformado por una parte mecánica que generará la presión sobre la arteria braquial en el brazo; una parte electrónica que permitirá adquirir las presiones diastólica, sistólica y principal para mostrarlas en una pantalla y/o transferirlas a una computadora donde un programa de control permitirá configurar el equipo, transferir, procesar y presentar la información. / Tesis

Por lo general, la presencia o aparición de ciertas enfermedades está relacionada a la variación de las propiedades mecánicas (en particular, elásticas) del tejido blando. Entre las técnicas de caracterización de estas propiedades se encuentra la Sonoelastografía Cuantitativa, la cual se ha venido desarrollando en el Laboratorio de Imágenes Médicas de la PUCP, y cuyo funcionamiento está basado en la aplicación de vibraciones mecánicas de baja frecuencia sobre el tejido, con la finalidad de analizar la forma de propagación de la excitación inducida y caracterizar de manera cuantitativa las propiedades mecánicas mostradas. Inicialmente se emplearon dos técnicas sonoelastográficas: Sonoelastografía de Crawling Waves (CWS) y Holografía de Onda de Corte (SWH), las cuales fueron aplicadas sobre un maniquí homogéneo de 10 % de concentración de gelatina y sobre uno de 15% de concentración de gelatina, estimando la velocidad de onda de corte en ambos maniquíes, así como la desviación estándar. A continuación se propone la Sonoelastografía por Holografía Digital (DHS), una técnica que presenta un esquema experimental sencillo, con menor instrumentación y por ende con potencial para aplicaciones in vivo, a diferencia de las dos técnicas previamente analizadas. Se diseña un algoritmo para la formación de patrones de interferencia, a partir de los cuales se estimó la velocidad de propagación y la desviación estándar de un maniquí de 10% de concentración de gelatina y otro de 15% de concentración. Por último, se comparan los resultados obtenidos con las tres técnicas, usando al tiempo de vuelo para poder calcular un valor de velocidad de referencia. Para el caso del maniquí de 10% de concentración, el valor de referencia es de 2.0064 m/s, con CWS se obtuvo 2.0111 ± 0.0383 m/s, con SWH 1.9167 ± 0.0477 m/s y con DHS 2.1067 ± 0.0691 m/s. Por otro lado, para el maniquí de 15% de concentración se obtuvo un valor de referencia de 2.7916 m/s, con CWS se obtuvo 2.8170 ± 0.0565 m/s, con SWH 2.8560 ± 0.1600 m/s y con DHS 2.1449 ± 0.0957 m/s. Para cuantificar la precisión de la estimación se calculó el error relativo entre el resultado obtenido con la técnica propuesta DHS y valor de referencia en cada caso. De esta manera, el error fue de 4.99% en el caso del maniquí de 10% de concentración, mientras que en el maniquí de 15% fue de 23.16%. En tal sentido, se concluye que la técnica realiza una adecuada estimación de velocidad de corte para maniquíes de baja concentración, pues a medida que la concentración aumenta el error en la estimación también lo hace. / Tesis

El aceite de los granos de Amaranthus caudatus L. “Kiwicha” (Anexo Nº1), se extrajo por el método de Soxhlet y se evaluó: la seguridad cutánea y ocular in vivo aplicando los métodos “Acute Dermal Irritation/Corrosion” (OECD 404) y “Acute Eye Irritation/Corrosion” (OECD 405) de Guidelines for Testing of Chemicals; se determinaron las propiedades físico-químicas del aceite: peso específico, índice de refracción, índice de acidez, índice de saponificación, índice de peróxido, índice de yodo. Se realizó una formulación O/W conteniendo 5% del aceite y se evaluaron las características microbiológicas de la fórmula según la USP 29; se evaluó la eficacia dermocosmética de la fórmula hasta las 24 horas con modernos equipos de Bio-ingeniería Cutánea, evaluando parámetros como: el efecto humectante empleando el Corneometer, la pérdida de agua transepidérmica empleando el Tewameter, los parámetros viscoeláticos de la piel empleando el Cutometer, el microrelieve cutáneo empleando el Visioscan; de los parámetros evaluados se demostró que la formulación que contiene 5% de aceite de Amaranthus caudatus L. “Kiwicha” proporciona a la piel un efecto humectante altamente significativo a través del día, además de brindar otros beneficios cosméticos importantes como son: incremento de la elasticidad, suavidad, atenuación de arrugas y mantenimiento de la eficacia de la función barrera de la piel, todos estos beneficios se atribuyen a la formulación que contiene este aceite. / --- The seed oil of Amaranthus caudatus L. “Kiwicha” (Annex Nº1) was extracted, by the method of Soxhlet and it was evaluated: the cutaneous and ocular in vivo safety of the oil was evaluated applying the methods “Acute Dermal Irritation/Corrosion” (OECD 404) and “Acute Eye Irritation/Corrosion” (OECD 405) of the Guidelines for Testing of Chemicals; the physical-chemical properties of the oil were determined: specific weight, refractive index, acid value, saponification index, peroxide index, iodine index. A formulation O/W containing 5% of the oil was made and it was evaluated the microbiology characteristic according to USP 29; the effectiveness was evaluated until the 24 hours with modern equipment of Cutaneous Bioengineering, the parameters evaluating are: the moisturizing effect using the Corneometer, the Transepidermical Water Loss using the Tewameter, the biomechanical parameters of the skin using the Cutometer, micro relief cutaneous using the Visioscan; of the evaluated parameters is demonstrated that the formulation that contains 5% of seed oil of Amaranthus caudatus L. “Kiwicha” provides to the skin a moisturizing effect highly significant through day, besides to offer other important cosmetic benefits as they are: increase of the elasticity, smoothness, attenuation of wrinkles and maintenance of the effectiveness of the function barrier of the skin, all these benefits are attributed to the formulation that contains this oil.

Doctor en Ingeniería Eléctrica / Durante una neurocirugía se debe contar con información anatómica precisa, la cual es comúnmente obtenida por medio de un registro entre la posición del paciente y datos pre-operatorios. Uno de los principales problemas para realizar este registro es la deformación del cerebro durante la cirugía, fenómeno conocido como Brain Shift. Para solucionar este problema se han creado modelos mecánicos del cerebro, con los cuales es posible aproximar la deformación real. Estos modelos mecánicos requieren un modelo anatómico del paciente, el cual se obtiene, en la mayor parte de los casos, por medio de una segmentación manual o semi-manual. El objetivo de esta tesis es mejorar la obtención del modelo anatómico, proponiendo un método automático para obtener un modelo anatómico del cerebro, adaptado a la anatomía particular del paciente y adecuado para un posterior modelamiento mecánico. El método propuesto realiza una pre-segmentación del cerebro, seguida de una segmentación basada en modelos deformables para identificar las estructuras anatómicas más relevantes para el modelamiento mecánico. Se incluyen las estructuras comúnmente utilizadas en la literatura: superficie cortical, superficie interna del cráneo y ventrículos. Además, se incluyen las membranas internas del cerebro: falx cerebri y tentorium cerebelli. Estas membranas se han incorporado en los modelos de muy pocas publicaciones, aun cuando su importancia es reconocida en la literatura. La segmentación por modelos deformables que se ha implementado está principalmente basada en mallas simplex, las cuales son duales topológicos de las mallas de triángulos. Para aprovechar las cualidades complementarias de estas dos representaciones, se ha desarrollado un nuevo método de transformación entre ellas. Nuestro método usa una interpolación geométrica basada en la distancia a los planos tangentes a los vértices de las mallas. El método de transformación fue evaluado usando mallas estándar y obtuvo excelentes resultados al compararlo con el método actualmente más usado, el cual emplea el centro de gravedad de las caras de las mallas. En nuestro método de segmentación las estructuras son segmentadas de manera secuencial y respetando las relaciones anatómicas entre ellas. La segmentación obtenida fue evaluada empleando las bases de datos en linea más usadas (BrainWeb, IBSR, SVE). La segmentación de cada estructura fue evaluada de manera independiente y se realizaron algunas comparaciones con métodos de segmentación populares y establecidos, obteniendo resultados superiores. Las segmentaciones de la superficie cortical, la superficie interna del cráneo y los ventrículos fueron evaluadas usando los indices de Jaccard (J) y Dice (κ). Los resultados para la superficie cortical fueron: J = 0,904 y κ = 0,950 en BrainWeb; J = 0,902 y κ = 0,948 en IBSR; J = 0,946 y κ = 0,972 en SVE. Los resultados para la superficie interna del cráneo fueron J = 0,945 y κ = 0,972 en BrainWeb. Los resultados para los ventrículos fueron: J = 0,623 y κ = 0,766 en IBSR. Las segmentaciones de las membranas internas del cerebro fueron evaluadas midiendo la distancia entre nuestra segmentación y la posición estimada de las membranas en la base de datos IBSR. La distancia media para el tentorium cerebelli fue 1,673 mm, y para el falx cerebri fue 0,745 mm.

El objetivo del presente estudio es diseñar e implementar un equipo regenerador de tejidos blandos basado en diodos emisores de luz y diodo láser, con potencia luminosa regulable entre 5-100mW, en pasos de 5mW; con frecuencia de pulsación del haz de luz, generado por una onda cuadrada simétrica, variable entre 1-100Hz, en pasos de 1Hz; y tiempo de aplicación entre 1 y 15 minutos, con pasos de 1min; de esta de manera se puede controlar la energía luminosa total emitida por los diodos emisores de luz o diodo láser que contribuya en la investigación de una posible solución a la necesidad de acelerar el proceso regenerativo de los tejidos blandos. En la presente tesis se usará una longitud de onda entre 630 – 660nm, luz roja, debido a que en este rango de longitudes de onda se ha demostrado científicamente que se acelera el proceso de regeneración de las células. Se abarcan temas específicos como conocimientos teóricos y prácticos acerca del fundamento clínico de la regeneración celular. Para la implementación del equipo se hizo uso de un microcontrolador, que permitió controlar la energía luminosa emitida por los diodos emisores de luz y el láser diodo hacia los tejidos blandos, controlando la potencia, la frecuencia y el tiempo del tratamiento, además de ayudarnos a implementar un equipo interactivo con el usuario que permita su fácil uso, con una pantalla LCD y un teclado matricial. Se implementó el equipo siguiendo algunas consideraciones teóricas de la norma de seguridad eléctrica para equipos médicos, IEC60601 y la norma IEC 601-2-22, para equipos médicos eléctricos con requerimientos particulares para la seguridad del diagnóstico y terapia de equipos con láser. Se realizaron pruebas eléctricas y se verificó que el margen de error de 10% permitido por la norma no fuese superado. Las pruebas se realizaron a la corriente entregada para la potencia luminosa deseada, frecuencia y tiempo. Los resultados en potencia luminosa fueron: un error mínimo de 0.15% y máximo de 2.744% para los diodos emisores de luz, y un error mínimo de 2.338% y máximo de 8.371% para el diodo láser. Los resultados en frecuencia fueron: un error mínimo de 0.417% y máximo de 0.625%. Por último, el resultado en tiempo fue de un error del 0.01%. Se verifica que se cumplen las normas básicas para la implementación del equipo. Además se observa que el equipo deberá pasar muchas más pruebas para ser comercializado, ya que requiere experimentación clínica lo cual no es parte de esta tesis. Finalmente se realizó una tabulación del costo del proyecto. / Tesis

This work raises a solution for the development of the sucking reflex in premature infants. This solution is based on a computer that uses a system of control of negative pressure applied directly in a pacifier common through a dock. In turn, this process is performed using a generator of waves that controls the frequency of suction as well as the kind of stimulation granted. The systems of stimulation of suction in preterm infants are presented as the solution, in the face of scarce stimulators of language, and the presence of latent problem. Currently, there are many researches [2] that have collaborated with the development process of the language, which would not only be measured patterns engines of non-nutritive sucking, but also produce a stimulator natural and harmless with the proper frequency response. The pacing system suction proposes stimulation based on control of a pneumatic motor and sensing constant on a variety of parameters, which provide an effective and natural exercise, for newborns in addition to cost reduction in the case of a treatment of short duration. Therefore, this thesis aims to design a stimulator system based on the generation of vacuum and inflated through a valve pneumatic, and sensing constant on a variety of parameters in order to stimulate the newborn premature to assist in the development of non-nutritive sucking, which directly affects their language . The main conclusion it should be mentioned that it is possible to obtain all the patterns engines of the suction non-nutritious to then use these in the construction of the signal generator of stimulation in the system that was developed in laboratory conditions. And it is important the contribution of this multidisciplinary work where unite two areas: neuroscience and electronics, resulting in initiating investigations in the field of the neurocognitive language disorder in children. [2]. FINAN, DS., BARLOW, SM., The actifier: a device for neurophysiological studies of orofacial control in human infants, Journal Speech Hear Research., vol. 39(4), pp. 833-8, Aug 1996. / El presente trabajo plantea una solución para el desarrollo del reflejo de succión en recién nacidos prematuros. Dicha solución está basada en un equipo que usa un sistema de control de presión negativa aplicada directamente en un chupón común mediante un acople. A su vez, este proceso se realiza usando un generador de ondas que controla la frecuencia de succión así como el tipo de estimulación otorgada. Los sistemas de estimulación de succión en recién nacidos prematuros se presentan como la solución, ante la escasez de estimuladores del lenguaje, y la presencia latente del problema. Actualmente, existen muchos trabajos de investigación [2] que han colaborado con el proceso desarrollo del lenguaje, lo cual no solo mediría los patrones motores de la succión no nutritiva, sino también producir un estimulador natural e inocuo con una apropiada frecuencia de respuesta. El sistema de estimulación de succión propone una estimulación basada en el control de un motor neumático y el sensado constante de diversos parámetros, los cuales proveen un eficaz y natural ejercicio, para los recién nacidos además reducción de costos al tratarse de un tratamiento de corta duración. Por lo tanto, este trabajo de tesis tiene como objetivo diseñar un sistema estimulador basado en la generación de vacío e inflado mediante una válvula neumática, y el sensado constante de diversos parámetros con la finalidad de estimular al recién nacido prematuro para ayudar en el desarrollo de la succión no nutritiva, la cual afecta directamente su lenguaje. Como conclusión principal se debe mencionar que es posible obtener los patrones motores de la succión no-nutritiva para luego usar estos en la construcción de la señal generadora de estimulación en el sistema desarrollado en condiciones de laboratorio. Y es importante el aporte de este trabajo multidisciplinario donde se unen dos áreas: neurociencias y electrónica, dando como resultado iniciar investigaciones en el campo neurocognitivo del trastorno del lenguaje en el niño. / Tesis

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. / Tesis