Hacia la construcción de un Tomógrafo de Impedancia Eléctrica (EIT) para la zona del antebrazo humano

Proyecto de Investigación (Código: VIE-180181) Instituto Tecnológico de Costa Rica. Vicerrectoría de Investigación y Extensión (VIE). Escuela de Física, Escuela de Ingeniería Electrónica, 2017La tomografía por impedancia eléctrica (EIT) es una técnica que permite crear imágenes de tejidos humanos a partir de mediciones de impedancia con arreglos de electrodos colocados sobre la superficie de la piel. Al ser un método no invasivo de costo relativamente bajo, importantes esfuerzos de investigación se han realizado con el fin de desarrollar esta técnica en diversas aplicaciones de diagnóstico médico. Tradicionalmente este sistema se aplica a tejidos cuya estructura de conductividades cambia en el tiempo, aplicaciones de esta tecnología son mediciones del volumen de sangre eyectado del corazón, monitorización del volumen de aire que entra y sale de los pulmones y la evolución de accidentes cerebro vasculares. En el caso específico donde la diferencia de conductividad eléctrica permite un alto contraste de los tejidos se ha aplicado como un método de seguimiento de evolución del paciente, pero no de forma exclusiva, este es el caso del cáncer mamario. Este estudio plantea estudiar la factibilidad de desarrollar un tomógrafo de impedancia eléctrica para la zona del antebrazo humano en el Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR), en cooperación con la Universidad Técnica de Hamburgo (TUHH), y con el fin de complementar a futuro actividades de investigación paralelas en el campo de la estimulación eléctrica neuromuscular. El trabajo realizado muestra la posibilidad de construir un tomógrafo de impedancia eléctrica (EIT) en el Tecnológico, con aplicaciones en sistemas invariantes en el tiempo, como lo es el antebrazo humano; sin embargo, se requiere un refinamiento de las técnicas de reconstrucción de imágenes para lograr la resolución suficiente para localizar tejidos nerviosos, debido principalmente al bajo contraste que presenta este tejido con el medio que lo rode

Robots miniaturizados: diseño, implementación y aplicaciones

Proyecto de Investigación (Código: 5402-1360-2401 FI-298-09) Instituto Tecnológico de Costa Rica. Escuela de Ingeniería Electrónica, Escuela de Física, Escuela de Ingeniería en Computación, 2014Este informe presenta los resultados obtenidos en el proyecto “Robots miniaturizados: diseño, implementación y aplicaciones”, con número de proyecto 5402-1360-2401. Se presentan los resultados obtenidos con respecto a locomoción autónoma, comunicación inalámbrica óptica y alimentación inalámbrica, actuadores para manipulación y microcorte e interfaz con una PC para datos y comandos. El minirobot fue diseñado para operar en un área de al menos 30cm de diámetro y tiene un tamaño de 2.3 cm x 2.6 cm x 1.78 cm. Para el estudio de los actuadores del minirobot se utilizó simulación multifísica por el método de elementos finitos con el software COMSOL Multiphysics. La estructura del informe es la siguiente: en la sección de Introducción se tratan los antecedentes, la descripción del problema a resolver, así como los objetivos planteados en el proyecto de investigación. En la sección de metodología se resume el método de investigación y los flujos de diseño. En la sección de resultados se presentan los resultados obtenidos correspondientes a: comunicación inlámbrica óptica, sistema de locomoción, interfaz humano-máquina y software, alimentación inalámbrica de energia y actuadores. Posteriormente, se discuten los resultados obtenidos junto con las principales conclusiones del proyecto y las recomendaciones para su continuación y/o aprovechamiento de los resultados.Instituto Tecnológico de Costa Rica. Escuela de Ingeniería Electrónica. Escuela de Física. Escuela de Ingeniería en Computación

Desarrollan modelos de impulsor para dispositivos de asistencia cardiaca (DAC)

De acuerdo con la publicación Indicadores Básicos de Costa Rica 2009, el Ministerio de Salud indica que las enfermedades cardiovasculares son la principal causa de muerte en el país, para adultos mayores de 30 años. Frecuentemente las personas enfermas del corazón desarrollan insuficiencia cardiaca, caracterizada por el bombeo insuficiente de sangre para satisfacer las necesidades del cuerpo

Hacia la construcción de un Tomógrafo de Impedancia Eléctrica (EIT) para la zona del antebrazo humano

Proyecto de Investigación (Código: VIE-180181) Instituto Tecnológico de Costa Rica. Vicerrectoría de Investigación y Extensión (VIE). Escuela de Física, Escuela de Ingeniería Electrónica, 2017La tomografía por impedancia eléctrica (EIT) es una técnica que permite crear imágenes de tejidos humanos a partir de mediciones de impedancia con arreglos de electrodos colocados sobre la superficie de la piel. Al ser un método no invasivo de costo relativamente bajo, importantes esfuerzos de investigación se han realizado con el fin de desarrollar esta técnica en diversas aplicaciones de diagnóstico médico. Tradicionalmente este sistema se aplica a tejidos cuya estructura de conductividades cambia en el tiempo, aplicaciones de esta tecnología son mediciones del volumen de sangre eyectado del corazón, monitorización del volumen de aire que entra y sale de los pulmones y la evolución de accidentes cerebro vasculares. En el caso específico donde la diferencia de conductividad eléctrica permite un alto contraste de los tejidos se ha aplicado como un método de seguimiento de evolución del paciente, pero no de forma exclusiva, este es el caso del cáncer mamario. Este estudio plantea estudiar la factibilidad de desarrollar un tomógrafo de impedancia eléctrica para la zona del antebrazo humano en el Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR), en cooperación con la Universidad Técnica de Hamburgo (TUHH), y con el fin de complementar a futuro actividades de investigación paralelas en el campo de la estimulación eléctrica neuromuscular. El trabajo realizado muestra la posibilidad de construir un tomógrafo de impedancia eléctrica (EIT) en el Tecnológico, con aplicaciones en sistemas invariantes en el tiempo, como lo es el antebrazo humano; sin embargo, se requiere un refinamiento de las técnicas de reconstrucción de imágenes para lograr la resolución suficiente para localizar tejidos nerviosos, debido principalmente al bajo contraste que presenta este tejido con el medio que lo rode

Revisión de modelos teóricos de la dinámica de fluidos asociada al flujo de sangre

Blood is an incompressible and viscoelastic fluid with Non-Newtonian behavior. A mathematical model should include these features and also must have a compromise between the results accuracy and computational resources need to obtain them. This paper presents a summary of Non-Newtonian models frequently used to describe blood flow, an assessment of diferent bloods models chosen in the literature, a summary of parameters used in blood description and some results obteined from a comparison of blood behavior in an artery.La sangre es un fluido incompresible, viscoelástico y de comportamiento no newtoniano. Su representación por medio de un modelo matemático debe contemplar estas características, así como el compromiso entre la exactitud de los resultados y el cálculo computacional para obtenerlos. A continuación se presenta un resumen de los modelos de flujo no newtoniano utilizados con mayor frecuencia en la descripción del flujo sanguíneo, una evaluación realizada sobre modelos de sangre seleccionados de la literatura, la recapitulación de los parámetros utilizados para la descripción de la sangre y los resultados de una prueba de concepto para la comparación de modelos de sangre en una arteria

Revisión de modelos teóricos de la dinámica de fluidos asociada al flujo de sangre

Blood is an incompressible and viscoelastic fluid with Non-Newtonian behavior. A mathematical model should include these features and also must have a compromise between the results accuracy and computational resources need to obtain them. This paper presents a summary of Non-Newtonian models frequently used to describe blood flow, an assessment of diferent bloods models chosen in the literature, a summary of parameters used in blood description and some results obteined from a comparison of blood behavior in an artery.La sangre es un fluido incompresible, viscoelástico y de comportamiento no newtoniano. Su representación por medio de un modelo matemático debe contemplar estas características, así como el compromiso entre la exactitud de los resultados y el cálculo computacional para obtenerlos. A continuación se presenta un resumen de los modelos de flujo no newtoniano utilizados con mayor frecuencia en la descripción del flujo sanguíneo, una evaluación realizada sobre modelos de sangre seleccionados de la literatura, la recapitulación de los parámetros utilizados para la descripción de la sangre y los resultados de una prueba de concepto para la comparación de modelos de sangre en una arteria

Modalidad taller de Física General I y Física General III

Proyecto de Investigación. Instituto Tecnológico de Costa Rica. Vicerrectoría de Vida Estudiantil y Servicios Académicos. Departamento de Orientación y Psicología, Vicerrectoría de Docencia. Escuela de Física, 2006El Proyecto Piloto, ahora llamado Curso Modalidad Taller, para la Física General I, II y III es una iniciativa de la Escuela de Física del Instituto Tecnológico de Costa Rica que cuenta con el apoyo de la Vicerrectoría de Docencia y la Vicerrectoría de Vida Estudiantil y Servicios Académicos. En el caso de la VIESA el apoyo se ofrece a través del departamento de Orientación y Psicología, específicamente dentro del Programa de Acompañamiento. El Proyecto consiste en un curso de Física General I y en otro de Física General II o III dirigidos a la población estudiantil que ha reprobado dichos cursos y que, en al menos una ocasión, los ha finalizado

Proyecto Piloto: Física General I y Física General II

Proyecto Piloto. Instituto Tecnológico de Costa Rica. Vicerrectoría de Vida Estudiantil y Servicios Académicos. Departamento de Orientación y Psicología, Vicerrectoría de Docencia. Escuela de Física, 2005El Curso Modalidad Taller para Física General es una iniciativa de la Escuela de Física del Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR), cuenta con el apoyo de las Vicerrectorías de Docencia y de Vida Estudiantil y Servicios Académicos (VIESA) a través del Departamento de Orientación y Psicología (DOP). El Proyecto se implementó por primera vez el primer semestre 2005 en el curso Física General I con resultados positivos. Esto motivó que para el segundo semestre se aplicara en Física General II, dirigido a población estudiantil que ha reprobado el curso en varias ocasiones. Su objetivo es que el estudiante en situación de reprobación (Rn) mejore su condición académica y pueda tener mejor aprovechamiento del curso pues se usan metodologías diversas y grupos de máximo 20 estudiantes. Los resultados son satisfactorios con una aprobación de 81.82% (Física General I) y 57.14% (Física General II).Instituto Tecnol´gico de Costa Rica. Departamento de Orientación y Psicología. Escuela de Físic

Simulation of translational piezoelectric microactuators with application in miniaturized robots

In the design of miniaturized robots, different types of microelectromechanical actuators must be evaluated to determine the most appropriate one for each specific function as well as the best actuation effect for the size, force, supply voltage, energy, precision and degrees of freedom required.The piezoelectric effect is one of the most promising effects to incorporate microactuators in miniaturized robots. This paper presents a brief comparison on actuation methods for translational displacement and discusses its feasibility for application in miniaturized robots. The specific case of evaluation of a translational piezoelectric actuator using COMSOL Multiphysics is described, as well as an application example for a microgripper to be incorporated in a miniaturized robot for grasping submicrometric objects