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https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7600| Título : | ANÁLISIS Y MINIMIZACIÓN DE LA INFLUENCIA DEL RUIDO ELECTROMAGNÉTICO AMBIENTAL EN MEDICIONES BIOMÉDICAS. |
| Autor : | VAZQUEZ DE LA ROSA, JAIME FABIAN |
| Fecha de publicación : | 2020 |
| Resumen : | En las Licenciaturas de Física se estudian los fenómenos electromagnéticos, tanto a nivel teórico como experimental, en particular en el área de Física Biomédica se estudian los fenómenos resultantes de la interacción de radiación no ionizante (Radiofrecuencias y Microondas) con la materia. El objetivo de esta propuesta es formar a los alumnos en el análisis de la influencia y minimización de la energía electromagnética ambiental en los estudios de cuantificación de señales bioeléctricas; al mismo tiempo, los alumnos aprenderán y desarrollarán habilidades en cuanto a la generación e implementación de un recinto de ambiente electromagnético controlado, comúnmente conocido como Jaula de Faraday, que permita estudiar la teoría electromagnética de transmisión de energía de RF, así como los aspectos relacionados a seguridad y minimización de la exposición de seres vivos a esta energía, que se ha convertido en un campo de gran interés en los últimos años. De igual forma, se prevé que este proyecto sea de impacto para la realización de experimentos y prácticas para aplicaciones que requieren de atenuar la energía proveniente de las diversas fuentes electromagnéticas que existen en el ambiente hoy en día, como lo es la adquisición de potenciales bioeléctricos. Todas estas contribuciones de energía que pueden provenir de las lámparas ahorradoras y focos LED, de motores, de enlaces Wi-Fi, de teléfonos celulares, de computadoras y otros equipos de laboratorio, constituyen las fuentes más importantes de ruido en la adquisición de señales. El proyecto plantea un reto en el desarrollo e implementación de los conocimientos de los académicos participantes, lo que promoverá su superación, lo que implica que podrán generar productos de calidad para ser divulgados a nivel de seminarios, organización de cursos y participaciones en congresos. |
| URI : | https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7600 |
| metadata.dc.contributor.responsible: | VAZQUEZ DE LA ROSA, JAIME FABIAN |
| metadata.dcterms.callforproject: | 2020 |
| metadata.dc.coverage.temporal: | 2020-2021 |
| metadata.dcterms.educationLevel: | nivel superior |
| metadata.dcterms.educationLevel.SEP: | Licenciatura |
| metadata.dc.description.objective: | Objetivo general: Mejorar las habilidades de los alumnos para controlar y analizar los procesos de adquisición de señales, así como minimizar la influencia del ruido electromagnético. Objetivos específicos: "Formar a los alumnos en la práctica de minimizar y controlar la influencia de un ambiente electromagnético con diversas fuentes de energía. Generar un ambiente electromagnético con condiciones de ruido controlado y estable. Enseñar a los alumnos sobre el diseño e implementación de medios controlados para la práctica de experimentos y pruebas con minimización de ruidos ambiental. Dotar a los profesores y alumnos de herramientas que permitan desempeñar de mejor forma los experimentos y prácticas de adquisición de señales biomédicas. Mejorar las habilidades de los alumnos en el manejo de herramientas sofisticadas empleadas en la medición de blindajes e interferencia electromagnética para instalaciones." |
| metadata.dc.description.strategies: | Se diseñará una práctica que implique la adquisición de señales de Electroencefalografía y Electromiografía, con condiciones normales de ruido electromagnético y posteriormente se planteará la adquisición en un medio con ruido controlado. Se pedirá a los alumnos que realicen un análisis de la capacidad de detección de diferencias entre las señales, bajo un protocolo de estimulación visual y ejercicio físico, respectivamente. Posteriormente, se solicitará que reporten de manera cuantitativa el Cociente Señal a Ruido (SNR, del inglés Signal to Noise Ratio) de las señales, para los casos planteados. Se diseñará un manual de caracterización de blindajes electromagnéticos, de tal forma que los alumnos aprenderán a desempeñar dichas mediciones en campo. Es de particular importancia ya que actualmente, en las instalaciones que requieren mantener controlado el ruido de radiofrecuencia, se deben hacer análisis in situ para identificar las fuentes potenciales de interferencia. En el manual se plantearán los puntos mínimos de medición, la herramienta e instrumentos necesarios y las configuraciones pertinentes. De tal forma que el alumno aprenderá la correcta conexión y colocación del generador de RF y la antena de transmisión, así como establecer los niveles de potencia enviada que serán tomados como referencia, calculará la distancia necesaria para colocar la antena de recepción, y también seleccionar la configuración del analizador de espectros para poder tomar mediciones de referencia a las frecuencias de exploración, para posteriormente medir la atenuación presentada por el blindaje. Se diseñará un ambiente con condiciones electromagnéticas controladas, de tal forma que sea capaz de contener instrumentos y personal para la realización de prácticas y experimentos de mediciones de biopoteciales, así como de interacción de la energía de RF con la materia biológica. Se contemplan dimensiones de 4m de largo, 3.5m de ancho y 2.60m de alto. Los alumnos aprenderán del proceso de diseño e implementación de este tipo de recintos, así como los retos prácticos para su funcionamiento. Calcularán dimensiones físicas del cuarto, así como de ventana de monitorización y puerta, guías de ondas para paso de cables de los instrumentos de monitorización y medición, centro de carga para iluminación que no genere interferencia al interior del recinto, entre otros. Se propondrá una práctica sobre el estudio del tiempo de exposición de ondas de RF sobre medios sintéticos que tengas propiedades similares a las de tejido vivo. Esto permitirá que el alumno comprenda que la energía depositada depende del tiempo de duración de la excitación y de las propiedades dieléctricas del medio con el que interactúa. Se desarrollará un semanario conjunto con el IIMAS sede Mérida, para que los alumnos conozcan las herramientas matemáticas y computacionales más adecuadas para realizar análisis cuantitativos de la calidad de las señales biomédicas, bajo diferentes entornos de condiciones de ruido electromagnético. Se pretende que el material producto del seminario, sea completamente digital y pueda ser incluido en la RUA. |
| metadata.dc.description.goals: | Se concluirá una práctica de medición de señales bioeléctricas y análisis cuantitativo de ruido. Se desarrollará un Manual de caracterización de blindajes electromagnéticos. Se elaborará una Práctica del estudio de los tiempos de exposición a energía de RF sobre modelos sintéticos. Se adecuará 1 área con Blindaje Electromagnético, y se realizará la respectiva caracterización de la atenuación de energía de RF. Se concluirá 1 Tesis de Licenciatura, dónde uno de los ejes temáticos será el desarrollo de sensores para detección de fuentes de ruido electromagnético. Se concluirán 2 Titulaciones por el mecanismo de Práctica Profesional Supervisada. Se concluirán 2 Servicios sociales. Se organizará un curso conjunto con el IIMAS sede Mérida, para que los alumnos conozcan las herramientas matemáticas y computacionales más adecuadas para realizar análisis cuantitativos de la calidad de las señales biomédicas, bajo diferentes entornos de condiciones de ruido electromagnético. Se pretende que el material producto del seminario, sea completamente digital y pueda ser incluido en la RUA. Se impartirá un seminario presencial en la Facultad de Ciencias donde se muestren diversas herramientas computacionales para el análisis del ruido electromagnético en la adquisición de señales biomédicas.. |
| metadata.dc.description.selfAssessment: | Dentro de los objetivos planteados podemos considerar que se cumplieron la gran mayoría de ellos, generamos material digital innovador y de alta calidad que está disponible para consulta de la comunidad universitaria, sobre todo en estos momentos que es necesario el acceso a recursos a distancia. Generamos productos adicionales, como de divulgación con los cuales pudimos tener participación en congresos nacionales en la modalidad en línea, que consideramos importante pues estuvimos al día a pesar de la contingencia mundial. De igual forma pudimos generar un artículo de investigación con parte de los productos desarrollados en el presente proyecto, que fue publicado en una revista con un alto factor de impacto. Apoyamos en la titulación de 3 alumnos, uno en modalidad de Tesis y dos más por el mecanismo de Práctica Profesional Supervisada, que son logros a destacar nuevamente debido a las condiciones por las que atraviesa nuestra Universidad. A pesar de que existe un producto, que es un Curso-Taller, que no se ha podido concretar, seguimos trabajando para que en un futuro cercano podamos llevarlo a cabo, de tal forma que se continua en colaboración con la entidad con la que se planteó desde un principio, y los avances son prometedores. |
| metadata.dc.description.goalsAchieved: | Se concluyó satisfactoriamente la práctica de medición de señales bioeléctricas, con el cuál se podrá apoyar a los alumnos con un material de referencia para la adquisición se señales bioeléctricas con el equipo disponible en el laboratorio, pero además se podrán guardar y exportar a cualquier digital o plataforma, para que posteriormente se puedan realizar análisis cuantitativos a distancia. Se obtuvo un manual para caracterizar blindajes electromagnéticos, que propiamente servirá para que los alumnos puedan evaluar las condiciones de ruido electromagnético al momento de realizar adquisiciones de biopotenciales, lo que les asegurará mediciones fiables y/o con bajo ruido. El procedimiento puede ser utilizado para evaluar cualquier reciento cuya finalidad sea bloquear ondas electromagnéticas. Se generó un recinto que blinda electromagnéticamente las ondas de radiofrecuencia en su exterior, esto permite que se puedan realizar mediciones confiables. Por las dimensiones del recinto, actualmente funciona para caracterizar dispositivos experimentales, y ha ayudado a entender las complicaciones técnicas que se verían implicadas en la generación de un blindaje de mayores dimensiones. Se concluyó satisfactoriamente una tesis de licenciatura cuyo título fue "Diseño e implementación de un sistema para caracterización de dispositivos inalámbricos y sensores electromagnéticos en la banda de 2.4 GHz" Se concluyó la opción de titulación de dos alumnos por el mecanismo de práctica profesional supervisada, con los trabajos: Diseño de Jaula de Faraday para experimentos de interacción de radiación no ionizante y materia biológica. Diseño y desarrollo de un simulador de cirugía laparoscópica para uso en cirugía general, urología y ginecología. |
| 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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