Prototipo simulado de los movimientos de pitch y roll de la camilla de tratamiento de radioterapia del acelerador lineal del Centro de Cáncer de la Clínica Foscal

En el ámbito del tratamiento de radioterapia, la precisión en el posicionamiento del paciente es crucial. En el Centro de Cáncer de la clínica FOSCAL, se ha identificado la necesidad de mejorar el sistema actual de posicionamiento, que cuenta con una camilla de 4 grados de libertad. Para abordar est...

Full description

Autores:: Abuchaibe Manzano, Jose

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2024

Institución:: Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB

Repositorio:: Repositorio UNAB

Idioma:: spa

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description	En el ámbito del tratamiento de radioterapia, la precisión en el posicionamiento del paciente es crucial. En el Centro de Cáncer de la clínica FOSCAL, se ha identificado la necesidad de mejorar el sistema actual de posicionamiento, que cuenta con una camilla de 4 grados de libertad. Para abordar esta necesidad, se ha desarrollado un prototipo que agrega dos grados de libertad adicionales, de inclinación y balanceo, a la camilla existente. Este prototipo ha sido sometido a pruebas exhaustivas que han demostrado su eficacia en el cumplimiento de los objetivos establecidos, incluyendo su diseño en 3D, la evaluación de costos y la viabilidad para la producción futura del dispositivo.
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En el Centro de Cáncer de la clínica FOSCAL, se ha identificado la necesidad de mejorar el sistema actual de posicionamiento, que cuenta con una camilla de 4 grados de libertad. Para abordar esta necesidad, se ha desarrollado un prototipo que agrega dos grados de libertad adicionales, de inclinación y balanceo, a la camilla existente. Este prototipo ha sido sometido a pruebas exhaustivas que han demostrado su eficacia en el cumplimiento de los objetivos establecidos, incluyendo su diseño en 3D, la evaluación de costos y la viabilidad para la producción futura del dispositivo.CAPÍTULO 1 15 Problema de investigación 15 1.1 Descripción 15 1.2 Justificación 15 1.3 Pregunta problema 16 1.4 Objetivos 17 1.4.1 Objetivo general 17 1.4.2 Objetivos específicos 17 1.5 Limitaciones y delimitaciones 17 1.5.1 Delimitaciones: 17 1.5.2 Limitaciones: 18 CAPÍTULO 2 19 Marco Teórico y Estado del Arte 19 2.1 Marco teórico 19 2.1.1 Marco conceptual 19 2.1.1.1 Radioterapia 19 2.1.1.2 Acelerador lineal 20 2.1.1.3 Camilla de tratamiento de radioterapia 20 2.1.1.4 inmovilización en radioterapia 20 2.1.1.5 Posicionamiento en la radioterapia 20 2.1.1.6 Imágenes diagnosticas 21 2.1.1.6.1 TAC 21 2.1.1.6.2 Resonancia magnética 21 2.1.1.6.3 Rayos X 22 2.1.1.7 Motores 22 2.1.2 Marco legal 22 Normas internacionales: 22 Normas nacionales: 23 2.2 Estado del arte 24 CAPÍTULO 3 26 Metodología 26 3.1 Etapa 1: Diseñar los distintos sistemas usando software asistido por computador para los movimientos rotacionales de la camilla de radioterapia del centro de cáncer de la clínica FOSCAL. 27 3.1.1 Tomar medidas de la camilla actual. 27 3.1.2 Diseño CAD del prototipo simulado 27 3.1.3 Diseño del esquemático del circuito digital del prototipo 28 3.1.4 Diseñar el sistema mecánico digital del prototipo simulado en CAD. 29 3.2 Etapa 2: Evaluar la estructura, componentes mecánicos y electrónicos a través de simulaciones estáticas, dinámicas y electrónicas del diseño del prototipo para la Camilla de radioterapia del centro de cáncer de la clínica FOSCAL. 30 3.2.1 Cotizar los materiales a utilizar en la camilla. 30 3.2.2 Cotizar los componentes electrónicos. 31 3.2.3 Realizar el código de control en Arduino 32 3.2.4 Realizar pruebas de movimientos al prototipo simulado. 33 3.3 Etapa 3: Realizar pruebas de atenuación y esfuerzo para verificar la interferencia del material en las imágenes diagnósticas y el soporte al peso del paciente en el Centro de Cáncer de la Clínica FOSCAL. 33 3.3.1 Desarrollar un esquema de las pruebas a realizar a los materiales cotizados. 33 3.3.2 Realizar pruebas de imágenes diagnósticas a los materiales cotizados para el prototipo simulado. 34 3.3.3 Realizar pruebas de esfuerzo al diseño 3D del prototipo simulado. 34 CAPÍTULO 4 35 Resultados y análisis 35 4.1 Presentación de resultados 35 4.1.1 Resultados de la etapa 1: Diseñar los distintos sistemas usando software asistido por computador para los movimientos rotacionales de la camilla de radioterapia del centro de cáncer de la clínica FOSCAL. 35 4.1.1.1 Tomar medidas de la camilla actual. 35 4.1.1.2 Diseño CAD del prototipo simulado 36 4.1.1.3 Diseño del esquemático del circuito digital del prototipo 37 4.1.1.4 Diseñar el sistema mecánico digital del prototipo simulado en CAD. 39 4.1.2 Resultados de la etapa 2: Evaluar la estructura, componentes mecánicos y electrónicos a través de simulaciones estáticas, dinámicas y electrónicas del diseño del prototipo para la camilla de radioterapia del centro de cáncer de la clínica FOSCAL. 43 4.1.2.1 Cotizar los materiales a utilizar en la camilla. 43 4.1.2.2 Cotizar los componentes electrónicos. 44 4.1.2.3 Realizar el código de control en Arduino 48 4.1.2.4 Realizar pruebas de movimientos al prototipo simulado. 50 4.1.3 Resultados de la etapa 3: Realizar pruebas de atenuación y esfuerzo para verificar la interferencia del material en las imágenes diagnósticas y el soporte al peso del paciente en el centro de cáncer de la clínica FOSCAL. 52 4.1.3.1 Desarrollar un esquema de las pruebas a realizar a los materiales cotizados. 52 4.1.3.2 Realizar pruebas de imágenes diagnósticas a los materiales cotizados para el prototipo simulado. 55 4.1.3.3 Realizar pruebas de esfuerzo al diseño 3D del prototipo simulado. 60 4.2 Análisis de resultados 64 4.2.1 etapa 1: Diseñar los distintos sistemas usando software asistido por computador para los movimientos rotacionales de la camilla de radioterapia del centro de cáncer de la clínica FOSCAL. 64 4.2.2 Resultados de la etapa 2: Evaluar la estructura, componentes mecánicos y electrónicos a través de simulaciones estáticas, dinámicas y electrónicas del diseño del prototipo para la camilla de radioterapia del centro de cáncer de la clínica FOSCAL. 65 4.2.3 Resultados de la etapa 3: Realizar pruebas de atenuación y esfuerzo para verificar la interferencia del material en las imágenes diagnósticas y el soporte al peso del paciente en el centro de cáncer de la clínica FOSCAL. 66 CAPÍTULO 5 68 Conclusiones y recomendaciones 68 5.1 Conclusiones 68 5.2 Recomendaciones 69 Bibliografía 70 Anexos 74PregradoIn the field of radiotherapy treatment, precision in patient positioning is crucial. At the Cancer Center of FOSCAL clinic, the need to improve the current positioning system, which has a 4-degree-of-freedom bed, has been identified. To address this need, a prototype has been developed that adds two additional degrees of freedom, pitch and roll, to the existing bed. This prototype has undergone rigorous testing that has demonstrated its effectiveness in meeting the established objectives, including its 3D design, cost evaluation, and feasibility for future device production.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Prototipo simulado de los movimientos de pitch y roll de la camilla de tratamiento de radioterapia del acelerador lineal del Centro de Cáncer de la Clínica FoscalSimulated prototype of the pitch and roll movements of the linear accelerator radiotherapy treatment table at the Foscal Clinic Cancer CenterIngeniero BiomédicoUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería Biomédicainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPEngineeringBiological physicsMedicineBiomedicalClinical engineering3D DesignMaterials and componentsCircuitTreatment tableRadiotherapyPrototype developmentSimulation methodsThree-dimensional representation systemsIngeniería biomédicaIngenieríaBiofísicaBioingenieríaMedicinaBiomédicaDesarrollo de prototiposMétodos de simulaciónSistemas de representación tirdimensionalIngeniería clínicaElectrónica médicaDiseño 3DRadioterapiaCamilla de tratamientoCircuitoMateriales y componentesAcelerador lineal (LINAC). 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Prototipo simulado de los movimientos de pitch y roll de la camilla de tratamiento de radioterapia del acelerador lineal del Centro de Cáncer de la Clínica Foscal

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