Desarrollo de un prototipo de dispositivo biomédico basado en espectroscopia de infrarrojo cercano, para evaluar tejido mamario comprometido por cáncer
El cáncer de mama es un problema de salud pública, evidencia de esto es que para el año 2018 se registraron al menos 13 millones de muertes relacionadas a esta enfermedad [1]. Influyen factores geográficos, socioeconómicos, demográficos, entre otros, generan un panorama desalentador frente al diagnó...
- Autores:
-
Duran Cáceres, Johan Gabriel
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2020
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
- Repositorio:
- Repositorio UNAB
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/11650
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/20.500.12749/11650
- Palabra clave:
- Biomedical engineering
Engineering
Medical electronics
Biological physics
Bioengineering
Medical instruments and apparatus
Medicine
Breast cancer
Public health
Oncology
Prototype development
Spectral analysis
Ingeniería biomédica
Ingeniería
Biofísica
Bioingeniería
Medicina
Oncología
Desarrollo de prototipos
Análisis espectral
Ingeniería clínica
Clinical engineering
Electrónica médica
Instrumentos y aparatos médicos
Cáncer de mama
Salud pública
- Rights
- openAccess
- License
- http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/
| id |
UNAB2_bded1fa428c1cc574910a105e35b5683 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/11650 |
| network_acronym_str |
UNAB2 |
| network_name_str |
Repositorio UNAB |
| repository_id_str |
|
| dc.title.spa.fl_str_mv |
Desarrollo de un prototipo de dispositivo biomédico basado en espectroscopia de infrarrojo cercano, para evaluar tejido mamario comprometido por cáncer |
| dc.title.translated.spa.fl_str_mv |
Development of a prototype of a biomedical device based on spectroscopy near-infrared, to evaluate breast tissue compromised by cancer |
| title |
Desarrollo de un prototipo de dispositivo biomédico basado en espectroscopia de infrarrojo cercano, para evaluar tejido mamario comprometido por cáncer |
| spellingShingle |
Desarrollo de un prototipo de dispositivo biomédico basado en espectroscopia de infrarrojo cercano, para evaluar tejido mamario comprometido por cáncer Biomedical engineering Engineering Medical electronics Biological physics Bioengineering Medical instruments and apparatus Medicine Breast cancer Public health Oncology Prototype development Spectral analysis Ingeniería biomédica Ingeniería Biofísica Bioingeniería Medicina Oncología Desarrollo de prototipos Análisis espectral Ingeniería clínica Clinical engineering Electrónica médica Instrumentos y aparatos médicos Cáncer de mama Salud pública |
| title_short |
Desarrollo de un prototipo de dispositivo biomédico basado en espectroscopia de infrarrojo cercano, para evaluar tejido mamario comprometido por cáncer |
| title_full |
Desarrollo de un prototipo de dispositivo biomédico basado en espectroscopia de infrarrojo cercano, para evaluar tejido mamario comprometido por cáncer |
| title_fullStr |
Desarrollo de un prototipo de dispositivo biomédico basado en espectroscopia de infrarrojo cercano, para evaluar tejido mamario comprometido por cáncer |
| title_full_unstemmed |
Desarrollo de un prototipo de dispositivo biomédico basado en espectroscopia de infrarrojo cercano, para evaluar tejido mamario comprometido por cáncer |
| title_sort |
Desarrollo de un prototipo de dispositivo biomédico basado en espectroscopia de infrarrojo cercano, para evaluar tejido mamario comprometido por cáncer |
| dc.creator.fl_str_mv |
Duran Cáceres, Johan Gabriel |
| dc.contributor.advisor.spa.fl_str_mv |
Triana Camacho, Daniel Andrés Arboleda Carvajal, Alejandro |
| dc.contributor.author.spa.fl_str_mv |
Duran Cáceres, Johan Gabriel |
| dc.contributor.cvlac.none.fl_str_mv |
Arboleda Carvajal, Alejandro [0001468165] |
| dc.contributor.googlescholar.none.fl_str_mv |
González Acevedo, Hernando [V8tga0cAAAAJ] |
| dc.contributor.researchgate.none.fl_str_mv |
Arboleda Carvajal, Alejandro [Alejandro-Arboleda-Carvajal] |
| dc.contributor.linkedin.none.fl_str_mv |
Arboleda Carvajal, Alejandro [alejandroarboledacarvajal] |
| dc.subject.keywords.eng.fl_str_mv |
Biomedical engineering Engineering Medical electronics Biological physics Bioengineering Medical instruments and apparatus Medicine Breast cancer Public health Oncology Prototype development Spectral analysis |
| topic |
Biomedical engineering Engineering Medical electronics Biological physics Bioengineering Medical instruments and apparatus Medicine Breast cancer Public health Oncology Prototype development Spectral analysis Ingeniería biomédica Ingeniería Biofísica Bioingeniería Medicina Oncología Desarrollo de prototipos Análisis espectral Ingeniería clínica Clinical engineering Electrónica médica Instrumentos y aparatos médicos Cáncer de mama Salud pública |
| dc.subject.lemb.spa.fl_str_mv |
Ingeniería biomédica Ingeniería Biofísica Bioingeniería Medicina Oncología Desarrollo de prototipos Análisis espectral |
| dc.subject.proposal.spa.fl_str_mv |
Ingeniería clínica Clinical engineering Electrónica médica Instrumentos y aparatos médicos Cáncer de mama Salud pública |
| description |
El cáncer de mama es un problema de salud pública, evidencia de esto es que para el año 2018 se registraron al menos 13 millones de muertes relacionadas a esta enfermedad [1]. Influyen factores geográficos, socioeconómicos, demográficos, entre otros, generan un panorama desalentador frente al diagnóstico temprano de la enfermedad. En concordancia distintos estudios demuestran que un diagnóstico tardío está directamente relacionado con una disminución de al menos el 12% de probabilidades de supervivencia [2]. En respuesta, se desarrolló un prototipo de dispositivo biomédico, que detecta cambios en la estructura del tejido mamario mediante mediciones de absorbancia. Fundamentado en el cambio de las propiedades ópticas del tejido mamario al iniciar un proceso carcinogénico. Además, teniendo en cuenta los riesgos inherentes de la utilización de radiaciones ionizantes para el estudio, se propone utilizar luz infrarroja cercana, como fuente de bajo riesgo para realizar el estudio de las propiedades estructurales del tejido glandular mamario. Se elaboraron modelos que simulan las propiedades ópticas del tejido mamario, útiles para realizar estudios de sensibilidad y/o especificidad de equipos como el que se desarrolló en este proyecto. Logrando así, desarrollar un prototipo de equipo biomédico que brinde un factor predictor frente a un problema de salud pública como lo es el cáncer de mama. Este libro se divide en: Justificación, Objetivos del proyecto, Bases Teóricas, Metodología, Resultados y Conclusiones. |
| publishDate |
2020 |
| dc.date.accessioned.none.fl_str_mv |
2020-11-10T17:23:01Z |
| dc.date.available.none.fl_str_mv |
2020-11-10T17:23:01Z |
| dc.date.issued.none.fl_str_mv |
2020-07-24 |
| dc.type.driver.none.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
| dc.type.local.spa.fl_str_mv |
Trabajo de Grado |
| dc.type.coar.none.fl_str_mv |
http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f |
| dc.type.redcol.none.fl_str_mv |
http://purl.org/redcol/resource_type/TP |
| format |
http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f |
| dc.identifier.uri.none.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/20.500.12749/11650 |
| dc.identifier.instname.spa.fl_str_mv |
instname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB |
| dc.identifier.reponame.spa.fl_str_mv |
reponame:Repositorio Institucional UNAB |
| dc.identifier.repourl.spa.fl_str_mv |
repourl:https://repository.unab.edu.co |
| url |
http://hdl.handle.net/20.500.12749/11650 |
| identifier_str_mv |
instname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB reponame:Repositorio Institucional UNAB repourl:https://repository.unab.edu.co |
| dc.language.iso.spa.fl_str_mv |
spa |
| language |
spa |
| dc.relation.references.spa.fl_str_mv |
[1] SISPRO (2015). Mortalidad por tumor maligno de la mama. Available: http://www.sispro.gov.co/Pages/Observatorios/cancer.aspx [2] Sistema General de Seguridad Social en Salud – Colombia Guía Completa, & Instituto Nacional de Cancerología, ESE. (2013). Guía de práctica clínica (GPC) para la detección temprana, tratamiento integral, seguimiento y rehabilitación del cáncer de mama [3] R. R. Martinez and F. A. E. Díaz (2010), "Las enfermedades crónicas no transmisibles en Colombia," Boletín Del Observatorio En Salud, vol. 3, (4) [4] F. Bray et al (2018), "Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries," CA: A Cancer Journal for Clinicians, vol. 68, (6), pp. 394-424. [5] C. J. Uribe Pérez, S. E. Serrano Gómez and C. M. Hormiga Sánchez (2018), "Incidencia y mortalidad por cáncer en Bucaramanga, Colombia. 2008-2012," Colombia Médica, vol. 49, (1), pp. 73-80. Available: https://medes.com/publication/138338. DOI: 10.25100/cm.v49i1.3632. [6] Ruisánchez, P. N., Álvarez, M. T., Menéndez, A. I., & Ramírez, B. I. (2000). Alternativas preventivas en cáncer de mama. Rev Inst Nal Cancerol (Mex), 46(4), 232-236. [7] S. Velasco et al (2014), "Disponibilidad de servicios de mamografía en Colombia," Revista Colombiana De Cancerología, vol. 18, (3), pp. 101-108, Available: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0123901514000286. DOI: 10.1016/j.rccan.2014.06.001. [8] Benito, M. Á, & Benedicto, A. S. (2011). Programas de cribado mamográfico:¿ Los beneficios justifican los riesgos? Revista De Física Médica, 12(2) [9] Posso, M., Puig, T., & Bonfill, X. (2015). Balance entre riesgos y beneficios del tamizaje mamográfico de cáncer de mama:¿ Apoyaría su recomendación en mujeres peruanas? Revista Peruana De Medicina Experimental Y Salud Pública, 32, 117-128. [10] Cascón, A. (2009). Riesgos asociados con las radiaciones ionizantes. Revista Argentina De Cardiología, 77(2), 123-128. [11] Saba Julio and M. Hinojosa (2015), "Mamografía como instrumento de tamizaje en cáncer de mama," Scielo Peru, vol. 61, Available: http://www.scielo.org.pe/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2304-51322015000300018. [12] S. Nioka and B. Chance (2005), "NIR Spectroscopic Detection of Breast Cancer," Technology in Cancer Research & Treatment, vol. 4, Available: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16173821. [13] S. L. Troyan et al (2009), "The FLARE™ intraoperative near-infrared fluorescence imaging system: a first-in-human clinical trial in breast cancer sentinel lymph node mapping," Annals of Surgical Oncology, vol. 16, (10), pp. 2943-2952. [14] D. A. Miranda, R. K. L. Cristiano and D. A. Triana (2014), "Design, assembly and calibration of an optoelectronic device that measures three wavelengths in the near infrared for breast cancer early detection," in 2014 IEEE 5th Colombian Workshop on Circuits and Systems (CWCAS),. DOI: 10.1109/CWCAS.2014.6994613. [15] Asociación Española Contra el Cáncer (2012), "Cáncer de Mama,". [16] National Breast Cancer Foundation, Inc (2019). About breast cancer. Retrieved 30-09-, from https://refworks.proquest.com/library/5d84d434e4b090169580b3f5/ [17] American Cancer Society (2019). About breast cancer. Retrieved Sep, 30, from https://www.cancer.org/cancer/breast-cancer/about/what-is-breast-cancer.html [18] Morillo, M., & Portelo, S. (2011). Radiación infrarroja [19] CAPÍTULO 1 CONCEPTOS BÁSICOS, RADIACIÓN Y LUZ INFRARROJA (2013). () [20] A. Brosed Serreta, Fundamentos De Física Médica. (2nd ed.) . [22] Boylestand, R., & Nashelsky, L. Electrónica: Teoría de circuitos y dispositivos electrónicos. (Décima ed.) Pearson [23] Electronicsforu. (2019). IR LED, infrared LED, infrared sensor. From https://electronicsforu.com/resources/learn-electronics/ir-led-infrared-sensor-basics [24] Sagredo Barcina, J. L. (2017). ESTUDIO DE INTERACCIÓN LÁSER CON MATERIALES BIOLÓGICOS . Universidad de Salamanca. [25] Niemz, M. H. (2007). Laser-tissue interactions. Springer. [26] Dederich, D. N. (1993). Laser/tissue interaction: what happens to laser light when it strikes tissue?. The Journal of the American Dental Association, 124(2), 57-61. [27] National Breast Cancer Foundation, INC. Diagnosis of breast cancer. Retrieved Oct 10, 2019, from https://www.nationalbreastcancer.org/diagnostic-mammogram [28] American College of Radiology, (ACR)®. Detección temprana del cáncer de seno. Retrieved Oct 10, 2019, from https://www.radiologyinfo.org/sp/info.cfm?pg=screening-breast [29] Centro para la el control y prevención de enfermedades. Cáncer de mama. Retrieved Oct 10, 2019, from https://www.cdc.gov/spanish/cancer/breast/basic_info/mammograms.htm [30] American Society of Clinical Oncology, (ASCO). Exploración por tomografía computarizada (TC). Retrieved Oct 10, 2019, from https://www.cancer.net/es/desplazarse-por atenci%C3%B3n-del-c%C3%A1ncer/diagn%C3%B3stico-de-c%C3%A1ncer/pruebas-y procedimientos/exploraci%C3%B3n-por-tomograf%C3%ADa-comparizada-tc [31] Serna Macías, J. A., Cabezas Ortiz, C. A., Ramírez Carpinteyro, P., Méndez García, M., & Ramírez Arias, J. L. (2016). Tomografía por emisión de positrones/tomografía computada en tumores mamarios. Acta Médica Grupo Ángeles, 14(S1), 13-21 [32] Vargas-Ocampo, G., Pérez-Reyes, M., & Mendoza-Gutiérrez, M. (2005). Correlación diagnóstica con ultrasonido y resonancia magnética en la detección de cáncer de mama en estudios de mastografía, categorías III, IV y V de la clasificación ACR-BIRADS. Revista De Sanidad Militar, 59(5), 288-298. [33] American College of Radiology. Ultrasonido de mama. Retrieved Oct 18, 2019, from https://www.radiologyinfo.org/sp/info.cfm?pg=breastus [34] Tardivon, A. (2007). Resonancia magnética de mama. técnica e indicaciones actuales. Revista Argentina De Radiología, 71(3), 289-294. [35] Herrero, J. C. (2011). Resonancia magnética de mama: Estado actual y aplicación clínica. Radiología, 53(1), 27-38. [36] Troyan, S. L., Kianzad, V., Gibbs-Strauss, S. L., Gioux, S., Matsui, A., Oketokoun, R., et al. (2009). The FLARE™ intraoperative near-infrared fluorescence imaging system: A first in-human clinical trial in breast cancer sentinel lymph node mapping. Annals of Surgical Oncology, 16(10), 2943-2952 [37] Mieog, J. S. D., Troyan, S. L., Hutteman, M., Donohoe, K. J., Van Der Vorst, Joost R, Stockdale, A., et al. (2011). Toward optimization of imaging system and lymphatic tracer for near-infrared fluorescent sentinel lymph node mapping in breast cancer. Annals of Surgical Oncology, 18(9), 2483-2491 [38] Verbeek, F. P., Troyan, S. L., Mieog, J. S. D., Liefers, G., Moffitt, L. A., Rosenberg, M., et al. (2014). Near-infrared fluorescence sentinel lymph node mapping in breast cancer: A multicenter experience. Breast Cancer Research and Treatment, 143(2), 333-342. [39] Poellinger, A., Burock, S., Grosenick, D., Hagen, A., Lüdemann, L., Diekmann, F., et al. (2011). Breast cancer: Early-and late-fluorescence near-infrared imaging with indocyanine green—a preliminary study. Radiology, 258(2), 409-416 [40] Vahrmeijer, A. L., Hutteman, M., Van Der Vorst, Joost R, Van De Velde, Cornelis JH, & Frangioni, J. V. (2013). Image-guided cancer surgery using near-infrared fluorescence. Nature Reviews Clinical Oncology, 10(9), 507. [41] Fantini, S., & Sassaroli, A. (2012). Near-infrared optical mammography for breast cancer detection with intrinsic contrast. Annals of Biomedical Engineering, 40(2), 398-407. [42] Kukreti, S., Cerussi, A., Tromberg, B., & Gratton, E. (2008). Intrinsic near-infrared spectroscopic markers of breast tumors. Disease Markers, 25(6), 281-290. [43] Miranda, D. A., Cristiano, K. L., & Gutiérrez, J. C. (2013). Breast phantom for mammary tissue characterization by near infrared spectroscopy. Journal of Physics: Conference Series, 466, 12018. doi:10.1088/1742-6596/466/1/012018 [44] Wang, Z., Aarya, I., Gueorguieva, M., Liu, D., Luo, H., Manfredi, L., et al. (2012). Image based 3D modeling and validation of radiofrequency interstitial tumor ablation using a tissue mimicking breast phantom. International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery, 7(6), 941-948 [45] Rámires Rojas, & Fernando. (1993). Electrónica analógica Casa Abierta al tiempo : Universidad Autónoma Metropolitana. [46] Texas Instrument. (2015). OPT101 monolithic photodiode and single-supply transimpedance amplifier. (). Retrieved from: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/opt101.pdf?HQS=TI-null-null-alldatasheets-df-pf-SEP wwe [47] Spear, S. (2011). Surgery of the breast (third ed.) Lippincott Wiliams & Wilkins. [48] Triana, D. A., Cristiano, K. L., Gutiérrez, J. C., & Miranda, D. A. (2017). Mechanical Characterization of a Breast Phantom. In VII Latin American Congress on Biomedical Engineering CLAIB 2016, Bucaramanga, Santander, Colombia, October 26th-28th, 2016 (pp. 489-491). Springer, Singapore. [49] Ömer ayli. Accuracy improvements of nirs and investigation of muscle oxidative metabolism. (2019) Bo§aziçi University. [50] DEPARTAMENTO ADMINISTRATIVO DE CIENCIA, TECNOLOGÍA E INNOVACIÓN - COLCIENCIAS -. (2016). niveles de madurez tecnológica. (). Retrieved from:https://minciencias.gov.co/sites/default/files/upload/convocatoria/anexo-13-niveles madurez-tecnologica-conv.pdf [51] S H Chung, A E Cerussi, C Klifa. (2008). In vivo water state measurements in breast cancer using broadband diffuse optical spectroscopy. PubMed, Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/23461805_In_vivo_water_state_measurements_in_ breast_cancer_using_broadband_diffuse_optical_spectroscopy |
| dc.rights.uri.*.fl_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/ |
| dc.rights.local.spa.fl_str_mv |
Abierto (Texto Completo) |
| dc.rights.accessrights.spa.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
| dc.rights.creativecommons.*.fl_str_mv |
Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia |
| rights_invalid_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/ Abierto (Texto Completo) http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.mimetype.spa.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.coverage.spatial.spa.fl_str_mv |
Colombia |
| dc.coverage.campus.spa.fl_str_mv |
UNAB Campus Bucaramanga |
| dc.publisher.grantor.spa.fl_str_mv |
Universidad Autónoma de Bucaramanga UNAB |
| dc.publisher.faculty.spa.fl_str_mv |
Facultad Ingeniería |
| dc.publisher.program.spa.fl_str_mv |
Pregrado Ingeniería Biomédica |
| institution |
Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB |
| bitstream.url.fl_str_mv |
https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/11650/1/2020_Tesis_Johan_Gabriel_Duran_Caceres.pdf https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/11650/2/2020_Licencia_Johan_Gabriel_Duran_Caceres.pdf https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/11650/3/license.txt https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/11650/4/2020_Tesis_Johan_Gabriel_Duran_Caceres.pdf.jpg https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/11650/5/2020_Licencia_Johan_Gabriel_Duran_Caceres.pdf.jpg |
| bitstream.checksum.fl_str_mv |
fbd889507f02abf99af9db43e2ccad33 abc4d9e70fe4ab450dfeba44232b220d 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 b2a4e276e2b559eab1d12d5f78a216a9 9881c64f0ac07bd7353dded01e3e4160 |
| bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 |
| repository.name.fl_str_mv |
Repositorio Institucional | Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB |
| repository.mail.fl_str_mv |
repositorio@unab.edu.co |
| _version_ |
1808410753538981888 |
| spelling |
Triana Camacho, Daniel Andrés7fe99627-9cb5-4105-9325-27261a360c8eArboleda Carvajal, Alejandro778c20f7-2c6c-4b0a-8fa0-15f360e97b83Duran Cáceres, Johan Gabriel8c46ebd2-91f8-4253-93c3-2910201d6ccbArboleda Carvajal, Alejandro [0001468165]González Acevedo, Hernando [V8tga0cAAAAJ]Arboleda Carvajal, Alejandro [Alejandro-Arboleda-Carvajal]Arboleda Carvajal, Alejandro [alejandroarboledacarvajal]ColombiaUNAB Campus Bucaramanga2020-11-10T17:23:01Z2020-11-10T17:23:01Z2020-07-24http://hdl.handle.net/20.500.12749/11650instname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABreponame:Repositorio Institucional UNABrepourl:https://repository.unab.edu.coEl cáncer de mama es un problema de salud pública, evidencia de esto es que para el año 2018 se registraron al menos 13 millones de muertes relacionadas a esta enfermedad [1]. Influyen factores geográficos, socioeconómicos, demográficos, entre otros, generan un panorama desalentador frente al diagnóstico temprano de la enfermedad. En concordancia distintos estudios demuestran que un diagnóstico tardío está directamente relacionado con una disminución de al menos el 12% de probabilidades de supervivencia [2]. En respuesta, se desarrolló un prototipo de dispositivo biomédico, que detecta cambios en la estructura del tejido mamario mediante mediciones de absorbancia. Fundamentado en el cambio de las propiedades ópticas del tejido mamario al iniciar un proceso carcinogénico. Además, teniendo en cuenta los riesgos inherentes de la utilización de radiaciones ionizantes para el estudio, se propone utilizar luz infrarroja cercana, como fuente de bajo riesgo para realizar el estudio de las propiedades estructurales del tejido glandular mamario. Se elaboraron modelos que simulan las propiedades ópticas del tejido mamario, útiles para realizar estudios de sensibilidad y/o especificidad de equipos como el que se desarrolló en este proyecto. Logrando así, desarrollar un prototipo de equipo biomédico que brinde un factor predictor frente a un problema de salud pública como lo es el cáncer de mama. Este libro se divide en: Justificación, Objetivos del proyecto, Bases Teóricas, Metodología, Resultados y Conclusiones.ÍNDICE DE CONTENIDOS..............................................................................................2 2. ÍNDICE DE FIGURAS Y TABLAS..................................................................................4 2.1. Figuras.............................................................................................................................4 2.2. Tablas..............................................................................................................................5 3. ÍNDICE DE ECUACIONES..............................................................................................6 4. PRESENTACIÓN. .............................................................................................................7 4.1. Resumen..........................................................................................................................7 4.2. Abstrac. ...........................................................................................................................8 4.3. Justificación.....................................................................................................................9 4.4. Objetivo General. ..........................................................................................................12 4.5. Objetivos Específicos....................................................................................................12 4.6. Limitaciones..............................................................................................................12 4.7. Delimitaciones...............................................................................................................12 5. BASES TEÓRICAS. ........................................................................................................14 5.1. Marco Teórico...............................................................................................................14 5.1.2. El cáncer de mama..................................................................................................14 5.1.3. Radiación infrarroja................................................................................................15 5.1.4. Fuentes de luz infrarroja (IR). ................................................................................16 5.1.5. Interacción entre láser y tejido: ..............................................................................19 5.2. Estado del Arte..............................................................................................................22 6. METODOLOGÍA.............................................................................................................28 6.1. Diseño del dispositivo. ..................................................................................................28 6.1.1. Definición de parámetros de diseño del dispositivo..............................................28 6.1.2. Medición de potencia óptica de láseres. .................................................................28 6.1.3. Diseño y fabricación de regulador de corriente......................................................29 6.1.4. Multiplexación y control de corriente en carga. .....................................................30 6.1.5. Diseño de sistema de detección óptica basado en fotodetectores...........................31 6.1.6. Diseño de etapa de filtrado y adecuación de la señal. ............................................32 6.1.7. Diseño etapa de alimentación y regulación de tensión para componentes.............33 6.1.8. Diseño estructural del dispositivo...........................................................................33 6.2. Diseño de modelos de tejido mamario. .........................................................................34 Proyecto de grado 3 6.2.1. Diseño y fabricación de moldes..............................................................................34 6.2.2. Selección de componentes para modelos de tejido mamario. ................................36 6.3. Implementación de diseño electrónico y estructural del dispositivo.............................37 6.3.1. Implementación de regulador de corriente. ............................................................37 6.3.2. Implementación de etapa de filtrado y adecuación de la señal...............................37 6.3.3. Unificación de bloques funcionales del dispositivo. ..............................................37 6.4. Puesta a punto del dispositivo. ......................................................................................38 6.5. Fabricación de modelos de tejido mamario...................................................................39 6.6. Diseño metodológico del experimento..........................................................................40 7. RESULTADOS. ...............................................................................................................42 7.1. Reguladores de corriente...............................................................................................42 7.2. Sistema de detección óptica. .........................................................................................46 7.2.1 Etapa de filtrado y adecuación de la señal...............................................................50 7.3. Etapa de potencia y alimentación del dispositivo. ........................................................54 7.4 Diseño estructural del equipo.........................................................................................54 7.5. Ensamblaje del equipo y desarrollo de software de control..........................................56 7.6. Puesta a punto del dispositivo. ......................................................................................60 7.7. Moldes para fabricación de modelos de tejido mamario...............................................63 7.7.1. Fabricación de modelos mamarios. ........................................................................65 7.8. Medición de absorbancia en modelos de tejido mamario sin tumor.............................67 7.8. Medición de absorbancia en modelos de tejido mamario con tumor............................70 8. CONCLUSIÓN. ...............................................................................................................74 9. TRABAJOS FUTUROS...................................................................................................76 10. REFERENCIAS............................................................................................................77PregradoBreast cancer is a public health problem, evidence of this is that by 2018 there were at least 13 million deaths related to this disease [1]. They influence geographic, socioeconomic, demographic factors, among others, those generate a discouraging panorama in front of the early diagnosis of the disease. In concordance, different studies show that a late diagnosis is directly related to a decrease of 12% in survival probabilities [2]. In response, a prototype biomedical device was developed, which detects changes in the structure of breast tissue using absorbance measurements. Based on the change in the optical properties of the breast tissue when starting a carcinogenic process. In addition, taking into account the inherent risks of using ionizing radiation for the study, it is proposed to use near infrared light as a low-risk source to carry out the study of the structural properties of breast glandular tissue. Models were created that simulate the optical properties of breast tissue, useful for conducting sensitivity and / or specificity studies of equipment such as the one developed in this project. Thus achieving, develop a prototype of biomedical equipment that provides a predictor against a public health problem such as breast cancer. This book is divided into: Justification, Project objectives, Theoretical Bases, Methodology, Results and Conclusions.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaDesarrollo de un prototipo de dispositivo biomédico basado en espectroscopia de infrarrojo cercano, para evaluar tejido mamario comprometido por cáncerDevelopment of a prototype of a biomedical device based on spectroscopy near-infrared, to evaluate breast tissue compromised by cancerIngeniero BiomédicoUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería Biomédicainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPBiomedical engineeringEngineeringMedical electronicsBiological physicsBioengineeringMedical instruments and apparatusMedicineBreast cancerPublic healthOncologyPrototype developmentSpectral analysisIngeniería biomédicaIngenieríaBiofísicaBioingenieríaMedicinaOncologíaDesarrollo de prototiposAnálisis espectralIngeniería clínicaClinical engineeringElectrónica médicaInstrumentos y aparatos médicosCáncer de mamaSalud pública[1] SISPRO (2015). Mortalidad por tumor maligno de la mama. Available: http://www.sispro.gov.co/Pages/Observatorios/cancer.aspx[2] Sistema General de Seguridad Social en Salud – Colombia Guía Completa, & Instituto Nacional de Cancerología, ESE. (2013). Guía de práctica clínica (GPC) para la detección temprana, tratamiento integral, seguimiento y rehabilitación del cáncer de mama[3] R. R. Martinez and F. A. E. Díaz (2010), "Las enfermedades crónicas no transmisibles en Colombia," Boletín Del Observatorio En Salud, vol. 3, (4)[4] F. Bray et al (2018), "Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries," CA: A Cancer Journal for Clinicians, vol. 68, (6), pp. 394-424.[5] C. J. Uribe Pérez, S. E. Serrano Gómez and C. M. Hormiga Sánchez (2018), "Incidencia y mortalidad por cáncer en Bucaramanga, Colombia. 2008-2012," Colombia Médica, vol. 49, (1), pp. 73-80. Available: https://medes.com/publication/138338. DOI: 10.25100/cm.v49i1.3632.[6] Ruisánchez, P. N., Álvarez, M. T., Menéndez, A. I., & Ramírez, B. I. (2000). Alternativas preventivas en cáncer de mama. Rev Inst Nal Cancerol (Mex), 46(4), 232-236.[7] S. Velasco et al (2014), "Disponibilidad de servicios de mamografía en Colombia," Revista Colombiana De Cancerología, vol. 18, (3), pp. 101-108, Available: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0123901514000286. DOI: 10.1016/j.rccan.2014.06.001.[8] Benito, M. Á, & Benedicto, A. S. (2011). Programas de cribado mamográfico:¿ Los beneficios justifican los riesgos? Revista De Física Médica, 12(2)[9] Posso, M., Puig, T., & Bonfill, X. (2015). Balance entre riesgos y beneficios del tamizaje mamográfico de cáncer de mama:¿ Apoyaría su recomendación en mujeres peruanas? Revista Peruana De Medicina Experimental Y Salud Pública, 32, 117-128.[10] Cascón, A. (2009). Riesgos asociados con las radiaciones ionizantes. Revista Argentina De Cardiología, 77(2), 123-128.[11] Saba Julio and M. Hinojosa (2015), "Mamografía como instrumento de tamizaje en cáncer de mama," Scielo Peru, vol. 61, Available: http://www.scielo.org.pe/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2304-51322015000300018.[12] S. Nioka and B. Chance (2005), "NIR Spectroscopic Detection of Breast Cancer," Technology in Cancer Research & Treatment, vol. 4, Available: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16173821.[13] S. L. Troyan et al (2009), "The FLARE™ intraoperative near-infrared fluorescence imaging system: a first-in-human clinical trial in breast cancer sentinel lymph node mapping," Annals of Surgical Oncology, vol. 16, (10), pp. 2943-2952.[14] D. A. Miranda, R. K. L. Cristiano and D. A. Triana (2014), "Design, assembly and calibration of an optoelectronic device that measures three wavelengths in the near infrared for breast cancer early detection," in 2014 IEEE 5th Colombian Workshop on Circuits and Systems (CWCAS),. DOI: 10.1109/CWCAS.2014.6994613.[15] Asociación Española Contra el Cáncer (2012), "Cáncer de Mama,".[16] National Breast Cancer Foundation, Inc (2019). About breast cancer. Retrieved 30-09-, from https://refworks.proquest.com/library/5d84d434e4b090169580b3f5/[17] American Cancer Society (2019). About breast cancer. Retrieved Sep, 30, from https://www.cancer.org/cancer/breast-cancer/about/what-is-breast-cancer.html[18] Morillo, M., & Portelo, S. (2011). Radiación infrarroja[19] CAPÍTULO 1 CONCEPTOS BÁSICOS, RADIACIÓN Y LUZ INFRARROJA (2013). ()[20] A. Brosed Serreta, Fundamentos De Física Médica. (2nd ed.) .[22] Boylestand, R., & Nashelsky, L. Electrónica: Teoría de circuitos y dispositivos electrónicos. (Décima ed.) Pearson[23] Electronicsforu. (2019). IR LED, infrared LED, infrared sensor. From https://electronicsforu.com/resources/learn-electronics/ir-led-infrared-sensor-basics[24] Sagredo Barcina, J. L. (2017). ESTUDIO DE INTERACCIÓN LÁSER CON MATERIALES BIOLÓGICOS . Universidad de Salamanca.[25] Niemz, M. H. (2007). Laser-tissue interactions. Springer.[26] Dederich, D. N. (1993). Laser/tissue interaction: what happens to laser light when it strikes tissue?. The Journal of the American Dental Association, 124(2), 57-61.[27] National Breast Cancer Foundation, INC. Diagnosis of breast cancer. Retrieved Oct 10, 2019, from https://www.nationalbreastcancer.org/diagnostic-mammogram[28] American College of Radiology, (ACR)®. Detección temprana del cáncer de seno. Retrieved Oct 10, 2019, from https://www.radiologyinfo.org/sp/info.cfm?pg=screening-breast[29] Centro para la el control y prevención de enfermedades. Cáncer de mama. Retrieved Oct 10, 2019, from https://www.cdc.gov/spanish/cancer/breast/basic_info/mammograms.htm[30] American Society of Clinical Oncology, (ASCO). Exploración por tomografía computarizada (TC). Retrieved Oct 10, 2019, from https://www.cancer.net/es/desplazarse-por atenci%C3%B3n-del-c%C3%A1ncer/diagn%C3%B3stico-de-c%C3%A1ncer/pruebas-y procedimientos/exploraci%C3%B3n-por-tomograf%C3%ADa-comparizada-tc[31] Serna Macías, J. A., Cabezas Ortiz, C. A., Ramírez Carpinteyro, P., Méndez García, M., & Ramírez Arias, J. L. (2016). Tomografía por emisión de positrones/tomografía computada en tumores mamarios. Acta Médica Grupo Ángeles, 14(S1), 13-21[32] Vargas-Ocampo, G., Pérez-Reyes, M., & Mendoza-Gutiérrez, M. (2005). Correlación diagnóstica con ultrasonido y resonancia magnética en la detección de cáncer de mama en estudios de mastografía, categorías III, IV y V de la clasificación ACR-BIRADS. Revista De Sanidad Militar, 59(5), 288-298.[33] American College of Radiology. Ultrasonido de mama. Retrieved Oct 18, 2019, from https://www.radiologyinfo.org/sp/info.cfm?pg=breastus[34] Tardivon, A. (2007). Resonancia magnética de mama. técnica e indicaciones actuales. Revista Argentina De Radiología, 71(3), 289-294.[35] Herrero, J. C. (2011). Resonancia magnética de mama: Estado actual y aplicación clínica. Radiología, 53(1), 27-38.[36] Troyan, S. L., Kianzad, V., Gibbs-Strauss, S. L., Gioux, S., Matsui, A., Oketokoun, R., et al. (2009). The FLARE™ intraoperative near-infrared fluorescence imaging system: A first in-human clinical trial in breast cancer sentinel lymph node mapping. Annals of Surgical Oncology, 16(10), 2943-2952[37] Mieog, J. S. D., Troyan, S. L., Hutteman, M., Donohoe, K. J., Van Der Vorst, Joost R, Stockdale, A., et al. (2011). Toward optimization of imaging system and lymphatic tracer for near-infrared fluorescent sentinel lymph node mapping in breast cancer. Annals of Surgical Oncology, 18(9), 2483-2491[38] Verbeek, F. P., Troyan, S. L., Mieog, J. S. D., Liefers, G., Moffitt, L. A., Rosenberg, M., et al. (2014). Near-infrared fluorescence sentinel lymph node mapping in breast cancer: A multicenter experience. Breast Cancer Research and Treatment, 143(2), 333-342.[39] Poellinger, A., Burock, S., Grosenick, D., Hagen, A., Lüdemann, L., Diekmann, F., et al. (2011). Breast cancer: Early-and late-fluorescence near-infrared imaging with indocyanine green—a preliminary study. Radiology, 258(2), 409-416[40] Vahrmeijer, A. L., Hutteman, M., Van Der Vorst, Joost R, Van De Velde, Cornelis JH, & Frangioni, J. V. (2013). Image-guided cancer surgery using near-infrared fluorescence. Nature Reviews Clinical Oncology, 10(9), 507.[41] Fantini, S., & Sassaroli, A. (2012). Near-infrared optical mammography for breast cancer detection with intrinsic contrast. Annals of Biomedical Engineering, 40(2), 398-407.[42] Kukreti, S., Cerussi, A., Tromberg, B., & Gratton, E. (2008). Intrinsic near-infrared spectroscopic markers of breast tumors. Disease Markers, 25(6), 281-290.[43] Miranda, D. A., Cristiano, K. L., & Gutiérrez, J. C. (2013). Breast phantom for mammary tissue characterization by near infrared spectroscopy. Journal of Physics: Conference Series, 466, 12018. doi:10.1088/1742-6596/466/1/012018[44] Wang, Z., Aarya, I., Gueorguieva, M., Liu, D., Luo, H., Manfredi, L., et al. (2012). Image based 3D modeling and validation of radiofrequency interstitial tumor ablation using a tissue mimicking breast phantom. International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery, 7(6), 941-948[45] Rámires Rojas, & Fernando. (1993). Electrónica analógica Casa Abierta al tiempo : Universidad Autónoma Metropolitana.[46] Texas Instrument. (2015). OPT101 monolithic photodiode and single-supply transimpedance amplifier. (). Retrieved from: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/opt101.pdf?HQS=TI-null-null-alldatasheets-df-pf-SEP wwe[47] Spear, S. (2011). Surgery of the breast (third ed.) Lippincott Wiliams & Wilkins.[48] Triana, D. A., Cristiano, K. L., Gutiérrez, J. C., & Miranda, D. A. (2017). Mechanical Characterization of a Breast Phantom. In VII Latin American Congress on Biomedical Engineering CLAIB 2016, Bucaramanga, Santander, Colombia, October 26th-28th, 2016 (pp. 489-491). Springer, Singapore.[49] Ömer ayli. Accuracy improvements of nirs and investigation of muscle oxidative metabolism. (2019) Bo§aziçi University.[50] DEPARTAMENTO ADMINISTRATIVO DE CIENCIA, TECNOLOGÍA E INNOVACIÓN - COLCIENCIAS -. (2016). niveles de madurez tecnológica. (). Retrieved from:https://minciencias.gov.co/sites/default/files/upload/convocatoria/anexo-13-niveles madurez-tecnologica-conv.pdf[51] S H Chung, A E Cerussi, C Klifa. (2008). In vivo water state measurements in breast cancer using broadband diffuse optical spectroscopy. PubMed, Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/23461805_In_vivo_water_state_measurements_in_ breast_cancer_using_broadband_diffuse_optical_spectroscopyORIGINAL2020_Tesis_Johan_Gabriel_Duran_Caceres.pdf2020_Tesis_Johan_Gabriel_Duran_Caceres.pdfTesisapplication/pdf2299663https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/11650/1/2020_Tesis_Johan_Gabriel_Duran_Caceres.pdffbd889507f02abf99af9db43e2ccad33MD51open access2020_Licencia_Johan_Gabriel_Duran_Caceres.pdf2020_Licencia_Johan_Gabriel_Duran_Caceres.pdfLicenciaapplication/pdf131110https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/11650/2/2020_Licencia_Johan_Gabriel_Duran_Caceres.pdfabc4d9e70fe4ab450dfeba44232b220dMD52metadata only accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/11650/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53open accessTHUMBNAIL2020_Tesis_Johan_Gabriel_Duran_Caceres.pdf.jpg2020_Tesis_Johan_Gabriel_Duran_Caceres.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5119https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/11650/4/2020_Tesis_Johan_Gabriel_Duran_Caceres.pdf.jpgb2a4e276e2b559eab1d12d5f78a216a9MD54open access2020_Licencia_Johan_Gabriel_Duran_Caceres.pdf.jpg2020_Licencia_Johan_Gabriel_Duran_Caceres.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg9680https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/11650/5/2020_Licencia_Johan_Gabriel_Duran_Caceres.pdf.jpg9881c64f0ac07bd7353dded01e3e4160MD55metadata only access20.500.12749/11650oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/116502023-11-23 00:11:59.384open accessRepositorio Institucional | Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABrepositorio@unab.edu.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 |