Implementación de prácticas de Física de Radiaciones para Física Biomédica

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Título :	Implementación de prácticas de Física de Radiaciones para Física Biomédica
Autor :	Aviles Mandujano, Patricia Raquel
Fecha de publicación :	2015
Resumen :	El presente proyecto pretende mejorar la enseñanza de la física de las radiaciones ionizantes, del mismo modo que los proyectos EN102503 y PE106111 que le anteceden emanados del Taller de Física de Radiaciones. Sin embargo en esta ocasión pretendemos incorporar actividades experimentales apropiadas para las aplicaciones a la biología, medicina y odontología. Adecuando algunas de las actividades experimentales que actualmente se desarrollan en los dos laboratorios del Taller de Física de Radiaciones para estudiantes de las licenciaturas de Física y Ciencias de la Tierra, y diseñando otras con las aplicaciones específicas para desarrollar habilidades y destrezas experimentales de la física de radiaciones en el área biomédica. Además ampliar la existencia de equipos y materiales para satisfacer la demanda con el aumento de estudiantes que cursarán asignaturas en el Taller de Física de Radiaciones. Los laboratorios del Taller de Física de Radiaciones, cuentan con una infraestructura, equipo profesional y materiales para satisfacer la demanda de servicios de las asignaturas experimentales de las materias optativas de la física de radiaciones en la licenciatura de Física. Adicionalmente, en el Taller de Física de Radiaciones 2, se ha iniciado la oferta de actividades experimentales de egreso, realizando proyectos de temas adecuados para la licenciatura de Ciencias de la Tierra. Pero esto no es suficiente como para encarar la demanda de servicios que exigirá la nueva licenciatura de física biomédica, por lo que también se requiere, aumentar la cantidad de recursos, adquirir nuevos equipos, reparar y calibrar los equipos existentes, para que la preparación de los estudiantes esté lo más actualizada posible y pertinente para las actividades profesionales que se espera cumplan los egresados de la licenciatura de física biomédica, sin menoscabo a la preparación de los estudiantes de física. El apoyo que se proporcione al presente proyecto, repercutirá en beneficios a corto plazo, cuando los estudiantes de la primera generación, que han iniciado en este semestre (2015-1), requieran de los servicios del TFR, al cursar asignaturas de obligatorias, como Metodología de la Física Experimental, Medición y Análisis en la Física Experimental, Instrumentación y Calibración, Elaboración y Desarrollo de Proyectos Experimentales, Seguridad Radiológica, y las asignaturas optativas del área de radiaciones. Desde luego el mayor beneficio se recibirá a largo plazo, cuando pueda satisfacerse el servicio a estudiantes de varias generaciones de físicos, físicos biomédicos, y más aún pensar en impactar en actividades docentes y de investigación de medicina, odontología, biología y ciencias de la tierra.
URI :	http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/5177
metadata.dc.contributor.responsible:	Aviles Mandujano, Patricia Raquel
metadata.dcterms.callforproject:	2015
metadata.dc.coverage.temporal:	2015-2018
metadata.dcterms.educationLevel.SEP:	Licenciatura nivel superior
metadata.dc.description.objective:	El objetivo general del presente proyecto es ampliar los servicios que proporciona el Taller de Física de Radiaciones a las asignaturas de la nueva licenciatura de la Facultad de Ciencias, FÍSICA BIOMÉDICA que tienen relación con las radiaciones ionizantes, además de implementar actividades académicas experimentales (proyectos experimentales) de la física de radiaciones y de sus aplicaciones, para los estudiantes de Física Biomédica, sin afectar los servicios que ya se proporcionan a los estudiantes de la licenciatura de Física. Los objetivos específicos son: Ampliar los recursos en infraestructura de equipo y materiales adecuados para enfrentar el aumento en la demanda paulatina de servicios, que tiene que soportar el Taller de Física de Radiaciones a partir del semestre 2015-1, sin menoscabo de las asignaturas experimentales del área de física de radiaciones ionizantes y a proyectos de tesis y prácticas de campo o prácticas profesionales, a causa de la nueva licenciatura de Física Biomédica. Adecuar las actividades experimentales existentes al perfil del plan de estudios de la licenciatura de Física Biomédica con la filosofía y aplicaciones contenida en los programas, lo que implica, diseñar experimentos tipo proyecto (prácticas con planteamiento de tipo problema y solución abierta en diferentes posibilidades de método y equipo) para las cuatro asignaturas experimentales básicas; y actividades experimentales con aplicaciones específicas en la biología y la medicina, para las asignaturas de intermedias o terminales, relacionadas con las radiaciones ionizantes. Reparar el equipo de dosimetría que actualmente se encuentra descompuesto y es de utilidad directa para prácticas y aplicaciones a la física biomédica, como son: electrómetro DOSE 1, para dosimetría en equipo de radioterapia; detectores de centelleo y tipo geiger para utilizarlos como contadores de pozo monocanal. Calibrar el electrómetro DOSE 1, para dosimetría en equipo de radioterapia. Actualizar página web del TFR y con liga directa a lasección del TFR dentro de la página web de la Facultad de Ciencias.
metadata.dc.description.hypothesis:	Suponemos que con la reparación de algunos equipos existentes, como son electrómetros o dosímetros de cámara de ionización y detectores, se aumentarán los sistemas de medición disponibles para más equipos trabajando de manera simultánea. Suponemos que si los equipos son calibrados con certificados acreditables, estos equipos podrán ser utilizados en actividades experimentales de investigación en los trabajos de tesis o prácticas profesionales, proporcionando adicionalmente, un servicio a la institución donde se realice la investigación, lo cual repercutirá en vincular el trabajo académico que se realice en la universidad con el trabajo de aplicación en el área profesional dentro y fuera de la UNAM. Si se actualizan algunos accesorios o equipos adjuntos a los sistemas existentes o se adquieren otros equipos para ampliar las aplicaciones, se proporcionará una mejor preparación a los estudiantes de física biomédica y de física. Si se realizan adecuaciones a las prácticas de laboratorio existentes y se crean otras para aplicaciones directas de la física de radiaciones a la biología, medicina u odontología, se podrán crear manuales de prácticas de laboratorio para asignaturas específicas de la licenciatura de física biomédica, lo cual repercutirá en beneficio del trabajo de los profesores y del aprendizaje de los estudiantes. Si se ofrecen cursos de actualización para profesores y personal académico, referentes a las actividades experimentales de la física de radiaciones aplicadas al área biológica, medicina o de ciencias de la salud, se podrá ampliar el interés y la participación directa de otros académicos en esta área de la física. Si se mantiene actualizada la página web del Taller de Física de Radiaciones y con liga directa a la página web de la Facultad de Ciencias, se tendrá un vínculo hacia el exterior, que permitirá dar difusión a las actividades que se realizan en el TFR, lo que permitirá tener retroalimentación con profesores y estudiantes de otras dependencias con interés en la física de radiaciones.
metadata.dc.description.strategies:	Para resolver el problema existente en el TFR y alcanzar los objetivos planteados, cubriendo metas específicas por año, se plantea la realización inicial de investigación de los contenidos detallados de los programas de las asignaturas de la licenciatura de física biomédica en comparativa con los programas actuales de las asignaturas optativas del área de física de radiaciones de la licenciatura de física, con la finalidad de identificar las actividades experimentales de física que pueden utilizarse, sin cambios o con cambios mínimos en la licenciatura de física biomédica. Simultáneamente se tendrá que realizar una investigación de las actividades más relevantes y frecuentes que se requieran en el área biomédica de las radiaciones ionizantes. Los participantes, con amplia experiencia en el área biomédica, tendrán una función importante en la toma de decisiones sobre las actividades experimentales que tendrán que desarrollarse, e incluirse en los manuales de prácticas. La realización de las propuestas de desarrollo para cada actividad experimental (práctica de laboratorio), como son: el planteamiento de problema, objetivos, metodología de solución experimental, pruebas de resultados típicos, y redacción de guías, se tendrán que realizar paulatinamente. Primero, aquellas actividades que puedan realizarse con el equipo y material existente en el TFR y posteriormente, las que requieran de nuevos equipos, materiales, software, reparación o calibración de equipos o de la construcción de accesorios, paulatinamente durante el tiempo de vigencia de este proyecto. El trabajo experimental de tesis, puede empezar desde la primera etapa y se completará totalmente utilizando el equipo de medición para rayos X diagnóstico y el software para deconvolución. Los cursos se programaran preferentemente para los periodos intersemestrales, de acuerdo con los ponentes y el avance de los productos desarrollados. La revisión y evaluación por los participantes, se realizará durante todo el proceso, según se requiera.
metadata.dc.description.goals:	Con el desarrollo del presente proyecto se pretende realizar las siguientes acciones y desarrollar los siguientes productos. Primer periodo: + Recopilar la información de las actividades experimentales del área de las radiaciones ionizantes, que se requieren según los programas de las asignaturas de la licenciatura de Física Biomédica y compararlos con las actividades experimentales que se realizan actualmente para la licenciatura de Física. + Proponer los cambios de enfoque a las actividades experimentales actuales e iniciar la realización de estas con el enfoque adecuado para la licenciatura de Física Biomédica. + Enviar a reparar y calibrar radiológicamente un electrómetro DOSE 1. Para poder utilizarlo en prácticas experimentales aplicadas a la dosimetría de la radiación en medicina. + Iniciar la propuesta de nuevas prácticas y su realización. Realizar el trabajo de tesis, donde se deberá incluir un anexo con una propuesta de actividad experimental para los estudiantes de física biomédica. + Calibrar radiológicamente dosímetros TLDs de diferente tipo para realizar mediciones trazables de dosis en aplicaciones médico biológicas. + Construir el maniquí y mampara de PMMA que se utilizarán en los experimentos Segundo periodo + Adquirir una computadora de escritorio actualizada con soporte en memoria RAM y de disco duro para la captura y procesado de imagen escaneada (películas radiográficas y de tinte radiocrómico) para dosimetría de película, que se utilizará en medición de dosis y curvas de isodosis. + Adquirir el Analizador para medición de dosis (funciones complementarias) y realizar las mediciones de dosimetría para experimentos de aplicación a equipos de radiodiagnóstico, como parte de prácticas de laboratorio de cursos de dosimetría de la radiación, protección radiológica y para proyectos de tesis. + Continuar con la realización de las nuevas actividades experimentales, con los equipos y materiales adquiridos con este proyecto. Tercer periodo: + Adquirir Activímetro o Contador de centelleo de pozo con monocanal para medición de actividad, en prácticas de medicina nuclear. + Terminar la realización de prácticas con los equipos y materiales adquiridos. + Terminar los manuales o guías de actividades experimentales. + Terminar los productos propuestos para este proyecto. + Que el Taller de Física de Radiaciones cuente con una serie de experimentos propios para las asignaturas experimentales (con temas de física de radiación ionizante y su protección radiológica) de la licenciatura de física biomédica. + La actualización de la página web y la realización de cursos para profesores de licenciatura y bachillerato, se realizará de manera continua utilizando e incorporando los nuevos recursos, durante los tres periodos que comprende este proyecto.
metadata.dc.description.selfAssessment:	Nuestra autoevaluación es realmente positiva. Todo lo logrado, los obstáculos superados de la estructura administrativa de adquisiciones, para conseguir recursos que favorezcan a la enseñanza de una disciplina de la física experimental. Los equipos adquiridos al inicio del gran proyecto de la Facultad de Ciencias, el Edificio de Ciencias Experimentales (Tlahuizcalpan), en el 2002, van quedando obsoletos, se descomponen, requieren mantenimiento, calibración y materiales o accesorios y no hay presupuesto para equipo, solo un poco para materiales y servicios. Los proyectos PAPIME, son la opción para mejorar la enseñanza experimental. El presente proyecto, inicio con problemas de recursos insuficientes, ya que, aunque se autorizó prácticamente todo lo solicitado, el aumento en el precio del dólar americano que se dio en el 2015, impidió que se realizaran las metas de manera literal, fue necesario cambiar la estrategia y redireccionar los recursos, continuamente. En el presente proyecto, se repararon 2 equipos de espectrometría gamma y 2 detectores de radiación portátil y se calibraron 3 electrómetros con su cámara de ionización y 11 detectores portátiles de radiación para diferentes tipos de radiación (rayos X, gamma, beta y alfa). Se irradiaron dos lotes de dosímetros termoluminiscentes en el Laboratorio Radiológico Secundario del Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, para calibrarlos con rayos X diagnóstico y radiación gamma. Se diseñaron y construyeron 5 maniquíes de PMMA, de diferentes características y para diferentes tipos de radiación, 2 mamparas para protección de radiación beta, 7 contenedores de fuentes con soporte para irradiación de muestras, diversos portamuestras para irradiación, dos fuentes de voltaje y un detector alfa con fotodiodos. Se adquirió un detector portátil de radiación digital de alta calidad y calibrado para radiación de partículas y fotones, un espectrómetro con sonda de fibra óptica, una fuente de voltaje para lámpara de gas con 3 tubos de gas para calibración de luz, una interface de LabQuest2, con diversos sensores, incluyendo un Geiger, una computadora para usos múltiples y diversos materiales y sustancias químicas para preparar cultivos, etc. Se beco a 2 estudiantes de servicio social y una tesista, se prepararon dos manuales de prácticas y programas de actividades para servicio social o tesis. Desde luego que el balance es positivo, quedan los equipos y materiales para continuar el mejoramiento de la enseñanza en la Física de Radiaciones, con el trabajo de académicos y estudiantes de servicio social. Los objetivos se cumplieron. Sin embargo el panorama de aplicaciones en la biología y medicina es amplio y el apoyo de este tipo de proyectos es imprescindible para disminuir la brecha con las nuevas tecnologías.
metadata.dc.description.goalsAchieved:	Las metas logradas propuestas para el primer periodo en la solicitud de apoyo para este proyecto, presentan lo siguiente. 1. Se cumplió con la meta de recopilar la información de las actividades experimentales del área de las radiaciones ionizantes, qué según el plan de estudios de la licenciatura de Física Biomédica, requieren experimentación con radiaciones ionizantes, que son equivalentes a las que se realizan en los cursos de materias optativas de la licenciatura de Física y aquellas que son diferentes. Recopilación de información Experimental de radiaciones ionizantes en materias de la Licenciatura de Física Biomédica. 2. Se propusieron cambios a las actividades comunes a las Licenciaturas de Física y Física Biomédica, las cuales se muestran en las guías y manuales de los productos. 3. No fue posible enviar a reparar el Electrómetro Dose 1, por el aumento brusco del precio del dólar, la exclusividad del fabricante no permite que se repare en México. Con los recursos se repararon 2 equipos de espectrometría gamma y un detector de radiación portátil y se calibraron 3 electrómetros con su cámara de ionización y 11 detectores portátiles de radiación. 4. Se propusieron nuevas prácticas 5. Se propusieron dos tesis para, que además de realizar un estudio de investigación sobre la dosis personal de estudiantes de servicio social de la Facultad de Odontología, que trabajan en la Clínica de Imagenología, serviría para dejar un protocolo de actividades de servicio social para los estudiantes de Física Biomédica. Es te protocolo se continuaría para beneficio de los estudiantes de ambas Facultades, los estudiantes de SS de la Facultad de Odontología recibirán la evaluación de su dosis personal. La 2ª tesis sobre dosimetría ambiental en las salas de los equipos panorámicos de rayos X panorámicos y del tomógrafo de la Facultad de Odontología. 6. Se enviaron a calibrar al ININ, un lote de dosímetros termoluminiscentes con rayos X de 70 kVp. 7. Se construyeron 5 maniquíes de PMMA (cabeza, cilíndricos para tomógrafo y panorámico, para dosimetría física en radioterapia (cámara cilíndrica, plana y base retrodispersora) para radioterapia. 8. Se adquirió una computadora para uso general de las actividades del laboratorio, ya que los recursos asignados no alcanzaron para la propuesta en la solicitud del proyecto. 9. Se adquirió un detector portátil calibrado para medir dosis equivalente de radiación y toma de niveles, ya que no se asignaron los recursos suficientes para adquirir el analizador de medición de dosis y control de calidad en radiodiagnóstico. 10. Se realizaron una guía para las actividades experimentales y un manual de prácticas para un curso de termoluminiscencia. 11. Se actualizó página web del Taller de Física de Radiaciones 12. Se otorgó beca para 2 estudiantes de Servicio Social y una para tesis.
metadata.dcterms.provenance:	Facultad de Ciencias
metadata.dc.subject.DGAPA:	Física
metadata.dc.type:	Proyecto PAPIME
Aparece en las colecciones:	1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

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