El objetivo de este trabajo es estudiar la superficie de silicio orientada en la dirección (111) y preparada en la reconstrucción 7x7 en condiciones de ultra alto vacío (a una presión del orden de 10-10Torr). La idea es estudiar la estructura atómica de la superficie plana del Si (111) 77, así como la estructura de sus escalones. También estudiaremos mediante el microscopio de efecto túnel la diferencia entre los estados electrónicos ocupados y desocupados en las imágenes obtenidas variando el potencial aplicado por el microscopio entre la punta y la muestra. Adicionalmente se discutirá el tema de la aparición de defectos en la superficie de silicio con el paso del tiempo. Y para complementar el estudio, analizaremos la aparición de islas sobre la superficie que son presumiblemente SiC debido a la disociación por efecto de temperatura de moléculas orgánicas de EthylPropyl-PeryleneTetraCarboxDiImide depositadas en la superficie. / Tesis

La prueba baciloscópica de la tuberculosis es la forma de diagnóstico microscópico más utilizado para combatir la enfermedad en los países pobres o subdesarrollados debido a su bajo costo y rapidez. Sin embargo, la realización de esta prueba es un proceso tedioso, extenuante y requiere de un especialista debidamente capacitado. Por ello, en el presente trabajo se presenta un algoritmo automatizado para la detección y conteo de bacilos de tuberculosis presentes en imágenes de muestras de esputo mediante la utilización de técnicas de procesamiento de imágenes digitales. Se analizaron diferentes espacios de color para hallar aquella capa o canal de color que posea un mayor contraste entre las intensidades de color de los píxeles de los bacilos y del fondo. Para esto se hizo un análisis de los histogramas mediante las gráficas de las características operativas del receptor. Para la segmentación de los bacilos, el presente trabajo desarrolló una técnica de umbralización adaptativa utilizando el método de Otsu para hallar el óptimo valor umbral. Luego, los objetos detectados son clasificados como bacilos o no-bacilos mediante un árbol de clasificación utilizando características de área y excentricidad. El algoritmo desarrollado presenta niveles de sensibilidad, especificidad y exactitud mayores a 90% y tiene un tiempo de ejecución de aproximadamente 9 segundos por campo (15 minutos para 100 campos). Cabe resaltar que, a diferencia de investigaciones previas, la presente tesis buscó desarrollar un algoritmo tanto de segmentación de los bacilos, como de su clasificación, e implementarlo en un microscopio automatizado para el diagnóstico automático de la enfermedad en tiempo real. Con esta finalidad, se implementó el algoritmo desarrollado con el programa Matlab® en un lenguaje de programación C++, obteniendo un programa capaz de interactuar con otros programas como el del control de la cámara digital. Se espera que este trabajo sirva de base para próximos estudios orientados a automatizar el proceso de diagnóstico de la enfermedad de una manera más óptima y veloz. / Tesis

El análisis de muestras de TBC con el uso de la baciloscopía requiere de largos periodos de tiempo en la medida que se desee obtener un diagnóstico más certero sobre la lectura de la muestra. Pese a que este análisis es llevado a cabo por personal calificado, los largos periodos lo convierten en un método tedioso debido a las posturas estáticas prolongadas que generan estrés en el operario, además de un esfuerzo visual prolongado mientras se examina la muestra. El presente proyecto de tesis tiene como objetivo principal reducir el tiempo dedicado al análisis de muestras tomando como referencia el trabajo realizado en el laboratorio de microbiología del Hospital Dos de Mayo, en la ciudad de Lima, en donde se documentó un tiempo de análisis que fluctúa entre 20 minutos y 2 horas (para 300 campos observados) dependiendo de la pericia del operario y de la dificultad para hallar bacilos en la muestra. Se propone una solución mediante el diseño e implementación de un sistema automatizado para la adquisición de imágenes en el microscopio usado en el laboratorio en mención. La presente tesis desarrolla el hardware necesario para la automatización del microscopio, desde el acondicionamiento de la planta para la implementación de motores que permitan su operación, hasta el diseño de una interfaz de comunicación que permita la recepción de comandos y el acondicionamiento de la señal de control para el accionamiento de los motores, haciendo el uso del puerto serial de una PC. Realizada la implementación se verificó la operatividad del hardware diseñado obteniéndose tiempos de análisis alrededor de 13.25 minutos para 300 campos analizados, menor al tiempo realizado por un técnico de laboratorio para la misma cantidad de campos. Con el sistema implementado como lazo abierto, ya que no cuenta con una lectura del giro del motor, se obtuvieron errores en el posicionamiento de la muestra que equivalen a la distancia entre 2 campos en la muestra. Pese a este error obtenido, el sistema podría ser implementado para el análisis de baciloscopía ya que este no requiere de mucha precisión en el posicionamiento. / Tesis

La automatización de procesos, en la actualidad, es una característica inherente a los diversos sistemas modernos. Su desarrollo a través de los años ha permitido diseñar técnicas mucho más precisas y de útil aplicación en diversas áreas. Precisamente en el entorno médico es donde se ha ido realizando bastas innovaciones con el propósito de obtener procedimientos seguros que contribuyan al bienestar del ser humano. El presente trabajo plantea el diseño del software de control de un sistema automático, adaptado a un microscopio, para la captura de imágenes en una muestra médica. Este diseño busca crear un prototipo que sea de utilidad en el área de baciloscopía de los diversos hospitales, ya que es en esa sección donde se realizan procedimientos rutinarios para la obtención de diagnósticos rápidos, que implican una toma de acciones preventivas para salvaguardar la salud del paciente. El trabajo se desarrolla en cuatro capítulos. El primer capítulo presenta el estado actual de la adquisición automática de imágenes de muestras médicas en microscopios, características de estos sistemas, propiedades y el desarrollo tecnológico que implica su fabricación y constante mejora. El segundo capítulo abarca los conceptos básicos necesarios para la comprensión a fondo del tema tratado. En el tercer capítulo se plantean la problemática y los objetivos que se deben cumplir al término del trabajo. Asimismo, se presenta de manera detallada el desarrollo de la solución al problema: Algoritmo de control del sistema, diagrama de flujo y código de programación; para ello se toman en cuenta las consideraciones necesarias para el desarrollo de la técnica realizada manualmente y la calidad mínima de imagen que solicita el especialista para la generación de un diagnóstico fiable. En el cuarto capítulo se realiza la evaluación del Algoritmo diseñado y la comprobación del cumplimiento de las especificaciones requeridas. Asimismo, se realiza la evaluación del trabajo realizado para ver su funcionamiento integral y los alcances que tiene, sus implicancias dentro de un trabajo aplicativo en laboratorio y los posibles errores en el proceso; obteniéndose resultados satisfactorios pues se verifica el correcto funcionamiento del algoritmo de control del sistema, ello se ilustra mediante imágenes de cada campo analizado y gráficas que describen la claridad de las imágenes dentro de la muestra a partir de un punto de referencia (primera imagen capturada manualmente). Posteriormente, se citan las conclusiones generadas a partir de las pruebas realizadas y los objetivos planteados. Estas conclusiones indican el cumplimiento de los objetivos generales y específicos así como sus posibles alcances dentro de un laboratorio de baciloscopía y su aplicación en la telemedicina, llamada telemicroscopía. / Tesis

El presente trabajo de Tesis surge motivado por la necesidad de efectuar una adecuada instalación, desde el punto de vista de Compatibilidad Electromagnética (EMC), del Microscopio Electrónico de Transmisión (TEM), adquirido por el proyecto MECESUP “Red Nacional de Programas de Doctorado en Ciencias de Materiales”, de manera tal que con este equipo se puedan realizar observaciones en todos sus modos de operación. Para conseguir este objetivo se efectuó un estudio acabado de la EMC existente entre el TEM y su entorno, lo cual implicó introducirse en un tema específico denominado “Blindaje Electromagnético”. En esta Tesis se analiza, modela y propone, un blindaje electromagnético apropiado para el recinto que alberga en su interior al TEM. Dicho trabajo, se inicia con la recopilación bibliográfica necesaria para comprender el estado del arte en cuanto a los “Blindajes Electromagnéticos”, señalando: sus antecedentes (desde lo general a lo particular), fundamentos teóricos, tipos y técnicas de blindaje, etc. Luego, se presenta en detalle el "Método de los Momentos Modales – Modal/MoM” aplicado al caso de recintos rectangulares con aperturas también rectangulares, método con el cual se modeló en forma teórica el blindaje de la sala del TEM para diferentes casos. Dichos casos, a su vez, fueron resueltos utilizando un Software comercial denominado “FEKO”, con el cual se realizó el cálculo numérico de todos los problemas planteados. Los resultados obtenidos mediante la aplicación del MoM, fueron comparados con los resultados obtenidos mediante la aplicación de otros métodos más tradicionales, como por ejemplo: el método de elementos finitos (FEM) y el método de propagación de onda plana (PoOP). Para dar validez empírica a los resultados obtenidos en forma teórica, se desarrolló una extensa etapa experimental utilizando un instrumento medidor de campos electromagnéticos de tipo triaxial denominado “EMDEX II”, lo que permitió determinar los requerimientos de “Efectividad del Blindaje - (S.E.)” necesarios para proteger al TEM de las diversas “Interferencias Electromagnéticas - (EMI)” del entorno. A su vez, dichos requerimientos permitieron concluir y proponer que, para este caso particular, resulta más conveniente un blindaje de “lámina simple con junturas tipo sándwich”.

El objetivo de este trabajo es estudiar la superficie de silicio orientada en la dirección (111) y preparada en la reconstrucción 7x7 en condiciones de ultra alto vacío (a una presión del orden de 10-10Torr). La idea es estudiar la estructura atómica de la superficie plana del Si (111) 77, así como la estructura de sus escalones. También estudiaremos mediante el microscopio de efecto túnel la diferencia entre los estados electrónicos ocupados y desocupados en las imágenes obtenidas variando el potencial aplicado por el microscopio entre la punta y la muestra. Adicionalmente se discutirá el tema de la aparición de defectos en la superficie de silicio con el paso del tiempo. Y para complementar el estudio, analizaremos la aparición de islas sobre la superficie que son presumiblemente SiC debido a la disociación por efecto de temperatura de moléculas orgánicas de EthylPropyl-PeryleneTetraCarboxDiImide depositadas en la superficie.

La prueba baciloscópica de la tuberculosis es la forma de diagnóstico microscópico más utilizado para combatir la enfermedad en los países pobres o subdesarrollados debido a su bajo costo y rapidez. Sin embargo, la realización de esta prueba es un proceso tedioso, extenuante y requiere de un especialista debidamente capacitado. Por ello, en el presente trabajo se presenta un algoritmo automatizado para la detección y conteo de bacilos de tuberculosis presentes en imágenes de muestras de esputo mediante la utilización de técnicas de procesamiento de imágenes digitales. Se analizaron diferentes espacios de color para hallar aquella capa o canal de color que posea un mayor contraste entre las intensidades de color de los píxeles de los bacilos y del fondo. Para esto se hizo un análisis de los histogramas mediante las gráficas de las características operativas del receptor. Para la segmentación de los bacilos, el presente trabajo desarrolló una técnica de umbralización adaptativa utilizando el método de Otsu para hallar el óptimo valor umbral. Luego, los objetos detectados son clasificados como bacilos o no-bacilos mediante un árbol de clasificación utilizando características de área y excentricidad. El algoritmo desarrollado presenta niveles de sensibilidad, especificidad y exactitud mayores a 90% y tiene un tiempo de ejecución de aproximadamente 9 segundos por campo (15 minutos para 100 campos). Cabe resaltar que, a diferencia de investigaciones previas, la presente tesis buscó desarrollar un algoritmo tanto de segmentación de los bacilos, como de su clasificación, e implementarlo en un microscopio automatizado para el diagnóstico automático de la enfermedad en tiempo real. Con esta finalidad, se implementó el algoritmo desarrollado con el programa Matlab® en un lenguaje de programación C++, obteniendo un programa capaz de interactuar con otros programas como el del control de la cámara digital. Se espera que este trabajo sirva de base para próximos estudios orientados a automatizar el proceso de diagnóstico de la enfermedad de una manera más óptima y veloz.

La automatización de procesos, en la actualidad, es una característica inherente a los diversos sistemas modernos. Su desarrollo a través de los años ha permitido diseñar técnicas mucho más precisas y de útil aplicación en diversas áreas. Precisamente en el entorno médico es donde se ha ido realizando bastas innovaciones con el propósito de obtener procedimientos seguros que contribuyan al bienestar del ser humano. El presente trabajo plantea el diseño del software de control de un sistema automático, adaptado a un microscopio, para la captura de imágenes en una muestra médica. Este diseño busca crear un prototipo que sea de utilidad en el área de baciloscopía de los diversos hospitales, ya que es en esa sección donde se realizan procedimientos rutinarios para la obtención de diagnósticos rápidos, que implican una toma de acciones preventivas para salvaguardar la salud del paciente. El trabajo se desarrolla en cuatro capítulos. El primer capítulo presenta el estado actual de la adquisición automática de imágenes de muestras médicas en microscopios, características de estos sistemas, propiedades y el desarrollo tecnológico que implica su fabricación y constante mejora. El segundo capítulo abarca los conceptos básicos necesarios para la comprensión a fondo del tema tratado. En el tercer capítulo se plantean la problemática y los objetivos que se deben cumplir al término del trabajo. Asimismo, se presenta de manera detallada el desarrollo de la solución al problema: Algoritmo de control del sistema, diagrama de flujo y código de programación; para ello se toman en cuenta las consideraciones necesarias para el desarrollo de la técnica realizada manualmente y la calidad mínima de imagen que solicita el especialista para la generación de un diagnóstico fiable. En el cuarto capítulo se realiza la evaluación del Algoritmo diseñado y la comprobación del cumplimiento de las especificaciones requeridas. Asimismo, se realiza la evaluación del trabajo realizado para ver su funcionamiento integral y los alcances que tiene, sus implicancias dentro de un trabajo aplicativo en laboratorio y los posibles errores en el proceso; obteniéndose resultados satisfactorios pues se verifica el correcto funcionamiento del algoritmo de control del sistema, ello se ilustra mediante imágenes de cada campo analizado y gráficas que describen la claridad de las imágenes dentro de la muestra a partir de un punto de referencia (primera imagen capturada manualmente). Posteriormente, se citan las conclusiones generadas a partir de las pruebas realizadas y los objetivos planteados. Estas conclusiones indican el cumplimiento de los objetivos generales y específicos así como sus posibles alcances dentro de un laboratorio de baciloscopía y su aplicación en la telemedicina, llamada telemicroscopía.

El análisis de muestras de TBC con el uso de la baciloscopía requiere de largos periodos de tiempo en la medida que se desee obtener un diagnóstico más certero sobre la lectura de la muestra. Pese a que este análisis es llevado a cabo por personal calificado, los largos periodos lo convierten en un método tedioso debido a las posturas estáticas prolongadas que generan estrés en el operario, además de un esfuerzo visual prolongado mientras se examina la muestra. El presente proyecto de tesis tiene como objetivo principal reducir el tiempo dedicado al análisis de muestras tomando como referencia el trabajo realizado en el laboratorio de microbiología del Hospital Dos de Mayo, en la ciudad de Lima, en donde se documentó un tiempo de análisis que fluctúa entre 20 minutos y 2 horas (para 300 campos observados) dependiendo de la pericia del operario y de la dificultad para hallar bacilos en la muestra. Se propone una solución mediante el diseño e implementación de un sistema automatizado para la adquisición de imágenes en el microscopio usado en el laboratorio en mención. La presente tesis desarrolla el hardware necesario para la automatización del microscopio, desde el acondicionamiento de la planta para la implementación de motores que permitan su operación, hasta el diseño de una interfaz de comunicación que permita la recepción de comandos y el acondicionamiento de la señal de control para el accionamiento de los motores, haciendo el uso del puerto serial de una PC. Realizada la implementación se verificó la operatividad del hardware diseñado obteniéndose tiempos de análisis alrededor de 13.25 minutos para 300 campos analizados, menor al tiempo realizado por un técnico de laboratorio para la misma cantidad de campos. Con el sistema implementado como lazo abierto, ya que no cuenta con una lectura del giro del motor, se obtuvieron errores en el posicionamiento de la muestra que equivalen a la distancia entre 2 campos en la muestra. Pese a este error obtenido, el sistema podría ser implementado para el análisis de baciloscopía ya que este no requiere de mucha precisión en el posicionamiento.