Pregrado en Ingeniería Biomédica
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Si desea acceder a los trabajos de grado del pregrado de Ingeniería Biomédica creados después del 1 de Septiembre de 2021, los podrá consultar en el Repositorio Institucional de la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito.
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Medición de la atenuación resultante en incubadoras durante la toma de imágenes de rayos X con equipos portátiles del Hospital Universitario Mayor MEDERI(2021-05-27) Villarreal Alarcón, Ana María; Moreno, Liliam; Aya-Parra, Pedro-AntonioLas incubadoras son dispositivos médicos creados para proporcional al paciente neonatal el ambiente correcto para su desarrollo y crecimiento. Estos dispositivos cuentan con una cabina transparente que permiten mantener la temperatura y humedad, además tiene un porta-chasís que sostiene el detector de rayos x, el cual permite realizar imágenes sin maniobrar al paciente. En el servicio UCI neonatal del hospital Universitario Mayor Méderi se observó que las imágenes de rayos x tomadas usando el porta-chasís de una incubadora generó un contraste que impidió el diagnóstico del paciente, el tecnólogo de radiología realiza más tomas buscando mejorar la calidad de la imagen pero a su vez aumenta la dosis de radiación del paciente, que al ser neonato requiere mayor atención a estos valores. Se busca revisar los porcentajes de atenuación existente en la mayor cantidad de incubadoras del servicio probando con todos los equipos de rayos x portátil posible, pues es con este equipo que se toma la imagen. Se encuentra un porcentaje de atenuación en los objetos del 5 al 36% y una atenuación total entre el 35 y 70%. Donde el equipo con mayor atenuación usa una bandeja de material metálico, y el equipo con menor atenuación usa objetos plásticos. Se recomienda realizar la revisión del material de cada incubadora antes de la compra con el fin de evitar al máximo la pérdida de calidad en las imágenes neonatales. - ÍtemAcceso AbiertoEvaluación del efecto citotóxico de puntos de carbono en células 3T3-l1 y VERO(2021-05-26) Lancheros Vega, María Camila; Ondo Méndez, Alejandro Oyono; Rodríguez Burbano, Diana ConsueloLos puntos de carbono (PC) son nanoparículas a base de carbono, con diámetros de 10 nm en promedio. Se destacan por sus propiedades fluorescentes, lo que ha permitido plantear su aplicación en el desarrollo de técnicas de bioimagenología y radioterapia. No obstante, pueden utilizarse también en otras aplicaciones como la liberación controlada de fármacos y los biosensores. Dado su alto valor en técnicas de diagnóstico y tratamiento del cáncer, cuando se habla de la toxicidad intrínseca de este material, la literatura se ha preocupado mayormente por determinar su citotoxicidad en células cancerosas. Sin embargo, teniendo en cuenta que los PC podrían acumularse también en órganos sanos o en tejido sano que rodea el tumor, resulta de capital importancia determinar su toxicidad en células sanas. En consecuencia, como objetivo de este proyecto se planteó sintetizar PC y determinar citotoxicidad en las líneas celulares derivadas de tejido sano 3T3-L1 (preadipocitos) y Vero (riñón). Para ello se sintetizaron puntos de carbono a partir de ácido cítrico como precursor y etanol y N, N-Dimetilformamida. La citotoxicidad se determinó con los ensayos de Azul Tripán y MTT. Se establecieron dos controles uno positivo (tóxico) y uno negativo (no tóxico). Las pruebas estadísticas indicaron que los PC no mostraron citotoxicidad detectable en las células tumores a concentraciones entre 50 y 500 μg/mL. Con la realización de este trabajo se establecieron las bases de la citotoxicidad de una nanoplataforma de PC en su primera etapa de desarrollo, cuyo fin último será la aplicación de radioterapia.
- ÍtemAcceso AbiertoDiseño de integración de exoesqueleto de tobillo T-FLEX con estimulación eléctrica funcional en pacientes post ACV con disfunción de tobillo(2021-05-28) Valenzuela Prada, Valeria; Múnera Ramirez, Marcela Cristina; Cifuentes García, Carlos AndrésEl accidente cerebrovascular sigue siendo un problema importante de salud pública en muchos países, afectando a casi 15 millones de personas en todo el mundo cada año según la Organización Mundial de la Salud [1]. De esta cifra, 5 millones mueren y otros 5 millones presentan algún tipo de discapacidad consecuente del ACV [2]. Aunque la atención médica destinada a la rehabilitación de los sobrevivientes de accidentes cerebrovasculares es considerable y ha aumentado con el paso del tiempo, muchos pacientes continúan viviendo con deficiencias locomotoras significativas. Principalmente, la recuperación exitosa de la marcha después del accidente cerebrovascular sigue siendo un desafío para los pacientes y para los especialistas en rehabilitación. Los procesos de rehabilitación de miembro inferior se desarrollan con el uso de diferentes técnicas, entre ellas, el uso de órtesis robóticas y de estimulación eléctrica funcional (FES).Sin embargo, la rehabilitación con órtesis es físicamente agotadora para el paciente, así comola interacción física y cognitiva del mismo. Por otro lado, FES conduce a la fatiga temprana de los músculos y tiene un control deficiente de las trayectorias articulares y dificultades en su portabilidad. Por esto, en este documento se encuentra registrado el desarrollo de una investigación de las diferentes órtesis robóticas activas de tobillo, los sistemas de estimulación eléctrica funcional y los exoesqueletos híbridos que se encuentran actualmente desarrollados. Basados en la literatura se hace una comparación respecto a sus limitaciones y ventajas como dispositivos utilizados de forma independiente e integrados como exoesqueleto híbrido. Esta estudio per-mite tener fundamentos y bases concretas para presentar el diseño de una integración de FES con el exoesqueleto robótico (T-FLEX), que logre superar las limitaciones de ambos dispositivos y potencializar sus beneficios para ayudar en la restauración de la marcha. Adicional a esto, se realiza un análisis enfocado en dos estudios que se realizaron previamente, en los que se encontraron principalmente las oportunidades de diseño y las deficiencias que tienen el uso de los sistemas desarrollados. La órtesis T-FLEXno demostró mejoras en la marcha que sean estadísticamente significativas, en cambio, si demostró una disminución en la velocidad y la cadencia. Para el uso de FES, no se encontraron valores estadísticamente significativos en ninguno de los parámetros, sin embargo, si se pudo observar que con la asistencia del dispositivo se logró una mejora en los parámetros del largo de zancada, cadencia y velocidad, en comparación con la marcha en estado basal. Por otro lado, se realiza unacomparación de muestras independientes entre el porcentaje de diferencia de la marcha en estado basal y asistida con cada dispositivo. En donde solo se encontró diferencia significativa en la cadencia, siendo este un valor que disminuyó con el uso de T-FLEX y que aumentó con el uso de un dispositivo de estimulación eléctrica funcional (H-GAIT).Por último se presenta el diseño de un protocolo experimental de la evaluación del exoesqueleto de tobillo (T-FLEX) integrado con un sistema de Estimulación Eléctrica Funcional. Con este protocolo se espera observar una mejora en la propulsión de la marcha y validar el efecto que tienen los sistemas integrados sobre el paciente, en términos de cinemática con respecto al uso de cada sistema de manera independiente.
- ÍtemEmbargoValidación de un dispositivo en la prevención de úlceras por presión en la unidad de cuidados intensivos de la Fundación Cardio Infantil(2021-05-09) Puentes Sayo, Juan Manuel; Sarmiento Rojas, Jefferson; Aya-Parra, Pedro-AntonioIntroducción: Las úlceras por presión (UPP) son un importante problema de salud pública que afecta a millones de pacientes en todo el mundo, ya que compromete su salud, disminuye su calidad de vida y puede conducir a una discapacidad permanente o parcial e incluso a la muerte. Objetivo: Validar el diseño de un dispositivo apoyado en la tecnología de Internet de las Cosas (IoT), el cual monitorea los cambios de posición realizados a los pacientes hospitalizados en la unidad de cuidados intensivos (UCI). Metodología: La investigación se desarrolló en la Fundación Cardio Infantil de la ciudad de Bogotá, en la línea de investigación sobre sensores para la prevención de eventos hospitalarios. Se realizó una prueba piloto para caracterizar los grados que registra el dispositivo según los movimientos regulares practicados en pacientes hospitalizados con relación a un sensor comercial (estándar de oro). Resultados: Con base en las pruebas realizadas, se estableció una confiabilidad del 6% y se verificó la correlación lineal entre la medición registrada por los dos sensores para sus ejes (XYY). Por otro lado, mediante el uso del dispositivo fue posible identificar cada uno de los cambios de posición que se realizan en un paciente. Finalmente, el personal de salud coincide en que el sistema es una herramienta viable para sus aplicaciones propuestas. Conclusión: Los ángulos detectados por el dispositivo desarrollado se acreditan como válidos, en base a la correlación lineal encontrada. Por otro lado, se pudo obtener una buena indicación sobre la precisión de los grados registrados por el dispositivo desarrollado.
- ÍtemAcceso AbiertoEvaluación de la citotoxicidad de puntos de carbono (CD) en las líneas celulares tumorales U-87 Y MCF-7(2021-05-28) Rodríguez Rojas, Yoly Carolina; Rodríguez Burbano, Diana Consuelo; Ondo Méndez, Alejandro OyonoEl glioblastoma multiforme (GBM) es uno de los tipos de cáncer con mayor letalidad. El promedio de vida para todos los pacientes es de 12-18 meses después del diagnóstico y tratamiento. Los principales tratamientos para combatir el glioblastoma son: la cirugía y radioterapia. La cirugía principalmente utilizada para eliminar la mayor parte de la masa tumoral, ha tenido limitaciones dado a la característica invasiva que precede del GBM. La radioterapia (RT) ha tomado un papel crucial en terapias de GBM, siendo su objetivo detener la proliferación celular ocasionando rupturas en la cadena del ADN de las células cancerosas. Sin embargo, las células de GBM tienen un carácter radioresistente, limitando la efectividad de esta terapia. Los puntos de carbono (PC) son nanoestructuras esféricas, de alta biocompatibilidad, propiedades ópticas y fisicoquímicas que los hacen interesantes para aplicaciones dirigidas al aumentar la efectividad de la radioterapia. En estas aplicaciones, uno de los parámetros más importantes a establecer en los PC es su nivel de citotoxicidad. Por esto, el objetivo de este trabajo fue identificar el efecto citotóxico que tienen los puntos de carbono a base de ácido cítrico frente a células cancerosas de glioblastoma (U87) y células cancerosas de mama (MCF-7) por medio de dos ensayos de viabilidad MTT y Azul Tripán. Como resultado se obtuvieron puntos de carbono por medio de reacción microondas (bottom up) a partir de acido cítrico, etanol y N,N-dimetilformamida, emitiendo una fluorescencia de color azul bajo irradiación con luz ultravioleta de 365 nm. Se vió una alta viabilidad de las células U87 y MCF-7 frente a los PC sintetizados. Lo que da a entender que su baja citotoxicidad evidenciada en este trabajo, su facilidad para modular propiedades superficiales y su biocompatibilidad hacen que los PC sean potencialmente investigados para trabajos futuros.
