Confección de fantoma para control de calidad en sistema de ultrasonido utilizado en braquiterapia para tratamiento de cáncer prostático

Tesis (Tecnólogo Médico, mención en Imagenología y Física Médica)La braquiterapia intersticial de alta tasa de dosis (HDR por sus siglas en inglés) consiste en la inserción de agujas huecas por las cuales pasarán fuentes radioactivas selladas en el interior de los tejidos afectados. En el caso del tratamiento de cáncer de próstata estas agujas son colocadas vía transperineal para alcanzar la próstata. Las imágenes obtenidas por ultrasonido nos permiten visualizar la próstata en planos axiales y parasagitales en tiempo real. Estos sirven de guía para la aplicación de las agujas y además como herramienta de planificación dosimétrica. Debido a la complejidad del tratamiento, la guía mediante ultrasonido requiere de gran precisión y exactitud. Esto significa que se debe asegurar que la calidad de imagen permanezca estable en el tiempo. El objetivo del proyecto fue la construcción de un fantoma con materiales accesibles que nos permitieron realizar pruebas de control de calidad al sistema de ultrasonido utilizado como guía en braquiterapia intersticial prostática, basándose en el reporte 128 de la American Association of Physicistsin Medicine (AAPM) “Quality assurance tests for prostate brachytherapy ultrasound systems”. Los materiales seleccionados permitieron la validación del control de calidad del equipo, además fueron prácticos para determinar cómo se visualizan con ultrasonido y definir una posible disposición espacial de los elementos dentro del fantoma que podrán utilizarse a futuro para una confección más elaborada

Efectos de las interferencias electromagnéticas en la operativa de drones

Companies that work with drones often encounter electromagnetic compatibility problems when flying near communication antennas. This document aims to characterize and measure the type of waves that cause interferences and find methods to avoid or mitigate these effects. In the first place, a fieldwork has been made by using a UAV (Unmanned Aerial Vehicle) propriety of the company we have collaborated with (HEMAV). This study consists of testing the behavior of the drone in critical situations, like flying near antennas that emit medium or high power density values and over a wide range of frequencies. These cases are easily founded in normal flight operations. Once measurements have been obtained, the UAV memory will be studied in order to find a more accurate density value. With these tests, it is tried to find the minimum limit of power density and their respective frequencies in which the drone begins to show failures. After obtaining this range of power densities and frequencies, a second test will be carried out. This second test will be done in a controlled environment, an anechoic chamber. Once the test has been done a table will be generated showing the frequencies related to the maximum power densities accepted by the UAV. Taking into account that under normal conditions the polarization of the antennas cannot be detected the tests will be run under the worst condition. To conclude, a tool has been designed to be used in case a Yagi antenna is located near the drone. Moreover, the tool has been designed to easily adapt it to other types of antennas. Once the tool is calibrated, it delivers the maximum horizontal distance to which the UAV can be approached so as not to enter into the critical zone. Several solutions are also suggested which, in case of implementation, can mitigate the effects of electromagnetic interferences

Redes mesh basadas en puntos de acceso inteligentes 802.11 open source (III)

El número de redes inalámbricas continúa creciendo sin control debido a que éstas funcionan sobre una banda de frecuencias libre, son de fácil instalación, atractivas al eliminar el cableado además de ser asequibles económicamente. En entornos muy poblados se puede observar la coexistencia de redes inalámbricas de empresas, redes domésticas, hot spots públicos, etc. que comparten la misma banda de frecuencias, que es de hecho un recurso limitado. En muchos casos el número de canales libres para no producir solapamiento con otras redes no es suficiente, por lo que la coexistencia resulta cada vez más problemática debido a la aparición de interferencias entre redes vecinas. La presencia de interferencias afecta al funcionamiento de las redes produciendo errores y colisiones, y como consecuencia se reduce el caudal además de aumentar el retardo de los paquetes. La estructura de este proyecto se basa principalmente en dos grandes bloques que se detallan a continuación: El primero pretende estudiar el impacto que conlleva la coexistencia de diferentes redes WLAN IEEE 802.11 sin una gestión inteligente que permita una óptima distribución de los recursos. Para ello se ha analizado el comportamiento de puntos de acceso meshcubes mediante pruebas en entornos reales. Posteriormente, se han corroborado los resultados obtenidos con dos simuladores de redes: NS-2 y OPNET Modeler. De esta manera se ha realizado una comparación exhaustiva de los resultados obtenidos. A partir de los resultados obtenidos se planteó la necesidad de introducir en las redes inalámbricas mecanismos distribuidos que optimizaran los recursos disponibles con el fin de reducir los efectos negativos de las interferencias. En el segundo bloque se presentan dos alternativas para solucionar la problemática mediante el diseño de protocolos de señalización entre nodos de una red mesh que permiten llevar a cabo diferentes estrategias para le gestión de recursos radio en una red WLAN IEEE 802.11. Uno está elaborado mediante Raw Ethernet Sockets y el otro se ha desarrollado para funcionar sobre el protocolo de encaminamiento OLSR

Implementación de técnicas de estimación y sincronización para sistemas OFDM : aplicación directa sobre la implementación de la capa física del estándar DVB-T

El sistema de modulación ODFM es utilizado en diversas aplicaciones de banda ancha, tanto en comunicaciones por cable como en aplicaciones inalámbricas. Presenta numerosas ventajas frente a sistemas de banda ancha de portadora única ya que permite una alta eficiencia espectral, una fácil ecualización y una reducción del ISI. Por el contrario, presenta dificultades inherentes a su estructura, que son de vital importancia solventar, entre las cuales se encuentran los altos requisitos de sincronización. Este proyecto presenta métodos de sincronización de tiempo y frecuencia implementados y evaluados sobre una plataforma software basada en Matlab®, que recoge el sistema completo de transmisión basado fielmente en el estándar DVB-T. Tras una presentación de los principios de la modulación OFDM, en este documento se presenta un estudio detallado de este sistema de transmisión y su implementación, formando conjuntamente una plataforma de simulación para la evaluación de los estimadores implementados.El sistema de modulació OFDM és utilitzat en diverses aplicacions de banda ampla, tant en comunicacions per cable com en aplicacions sense fils. Presenta nombrosos aventatges davant sistemes de banda ampla de portadora única ja que permet una alta eficiència espectral, una fàcil equalització i una reducció de l'ISI. D'altra banda, presenta dificultats inherents a la seva estructura, que són de vital importància resoldre, entre els quals es troben els alts requisits de sincronització. Aquest projecte presenta mètodes de sincronització de temps i de freqüència implementats i avaluats sobre una plataforma software basada en Matlab®, que recull el sistema complet de transmissió basat fidelment en l'estàndard DVB-T. Després de realitzar una presentació dels principis de la modulació OFDM, en aquest document es recull un estudi detallat d'aquest sistema de transmissió i de la seva implementació, formant conjuntament una plaraforma de simulació per la avaluació dels estimadors implementats.OFDM system is used in several wide band applications, in communications by cable as well as in wireless applications. OFDM presents numerous advantages in front of single carrier wide band systems since it allows a high spectral efficiency, an easy equalization and ISI reduction. On the other hand, it presents inherent difficulties of its structure, that they are from vital importance to be solved, among which the high requirements of synchronization are found. This project presents methods of synchronization of time and frequency implemented and evaluated by means of a software platform based on Matlab®, which picks up the complete transmission system based faithfully on the standard DVB-T. After carrying out a presentation of the OFDM principles, in this document a detailed study of this system of transmission and its implementation is picked up, forming together a simulation platform for the evaluation of the implemented estimators.Nota: Aquest document conté originàriament altre material i/o programari només consultable a la Biblioteca de Ciència i Tecnologia

Optimización de técnicas de medida de dispersión cromática a frecuencias ópticas

En los últimos años la fibra óptica se ha convertido en el medio de transmisión principal para los sistemas de comunicación. Su capacidad de manejo de grandes cantidades de datos así como su inmunidad frente al ruido y el aislamiento eléctrico son algunas de las características que hacen que esta tecnología sea ideal para usarse en los sistemas de comunicación. Al objeto de explotar al máximo todo el potencial que ofrece la fibra, nos encontramos con que la dispersión cromática es el mayor limitante de la velocidad y distancia de transmisión de datos. En el departamento TSC se estudian nuevos métodos de caracterización de la dispersión cromática y se dispone de las herramientas de laboratorio necesarias para calcular su impacto. El objetivo principal del proyecto es estudiar las técnicas de medida de dispersión cromática ya existentes para analizar sus limitaciones y proponer así nuevos métodos que optimicen sus prestaciones. En concreto se presentarán tres métodos, el MPSM, el ABCM y el RF Scan. Realizaremos sus estudios teóricos que posteriormente nos permitirán contrastar sus resultados en el laboratorio. Los procesos de medida de la dispersión cromática en el laboratorio son controlados mediante ordenador. Se dispone de un primer prototipo de una interfaz gráfica denominada Fiber Test orientada a guiar al usuario durante el proceso de medida y a realizar los controles de instrumentos necesarios para llevar a cabo las medidas. Se propone como objetivo elaborar una nueva versión de la interfaz que racionalice la distribución de menús y que presente al usuario un entorno más amigable y visual, con nuevas opciones de interés y que permita que la interfaz vaya creciendo de manera modular para ir incorporando los nuevos métodos de medida que se van desarrollando. Hasta el momento la interfaz incorpora únicamente un método de medida. La idea es ampliar y mejorar la interfaz para que nos permita llevar a cabo las medidas correspondientes a los tres métodos mencionados anteriorment

Estudio batimétrico con ecosonda multihaz y clasificación de fondos

La visita realizada a la “Autoritat Portuària de Barcelona”, a través de la asignatura “Topografía Hidrográfica”, en la que se explicó de forma general como se conseguía información del suelo marino, nos despertó el interés para plantearnos el Proyecto Final de Carrera dedicado a la realización de un “levantamiento batimétrico de orden especial”. El objetivo principal ha sido obtener un modelo digital del terreno del fondo del mar de una zona del Puerto de Barcelona, consiguiendo previamente una familiarización de los equipos hidrográficos a utilizar. Este levantamiento forma parte de la campaña batimétrica de las obras de ampliación de Puerto, concretamente en el nuevo Dique Sur, debido a que es un área donde observamos grandes desniveles por los trabajos que allí se ejecutan. El proyecto está dividido en dos partes, la primera y de mayor importancia trata sobre el estudio batimétrico con ecosonda multihaz, y la segunda versa, a nivel teórico, sobre la clasificación de fondos. La primera parte consta de dos grandes apartados. En uno, se da una visión general de los factores externos que intervienen en la elaboración de una batimetría, de los sistemas empleados y del funcionamiento del instrumental utilizado. Asimismo se realiza una comparación teórica de los sistemas de ecosondas, monohaz y multihaz, y se evalúa positivamente todos los factores que intervienen en la forma de trabajar de una ecosonda multihaz. En el otro, aparece la metodología aplicada sobre la ejecución del levantamiento batimétrico llevado a cabo, desde la elección de la zona de estudio hasta la obtención de los datos, el post-procesado de ellos y finalmente la representación gráfica conseguida, con el detalle de los pasos que se han seguido. En la segunda parte se introduce a nivel teórico el capítulo de la clasificación de fondos. Es en este apartado donde se explica la manera con la que trabaja el software QTC Multiview, programa con el que, a partir de los datos extraídos del sistema multihaz, se obtiene una caracterización lo más aproximada posible del lecho marino. Se entiende como caracterización, la distinción de los diferentes sedimentos que se encuentran en el fondo del mar. Además se mencionan las posibles aplicaciones que tiene este programa integrado con otros instrumentos hidrográficos y las posibles aplicaciones del mismo

Montaje y puesta a punta de un potenciostato comercial para llevar a cabo medidas de corrosión electroquímica

El objetivo principal de este Proyecto consistía en el montaje y puesta a punto de un potenciostato comercial. Dicho objetivo ha sido cumplido. Los múltiples problemas presentes en el proceso confirman la utilidad de este trabajo, ya que se consiguió detectar un error serio de fabricación que impedía que el potenciostato funcionara correctamente. La detección y solución de este fallo facilitará en gran medida el trabajo de los futuros usuarios del equipo. Una vez verificado el correcto funcionamiento del potenciostato se procedió a realizar un estudio básico de una serie de materiales, que fueron: cobre, acero, titanio puro y titanio aleado (Ti + Y2O3). De los ensayos llevados a cabo se pudo observar: - El proceso de corrosión del acero está bajo un fuerte control catódico, mientras que el del cobre se encuentra bajo control anódico. Las dos muestras de titanio, tanto la pura como la aleada, presentan control mixto. - El acero sufre un proceso de corrosión intergranular, mientras el cobre forma una capa pasiva. El mecanismo de pasivación no se ha confirmado para las probetas de titanio, ya que para ello sería necesario un estudio más extenso. - Los resultados obtenidos para las probetas de titanio muestran que el titanio puro es más noble que el titanio aleado, pues tiene un valor mayor para el potencial de corrosión. Por otro lado, en relación con su densidad de corriente, su valor es mayor que para el titanio aleado, con lo cual se corroerá a mayor velocidad.Ingeniería Técnica en Electrónic

Diseño e implementación de un receptor multifrecuencia basado en muestreo paso banda aplicado al sistema Galileo

Este trabajo tiene como objetivo diseñar e implementar un receptor multifrecuencia requerido para aplicaciones Galileo centradas a realizar correcciones de errores y estudios de la ionosfera. Estas características obligan a buscar alternativas respecto los receptores superheterodinos convencionales dado que para éstos los retardos de propagación entre las diferentes bandas de interés son inaceptables. Por ello, se presenta un receptor basado en la técnica de muestreo paso banda, que permite trasladar el espectro mediante el conversor ADC a través de un aliasing intencionado, eliminando así los retardos de propagación entre bandas de interés, dado que todas se albergan en un mismo canal. En este trabajo nos hemos centrado únicamente en las etapas críticas del receptor presentado, siendo éstas la etapa de filtrado y conversión digital. La etapa de filtrado requerirá filtros muy selectivos, ya que el ruido existente fuera de banda se solapará a nuestra banda de interés, degradando la SNR del sistema a medida que tenga más potencia. Esta etapa se ha realizado mediante una estructura duplexora conjuntamente con dos filtros de líneas acopladas. La etapa de conversión se ha realizado fabricando el layout de un conversor comercial, del cual se ha validado el correcto funcionamiento para la aplicación requerida.Aquest treball té com objectiu dissenyar i implementar un receptor multi-freqüència requerit per aplicacions Galileo centrades a realitzar correccions d'errors i estudis de la ionosfera. Aquestes característiques obliguen a buscar alternatives respecte els receptors superheterodins convencionals donat que per aquests, els retards de propagació entre les diferents bandes d'interès són inacceptables. Per això, es presenta un receptor basat en la tècnica de mostreig passa banda, que permet traslladar l'espectre mitjançant el conversor ADC a través d'un aliasing intencionat, eliminant així els retards de propagació entre bandes d'interès, donat que totes s'alberguen en un mateix canal. En aquest treball ens hem centrat únicament en les etapes crítiques del receptor presentat, essent aquestes l'etapa de filtrat i conversió digital. La etapa de filtrat requerirà filtres molt selectius, ja que el soroll existent fora de banda es solaparà a la banda d'interès, degradant així la SNR del sistema a mesura que aquest tingui més potència. Aquesta etapa s'ha realitzar mitjançant una estructura duplexora conjuntament amb dos filtres de línees acoblades. L'etapa de conversió s'ha realitzat fabricant el layout d'un conversor comercial, del qual s'ha validat el correcte funcionament per la aplicació requerida.The purpose of this work is to design and implement a multi-frequency receiver required to Galileo applications aimed to make error corrections and ionosphere studies. These characteristics require using alternatives to the conventional superheterodine receivers, owing to the existing propagation delays between the bands are unacceptable. Thus, a band-pass sampling receiver is presented. This receiver realizes a frequency translation via intentional aliasing, allowing to have the same propagation delays between bands due to all the bands are in a same channel. In this work we only present those stages which are critical for the presented receiver, being these the filter and digital conversion stages. The filter stage requires very selective filters because all the out-of-band noise will be overlapped to the interest band. Thus, the more noise power exists, the more the SNR of the system will be degraded. The filter has been done using a duplexer structure along with two parallel-coupled, half-wavelength resonator filters. The conversion stage has been done realizing the layout of a comercial ADC. With this one, the correct performance of the ADC for the required application has been validated

Sismógrafo electrónico de medición y detección de movimiento telúricos con salida impresa, para la carrera de ingeniería geológica de la Unan-Managua 2016

El desarrollo de un prototipo de sismógrafo, es en gran manera útil para el departamento de geología ya que no cuentan con este equipo para realizar las prácticas de laboratorio de la asignatura de sismología y riesgos sísmicos. Es necesario para su pleno desarrollo, es por esto que optamos por la elaboración de un equipo sismógrafo controlado por micro controlador Atmega 32U4 que se encuentra en la placa Arduino Leonardo optando a la elección de la última placa creada de Arduino tomando en cuenta las características que brindaran el proceso adecuado con nuestro equipo. Este equipo es controlado por medio de una programación en leguaje C++ el cual es una herramienta de código abierto este permitirá darle las instrucciones necesaria que necesita realizar el micro controlador para el funcionamiento del sismógrafo logrando así la impresión de la señal que brindara las vibraciones que transmite el sensor piezoeléctrico. De esta manera se puede manipular el sismógrafo sin ninguna dificultad ya que solo con seguir los pasos logramos la ejecución de mismo. El funcionamiento se basa en los registros de vibración, golpe o movimiento que detecte el sensor piezoeléctrico, este manda señales eléctricas al Arduino de manera constante, el cual por medio de la programación genera una señal en donde se observan las frecuencias altas y bajas que han sido detectado

Sistema para el monitoreo del clima espacial en Colombia

El monitoreo del clima espacial por efectos solares en la ionósfera es un proceso que se lleva a cabo en diferentes países alrededor del mundo de tal manera que se ha generado toda una red de observación dedicada a este tipo de fenómenos. Debido a esto se creó la necesidad de que Colombia hiciera parte de dicha red puesto que no solo estará a la altura de varios países como USA, Australia, y algunos de Europa sino que también se pondrá a la par con otros de Latinoamérica que ya pertenecen, además de tener una herramienta muy útil para poder prevenir los posibles efectos que causan la actividad súbita del Sol. El uso de la tecnología tanto en comunicaciones como en la distribución y uso de los servicios energéticos es cada día mayor y más indispensable, estos servicios se pueden ver afectados de forma directa por la actividad solar provocando incluso daños físicos en casos extremos, por ejemplo en las redes de distribución de energía como los transformadores, efectos que serán alcanzados y estudiados por el sistema de monitoreo del clima espacial. Con base en las anteriores observaciones se inicia el siguiente trabajo de tipo experimental dando como resultado todo un sistema de detección, observación y análisis de las variaciones súbitas generadas por el clima espacial en la ionósfera terrestre, buscando con ello tener información de primera mano que servirá como herramienta no solo de prevención sino también de estudio y observación para los grupos interesados en la astronomía de la Universidad Tecnológica de Pereira, lugar donde estará situado el sistema en la instalaciones del Observatorio Astronómico