Prototipo simulado de los movimientos de pitch y roll de la camilla de tratamiento de radioterapia del acelerador lineal del Centro de Cáncer de la Clínica Foscal

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dc.contributor.advisorAmado Forero, Lusvin Javier
dc.contributor.advisorAbuchaibe Campo, Oscar Alonso
dc.contributor.advisorMorales Cordero, Mario Fernando
dc.contributor.apolounabAmado Forero, Lusvin Javier [lusvin-javier-amado-forero]spa
dc.contributor.apolounabMorales Cordero, Mario Fernando [mario-fernando-morales-cordero]spa
dc.contributor.authorAbuchaibe Manzano, Jose
dc.contributor.cvlacAmado Forero, Lusvin Javier [0001376723]spa
dc.contributor.cvlacMorales Cordero, Mario Fernando [0001460371]spa
dc.contributor.googlescholarAmado Forero, Lusvin Javier [dqrfjJMAAAAJ]spa
dc.contributor.linkedinMorales Cordero, Mario Fernando [mario-fernando-morales-cordero-a37464264]spa
dc.contributor.orcidAmado Forero, Lusvin Javier [0000-0001-5104-9080]spa
dc.contributor.researchgateAmado Forero, Lusvin Javier [Lusvin_Amado]spa
dc.contributor.scopusAmado Forero, Lusvin Javier [57204652964]spa
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.coverage.spatialBucaramanga (Santander, Colombia)spa
dc.coverage.temporalFebrero 2023 a Noviembre 2024spa
dc.date.accessioned2024-03-04T21:16:18Z
dc.date.available2024-03-04T21:16:18Z
dc.date.issued2024-01-15
dc.degree.nameIngeniero Biomédicospa
dc.description.abstractEn el ámbito del tratamiento de radioterapia, la precisión en el posicionamiento del paciente es crucial. En el Centro de Cáncer de la clínica FOSCAL, se ha identificado la necesidad de mejorar el sistema actual de posicionamiento, que cuenta con una camilla de 4 grados de libertad. Para abordar esta necesidad, se ha desarrollado un prototipo que agrega dos grados de libertad adicionales, de inclinación y balanceo, a la camilla existente. Este prototipo ha sido sometido a pruebas exhaustivas que han demostrado su eficacia en el cumplimiento de los objetivos establecidos, incluyendo su diseño en 3D, la evaluación de costos y la viabilidad para la producción futura del dispositivo.spa
dc.description.abstractenglishIn the field of radiotherapy treatment, precision in patient positioning is crucial. At the Cancer Center of FOSCAL clinic, the need to improve the current positioning system, which has a 4-degree-of-freedom bed, has been identified. To address this need, a prototype has been developed that adds two additional degrees of freedom, pitch and roll, to the existing bed. This prototype has undergone rigorous testing that has demonstrated its effectiveness in meeting the established objectives, including its 3D design, cost evaluation, and feasibility for future device production.spa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa
dc.description.tableofcontentsCAPÍTULO 1 15 Problema de investigación 15 1.1 Descripción 15 1.2 Justificación 15 1.3 Pregunta problema 16 1.4 Objetivos 17 1.4.1 Objetivo general 17 1.4.2 Objetivos específicos 17 1.5 Limitaciones y delimitaciones 17 1.5.1 Delimitaciones: 17 1.5.2 Limitaciones: 18 CAPÍTULO 2 19 Marco Teórico y Estado del Arte 19 2.1 Marco teórico 19 2.1.1 Marco conceptual 19 2.1.1.1 Radioterapia 19 2.1.1.2 Acelerador lineal 20 2.1.1.3 Camilla de tratamiento de radioterapia 20 2.1.1.4 inmovilización en radioterapia 20 2.1.1.5 Posicionamiento en la radioterapia 20 2.1.1.6 Imágenes diagnosticas 21 2.1.1.6.1 TAC 21 2.1.1.6.2 Resonancia magnética 21 2.1.1.6.3 Rayos X 22 2.1.1.7 Motores 22 2.1.2 Marco legal 22 Normas internacionales: 22 Normas nacionales: 23 2.2 Estado del arte 24 CAPÍTULO 3 26 Metodología 26 3.1 Etapa 1: Diseñar los distintos sistemas usando software asistido por computador para los movimientos rotacionales de la camilla de radioterapia del centro de cáncer de la clínica FOSCAL. 27 3.1.1 Tomar medidas de la camilla actual. 27 3.1.2 Diseño CAD del prototipo simulado 27 3.1.3 Diseño del esquemático del circuito digital del prototipo 28 3.1.4 Diseñar el sistema mecánico digital del prototipo simulado en CAD. 29 3.2 Etapa 2: Evaluar la estructura, componentes mecánicos y electrónicos a través de simulaciones estáticas, dinámicas y electrónicas del diseño del prototipo para la Camilla de radioterapia del centro de cáncer de la clínica FOSCAL. 30 3.2.1 Cotizar los materiales a utilizar en la camilla. 30 3.2.2 Cotizar los componentes electrónicos. 31 3.2.3 Realizar el código de control en Arduino 32 3.2.4 Realizar pruebas de movimientos al prototipo simulado. 33 3.3 Etapa 3: Realizar pruebas de atenuación y esfuerzo para verificar la interferencia del material en las imágenes diagnósticas y el soporte al peso del paciente en el Centro de Cáncer de la Clínica FOSCAL. 33 3.3.1 Desarrollar un esquema de las pruebas a realizar a los materiales cotizados. 33 3.3.2 Realizar pruebas de imágenes diagnósticas a los materiales cotizados para el prototipo simulado. 34 3.3.3 Realizar pruebas de esfuerzo al diseño 3D del prototipo simulado. 34 CAPÍTULO 4 35 Resultados y análisis 35 4.1 Presentación de resultados 35 4.1.1 Resultados de la etapa 1: Diseñar los distintos sistemas usando software asistido por computador para los movimientos rotacionales de la camilla de radioterapia del centro de cáncer de la clínica FOSCAL. 35 4.1.1.1 Tomar medidas de la camilla actual. 35 4.1.1.2 Diseño CAD del prototipo simulado 36 4.1.1.3 Diseño del esquemático del circuito digital del prototipo 37 4.1.1.4 Diseñar el sistema mecánico digital del prototipo simulado en CAD. 39 4.1.2 Resultados de la etapa 2: Evaluar la estructura, componentes mecánicos y electrónicos a través de simulaciones estáticas, dinámicas y electrónicas del diseño del prototipo para la camilla de radioterapia del centro de cáncer de la clínica FOSCAL. 43 4.1.2.1 Cotizar los materiales a utilizar en la camilla. 43 4.1.2.2 Cotizar los componentes electrónicos. 44 4.1.2.3 Realizar el código de control en Arduino 48 4.1.2.4 Realizar pruebas de movimientos al prototipo simulado. 50 4.1.3 Resultados de la etapa 3: Realizar pruebas de atenuación y esfuerzo para verificar la interferencia del material en las imágenes diagnósticas y el soporte al peso del paciente en el centro de cáncer de la clínica FOSCAL. 52 4.1.3.1 Desarrollar un esquema de las pruebas a realizar a los materiales cotizados. 52 4.1.3.2 Realizar pruebas de imágenes diagnósticas a los materiales cotizados para el prototipo simulado. 55 4.1.3.3 Realizar pruebas de esfuerzo al diseño 3D del prototipo simulado. 60 4.2 Análisis de resultados 64 4.2.1 etapa 1: Diseñar los distintos sistemas usando software asistido por computador para los movimientos rotacionales de la camilla de radioterapia del centro de cáncer de la clínica FOSCAL. 64 4.2.2 Resultados de la etapa 2: Evaluar la estructura, componentes mecánicos y electrónicos a través de simulaciones estáticas, dinámicas y electrónicas del diseño del prototipo para la camilla de radioterapia del centro de cáncer de la clínica FOSCAL. 65 4.2.3 Resultados de la etapa 3: Realizar pruebas de atenuación y esfuerzo para verificar la interferencia del material en las imágenes diagnósticas y el soporte al peso del paciente en el centro de cáncer de la clínica FOSCAL. 66 CAPÍTULO 5 68 Conclusiones y recomendaciones 68 5.1 Conclusiones 68 5.2 Recomendaciones 69 Bibliografía 70 Anexos 74spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.unab.edu.cospa
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/23740
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad Ingenieríaspa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería Biomédicaspa
dc.publisher.programidIBM-1788
dc.relation.referencesAcelerador lineal (LINAC). (s.f.). RadiologyInfo.org. Recuperado el 3 de mayo de(3), 581-589. https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2017.02.048spa
dc.relation.referencesAlibaba. (s.f.). Full Carbon Fiber Sheet. Recuperado de https://www.alibaba.com/premium/full_carbon_fiber_sheet.htmlspa
dc.relation.referencesCarbosystem. (s.f.). Recuperado de https://carbosystem.com/fibra-de-carbono-2/spa
dc.relation.referencesCNC Carbon Fiber. (s.f.). 3K Carbon Fiber Sheet. Recuperado de https://www.cncarbonfiber.com/3k-carbon-fiber-sheet/spa
dc.relation.referencesCongreso de la República de Colombia. (1982). Ley 23. Bogotá, Colombia: Congreso de la República de Colombia.spa
dc.relation.referencesCongreso de la República de Colombia. (2008). Ley 1266. Bogotá, Colombia: Congreso de la República de Colombia.spa
dc.relation.referencesCongreso de la República de Colombia. (2012). Ley 1581. Bogotá, Colombia: Congreso de la República de Colombia.spa
dc.relation.referencesDexcraft. (s.f.). Recuperado de http://www.dexcraft.com/quick-orderspa
dc.relation.referencesETEL S.A. (s.f.). Linear Motors - Principle. Recuperado de https://www.etel.ch/es/motores-lineales/principio/?Language=ENspa
dc.relation.referencesHussein, M., South, C. P., Barry, M. A., Adams, E. J., & Jordan, T. J. (2016).spa
dc.relation.referencesAssessment of the precision of a six degree-of-freedom couch for radiation therapy. Medical Dosimetry, 41(3), 243-248. https://doi.org/10.1016/j.meddos.2016.05.001spa
dc.relation.referencesInbiocop. (s.f.). Recuperado de https://inbiocop.com.cospa
dc.relation.referencesInternational Electrotechnical Commission. (2006). Medical device software - Software life cycle processes (IEC 62304:2006). Geneva, Switzerland: IEC Central Office.spa
dc.relation.referencesInternational Electrotechnical Commission. (2012). Medical electrical equipment - Part 1: General requirements for basic safety and essential performance (IEC 60601-1:2012). Geneva, Switzerland: IEC Central Office.spa
dc.relation.referencesInternational Organization for Standardization. (2016). ISO 13485:2016 Medical devices - Quality management systems - Requirements for regulatory purposes. Geneva, Switzerland: ISO.spa
dc.relation.referencesnternational Organization for Standardization. (2019). ISO 14971:2019 Medical devices - Application of risk management to medical devices. Geneva, Switzerland: ISO.spa
dc.relation.referencesInstituto Nacional del Cáncer. (s.f.). Exploración por TAC. En Diccionario de cáncer. Recuperado de https://www.cancer.gov/espanol/diccionariospa
dc.relation.referencesIPC. (2021). IPC-6012D. Qualification and Performance Specification for Rigid Printed Boards. Bannockburn, IL: IPC – Association Connecting Electronics Industries.spa
dc.relation.referencesIVO (2022). El IVO incorpora un nuevo acelerador lineal de última generación. Portal de IVO. Recuperado de https://www.ivo.es/es/noticias-y-actualidad/noticias/444-el-ivo-incorpora-un-nuevo-acelerador-lineal-de-ultima-generacionspa
dc.relation.referencesLeeds Test Objects. Manual TOR18GF. Medical Imaging Phantoms. Mexpolimeros. (s.f.). Recuperado de https://www.mexpolimeros.com/pmma.htmlspa
dc.relation.referencesMinisterio de Salud y Protección Social. (2018). Resolución 482. Bogotá, Colombia: Ministerio de Salud y Protección Social.spa
dc.relation.referencesMyra, F., Stieb, S., Cremers, F., & Nix, O. (2019). Título del artículo. Nombre de la Revista, volumen(issue), páginas. https://doi.org/xx.xxx/yyyyspa
dc.relation.referencesPérez, C. A., & Brady, L. W. (Eds.). (2018). Pérez and Brady's Principles and Practice of Radiation Oncology (7th ed.). Lippincott Williams & Wilkins.spa
dc.relation.referencesPresidencia de la República de Colombia. (2005). Decreto 4725. Bogotá, Colombia: Presidencia de la República de Colombia.spa
dc.relation.referencesRadioterapia para el cáncer - NCI. (2019, 8 de enero). National Cancer Institute. Recuperado el 3 de mayo de 2023, de https://www.cancer.gov/espanol/cancer/tratamiento/tipos/radioterapiaspa
dc.relation.referencesRosenthal, D. I., Chambers, M. S., Fuller, C. D., Rebueno, N. C., Garcia, J., Kies, M. S., ... & Garden, A. S. (2008). Beam path toxicities to non-target structures during intensity-modulated radiation therapy for head and neck cancer. Radiotherapy and Oncology, 95(1), 122-131. https://doi.org/10.1016/j.radonc.2009.11.002spa
dc.relation.referencesSantanam, L., Estes, C., Rao, R., Holliday, E. B., Jagsi, R., & Thomas Jr., C. R. (2014). The impact of patient positioning errors on treatment planning and delivery. Radiotherapy and Oncology, 110(1), 139-144. https://doi.org/10.1016/j.radonc.2013.10.025spa
dc.relation.referencesSasidharan, B. K., Chen, H., Padgett, K. R., & Gu, X. (2020). Improving accuracy and efficiency of radiation therapy using a six-degree-of-freedom couch. Journal of Applied Clinical Medical Physics, 21(5), 157-162. https://doi.org/10.1002/acm2.12842spa
dc.relation.referencesSchmidt, M. A., Payne, G. S., Radio, S. J., Wilkinson, D. A., & Hadley, S. W. (2017). Impact of a six degrees of freedom robotic couch on patient-specific dosimetry. Practical Radiation Oncology, 7(2), e75-e82. https://doi.org/10.1016/j.prro.2016.11.005spa
dc.relation.referencesVan der Wielen GJ, Mutanga TF, Incrocci L, Heemsbergen WD, & Hoffmann AL. (2015). Impact of systematic errors in positioning of prostate cancer patients on the cumulative rectal dose. Radiotherapy and Oncology, 117(1), 84-88. https://doi.org/10.1016/j.radonc.2015.07.008spa
dc.relation.referencesVerhey, L. J. (1995). Immobilizing and positioning patients for radiotherapy. Seminars in Radiation Oncology, 5(2), 107-120.spa
dc.relation.referencesYan, G., Mittauer, K., Huang, Y., Lu, B., Liu, C., & Li, J. G. (2013). Prevention of gross setup errors in radiotherapy with an efficient automatic patient safety system. Journal of Applied Clinical Medical Physics, 14(6), 4543. https://doi.org/10.1120/jacmp.v14i6.4543spa
dc.relation.referencesAprende Más Tecnología. (s.f.). Mecanismos de Transformación del Movimiento. Recuperado de https://aprendemostecnologia.org/maquinas-y-mecanismos/mecanismos-de-transformacion-del-movimiento/spa
dc.relation.referencesCentros para el Control y la Prevención de Enfermedades. (s.f.). Diagnóstico por imágenes. MedlinePlus. Recuperado el 8 de mayo de 2023, de https://medlineplus.gov/spanish/diagnosticimaging.htmlspa
dc.relation.referencesChan, M. F., Lim, S. B., Li, X., Tang, X., Zhang, P., & Shi, C. (2019). Commissioning and Evaluation of a Third-Party 6 Degrees-of-Freedom Couch Used in Radiotherapy. Biomedical Physics & Engineering Express, 5(6), 067001. https://doi.org/10.1088/2057-1976/ab4c75spa
dc.relation.referencesChung, H. T., Xia, P., Chan, L. W., Park, J. M., Liu, X., Li, X. A., ... & Sharpe, M. B. (2017). Does image-guided radiotherapy improve outcomes for locally advanced lung cancer? International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics, 98.spa
dc.relation.uriapolohttps://apolo.unab.edu.co/en/persons/mario-fernando-morales-corderospa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia*
dc.rights.localAbierto (Texto Completo)spa
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/*
dc.subject.keywordsEngineeringspa
dc.subject.keywordsBiological physicsspa
dc.subject.keywordsMedicinespa
dc.subject.keywordsBiomedicalspa
dc.subject.keywordsClinical engineeringspa
dc.subject.keywords3D Designspa
dc.subject.keywordsMaterials and componentsspa
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dc.subject.keywordsTreatment tablespa
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dc.subject.keywordsSimulation methodsspa
dc.subject.keywordsThree-dimensional representation systemsspa
dc.subject.lembIngeniería biomédicaspa
dc.subject.lembIngenieríaspa
dc.subject.lembBiofísicaspa
dc.subject.lembBioingenieríaspa
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dc.subject.lembBiomédicaspa
dc.subject.lembDesarrollo de prototiposspa
dc.subject.lembMétodos de simulaciónspa
dc.subject.lembSistemas de representación tirdimensionalspa
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dc.subject.proposalDiseño 3Dspa
dc.subject.proposalRadioterapiaspa
dc.subject.proposalCamilla de tratamientospa
dc.subject.proposalCircuitospa
dc.subject.proposalMateriales y componentesspa
dc.titlePrototipo simulado de los movimientos de pitch y roll de la camilla de tratamiento de radioterapia del acelerador lineal del Centro de Cáncer de la Clínica Foscalspa
dc.title.translatedSimulated prototype of the pitch and roll movements of the linear accelerator radiotherapy treatment table at the Foscal Clinic Cancer Centerspa
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