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Título : Laboratorio de Docencia en Instrumentación Biomédica
Autor : JIMENEZ ANGELES, LUIS
Fecha de publicación : 2017
Resumen : La presente propuesta plantea el equipamiento y organización de un Laboratorio de Docencia en Instrumentación Biomédica (LDIB), con la infraestructura básica necesaria para el desarrollo de actividades académicas tales como practicas especificas, clases, seminarios y demostraciones por parte de la industria medica. El LDIB tendría un impacto directo en el perfil de egreso de los alumnos de diferentes carreras de la División de Ingeniería Mecánica e Industrial y en particular en la de Ingeniería en Sistemas Biomédicos. Así también se pretende impactar benéficamente en el desempeño de los Profesores que imparten 19 materias relacionadas con instrumentación biomédica, ya que les proporcionaría un ambiente apropiado para que activamente enfrenten diferentes problemas o situaciones de ingeniería en sistemas biomédicos, y donde serán capaces de proponer y evaluar soluciones a través del uso de diferentes tecnologías relacionadas con la medicina. El objetivo principal de esta propuesta es lograr el equipamiento básico inicial de un Laboratorio de Docencia en Instrumentación Biomédica, que proporcione a los alumnos y profesores un ambiente apropiado para: - Desarrollar practicas de laboratorio relacionadas con la adquisición y procesamiento de señales fisiológicas. - Desarrollar practicas de laboratorio relacionadas con instrumentación biomédica. - Desarrollar proyectos académicos relacionadas con el diseño, construcción y validación de instrumentación biomédica. - Desarrollar seminarios, diplomados o cursos relacionados con la aplicación de la instrumentación biomédica. - Desarrollar proyectos de investigación y desarrollo tecnológico con empresas o la industria dedicadas a instrumentación médica. Para ello, se plantea trabajar en 2 puntos esenciales: a) Acondicionamiento del espacio de laboratorio b) Complementar y organizar espacios en el laboratorio con equipos de Instrumentación Biomédica Especializada, Equipo para computo fisiológico y Equipo de instrumentación electrónica de propósito general. Se pretende apoyar estas actividades con alumnos de servicio social y alumnos de proyectos finales; así también se contempla tener la visita de profesores con experiencia en la adecuación de laboratorios de Docencia en Instrumentación Biomédica de otros centros o instituciones. Se planea que los seminarios y demostraciones sean impartidos por expertos en instrumentación biomédica quienes, juntos con los participantes de esta propuesta, se encargarían de diseminar los conocimientos específicos y al mismo tiempo difundir las capacidades del LDIB. Los beneficios del LDIB serían de impacto directo en al menos 100 alumnos dentro de 19 asignaturas relacionadas con Instrumentación Biomédica, ya que ampliaría el equipo e infraestructura que no tienen disponible para el desarrollo de sus actividades académicas; y también, en un mediano plazo, el LDIB propiciará incrementar las vinculaciones científicas y de desarrollo tecnológico con otras facultades y departamentos para favorecer el desempeño de las actividades académicas de profesores y alumnos de la facultad de ingeniería.
URI : http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/5998
metadata.dc.contributor.responsible: JIMENEZ ANGELES, LUIS
metadata.dc.coverage.temporal: 2017-2018
metadata.dcterms.educationLevel.SEP: Licenciatura
metadata.dc.description.hypothesis: El contar con un Laboratorio de Docencia en Instrumentación Biomédica específicamente equipado para el desarrollo de prácticas, clases y seminarios; tendrá un impacto directo y benéfico en el desempeño educativo de los estudiantes de Ingeniería en Sistemas Biomédicos, así como permitirá incrementar el número de proyectos académicos y de investigación de alumnos de nivel licenciatura y posgrado de las diferentes carreras de la Facultad de ingeniería de la UNAM.
metadata.dc.description.strategies: Para lograr los objetivos de esta propuesta de trabajo, se propone realizar las siguientes actividades que están orientadas a la conformación de la infraestructura y equipamiento básico del LDIB, todas ellas bajo las respectivas condiciones de viabilidad y factibilidad que se dispongan en la institución: a) Acondicionamiento del espacio de laboratorio. Gestionar el uso y adecuación de un espacio de al menos 10 x 5 metros donde se pueda tener: - 3 estaciones de trabajo para actividades que involucren el diseño, la construcción y la validación de instrumentación biomédica. - 1 área para almacenar sensores, transductores y equipo de medición clínica. El espacio en el que se contempla instalar el LDIB ya cuenta con acondicionamiento eléctrico (tierra física, aislamiento, contactos e iluminación de emergencia, etc), acceso a internet de alta velocidad, puertas principales y de emergencia y las condiciones apropiadas de ventilación y seguridad en el segundo piso del Centro de Ingeniería Avanzada (edificio X), de la Facultad de Ingeniería. b) Organización de espacios en el laboratorio. El principal objetivo es tener un conjunto completo de equipos e instrumentos biomédicos actualizados y organizados en 3 estaciones de trabajo donde puedan desarrollar las actividades grupos de alumnos no mayores a 4 integrantes. Las 3 estaciones de trabajo permitirán que los instrumentos no se tenga que estar moviendo continuamente y así disminuir el riesgo de daños al mismo o algún accidente. Cada estación de trabajo estaría equipada con transductores y amplificadores de diferentes tecnologías ya consolidadas en el mercado para el uso en docencia e investigación. En esta propuesta se consideran los siguientes sistemas: 1) Equipos de Instrumentación Biomédica Especializada: considera equipos para la adquisición y procesamiento de señales fisiológicas, transductores no invasivos, amplificadores y estimuladores; todos de diferentes tecnologías y especializados para propósitos biomédicos tales como: - 3 amplificadores de electrocardiogrfía (ECG) para medir las señales bioeléctricas resultantes de la actividad cardiaca o muscular. - 3 sensores para monitorear la frecuencia cardiaca antes, durante y después de realizar ejercicio físico. - 3 sensores para monitorear la temperatura de superficie. - 3 sensores para monitorear la presión sanguínea de forma no invasiva. - 3 dinamómetros de mano para realizar estudios de fatiga muscular. - 3 sistemas de espirometría para realizar mediciones respiratorias en reposo y durante actividad física. - 3 sensores de concentración de oxígeno mediante pruebas respiratorias. - 3 acelerómetros para realizar pruebas de posicionamiento, colisión y detección de movimiento. Se propone adquirir la tecnología Vernier TM que se puede consultar en la siguiente página: http://www.vernier.com/products/packages/physiology/labq2/ 2) Equipo para computo fisiológico: Este considera un conjunto de herramientas de software y hardware interactivos capaces de procesar, monitorear y reaccionar utilizando únicamente señales fisiológicas. Este tipo de sistemas son considerados toolkits fisiológicos y son compatibles con las tarjetas de desarrollo más básicas como los sistemas Arduino, Raspberry Pi o Beaglebone. En esta propuesta se plantea la compra de 3 sistemas completos, donde cada sistema tiene integrado sensores para medir la posición del paciente (acelerómetros), la presión sanguínea (esfigmomanómetro), la onda de pulso y la saturación parcial de oxígeno en sangre (SpO2), sensores de temperatura, sensores de respiración, amplificadores de electrocardiografía, electroencefalograma, electromiografía, actividad electrodormica y un sistema de procesamiento y comunicación inalámbrica. Se contempla que los sistemas anteriormente mencionados sean del modelo Bitalino (r)evolution Plugged kit BLE, de la marca Bitalino BiosignalsTM que cumplen con las características específicas para el desarrollo de proyectos de Instrumentación Biomédica. https://store.plux.info/kits/38-bitalino-revolution-plugged-ble-810121004.html 3) Equipo de propósito general: considera equipamiento para realizar mediciones electrónicas y diferentes herramientas de hardware y software tales como: - 1 osciloscopio con analizadores de estados lógicos tipo USB. - 1 computadoras de escritorio con las capacidades necesarias para realizar adquisición y procesamiento de señales. - 1 Licencia de software para la adquisición y procesamiento de señales fisiológicas multiusuario.
Lograr el equipamiento básico inicial de un Laboratorio de Docencia en Instrumentación Biomédica, que proporcione a los alumnos y profesores un ambiente apropiado para: - Desarrollar practicas de laboratorio relacionadas con la adquisición y procesamiento de señales fisiológicas. - Desarrollar practicas de laboratorio relacionadas con instrumentación biomédica. - Desarrollar proyectos académicos relacionadas con el diseño, construcción y validación de instrumentación biomédica. - Desarrollar seminarios, diplomados o cursos relacionados con la aplicación de la instrumentación biomédica. - Desarrollar proyectos de investigación y desarrollo tecnológico con empresas o la industria de equipo medico.
metadata.dc.description.goals: Meta Lograda 1. Se desarrollaron e implementaron prácticas académicas y seminarios relacionados con el diseño, construcción y validación de sistemas biomédicos. Meta Lograda 2. Se desarrollaron e implementaron prácticas académicas y seminarios relacionados con el análisis y procesamiento de señales biológicas. A la fecha de elaboración de este informe se han impartido prácticas y clases demostrativas a los alumnos de las siguientes materias: - Amplificación y filtrado de señales médicas (Clave 1787) - Análisis de bioseñales (Clave 1695) - Circuitos digitales (Clave 1996) - Sistemas de medición y transductores médicos (Clave 1699) Y se han impartido cursos y seminarios para alumnos que aún no cursan dichas asignaturas pero que han demostrado interés en aprender a utilizar la tecnología docente que fue adquirida. De forma global, se puede considerar que más del 50% de los alumnos de la carrera de Ingeniería en Sistemas Biomédicos han participado en una práctica o en un curso relacionado con la adquisición, análisis y cuantificación de señales fisiológicas. Así mismo, alumnos de otras carreras tales como mecatrónica, ingeniería eléctrica, computación también han participado en los cursos y seminarios que se han impartido.
metadata.dc.description.selfAssessment: El objetivo principal de este proyecto fue lograr el equipamiento básico inicial de un Laboratorio de Docencia en Instrumentación Biomédica, que proporcione a los alumnos y profesores un ambiente apropiado para desarrollar practicas de laboratorio relacionadas con la adquisición y procesamiento de señales fisiológicas; practicas de laboratorio relacionadas con instrumentación biomédica; desarrollar proyectos académicos relacionadas con el diseño, construcción y validación de instrumentación biomédica. La adquisición del equipo que a continuación se describe ha permitido el desarrollo de seminarios, cursos, prácticas y adiestramiento específico en el uso u aplicación de dichos sistemas.: 1.- kits y sensores fisiológicos de la tecnología Vernier TM (http://www.vernier.com/products/packages/physiology/labq2/). 2.- kits de sensores fisiológicos de la marca Bitalino BiosignalsTM (https://store.plux.info/kits/38-bitalino-revolution-plugged-ble-810121004.html) 3.- Equipo de propósito general, tales como multímetrios, tarjetas electrónicas y equipo y material electrónico específico 4.- Licencias de software específico para la adquisición de respuestas a estímulos visuales. Es muy importante señalar que todas las actividades que se han hecho en el área de proyectos del segundo piso del Centro de Ingeniería Avanzada, que si bien es un espacio abierto para que los alumnos desarrollen actividades académicas y de investigación, aún falta tener un espacio propio para el almacenamiento y desarrollo de actividades específicas relacionadas con la adquisición y procesamiento de señales fisiológicas.
metadata.dc.description.goalsAchieved: Primer año Meta 1. Implementar prácticas académicas y seminarios relacionados con el diseño, construcción y validación de sistemas biomédicos. Meta 2. Implementar prácticas académicas y seminarios relacionados con el análisis y procesamiento de señales biológicas. Para el desarrollo de estas primeras 2 etapa se considera la adecuación del espacio necesario del Laboratorio de Docencia en Instrumentación Biomédica y la adquisición de la tecnología (Instrumentación Biomédica Especializada, Equipo para cómputo fisiológico y Equipo de propósito general). Se pretende apoyar estas actividades con alumnos de servicio social y alumnos de proyectos finales quienes podrían obtener su proyecto de titulación con el desarrollo del material didáctico que se pretende. Así también se contempla tener la visita de profesores con experiencia en la adecuación de laboratorios de Docencia en Instrumentación Biomédica de otros centros o instituciones, quienes podrían aportar ideas innovadoras para la conformación del espacio y del uso de los equipos. Se planea que los seminarios y demostraciones sean impartidos por expertos en instrumentación biomédica quienes, juntos con los participantes de esta propuesta, se encargarían de diseminar los conocimientos específicos y al mismo tiempo difundir las capacidades del laboratorio. Segundo año: Meta 3: Desarrollar actividades de vinculación académica para el desarrollo de proyectos. Se pretende que el LDIB sea un espacio donde alumnos y profesores apoyen las actividades de investigación y desarrollo tecnológico derivadas de los convenios que se tienen con otras entidades académicas de la UNAM o con Instituciones externas como las que se mencionan en la sección de planteamiento del problema. Como consecuencia directa de dicha vinculación se pretende incrementar el número de reportes científicos y publicaciones del Departamento de Sistemas Biomedicos.
metadata.dcterms.provenance: Facultad de Ingeniería
metadata.dc.subject.DGAPA: Ingenierías
metadata.dc.type: Proyecto PAPIME
Aparece en las colecciones: 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

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