Integración de control, medida y ensayos de un electroporador para tratamientos quirúrgicos

Moreno Sau, María
Bernal Ruiz, Carlos (dir.) ; Burdío Pinilla, José Miguel (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2015
Departamento de Ingeniería Electrónica y Comunicaciones, Área de Tecnología Electrónica

Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación

Resumen: El presente trabajo está enmarcado en una línea de colaboración de la Universidad de Zaragoza con un grupo multidisciplinar (formado por cirujanos, veterinarios e ingenieros) de otras Universidades y centros de investigación. Se colaborará en la investigación del diseño de un sistema electrónico para la aplicación de tratamientos con niveles de tensión elevados (en torno a 15kV) que permitan verificar de manera experimental los rangos de aplicación de la electroporación sin que la barrera tecnológica de campo eléctrico, 2500V/cm, o mantenimiento del pulso, 100 μs, sean limitantes. La electroporación es una técnica que consistente en la exposición celular a campos eléctricos de alta intensidad, favoreciendo de este modo el aumento de la permeabilidad de sus membranas y permitiendo la circulación de iones y macromoléculas a través de esta. Este aumento de la permeabilidad está vinculado a la afectación de todo el contorno de la membrana celular. Hay dos tipos de electroporación, electroporación reversible (EPR) e irreversible (EPI). En la segunda, la afección en la membrada no es reversible y por tanto la célula no es capaz de recuperar el equilibrio y se desencadena la lisis celular, muerte natural. En la persecución de la muerte celular, la EPI es el método de electroporación más directo y sus propiedades pueden usarse en tratamientos médicos. La principal ventaja de la electroporación, es que induce la muerte celular sin producir calentamiento del tejido circundante, evitando así sus efectos adversos en el resto de tejido sano. Se tendrá como propósito 3 hitos principales. Se comenzará por el estudio y análisis del pulso de electroporación partiendo del modelo eléctrico generador-tejido, con el objetivo de cuantificar , para cada forma de onda de pulso, cuál es su ancho de banda efectivo. La siguiente meta a superar, será el diseño e implementación de una topología de acoplador/atenuador capaz de capturar la forma de onda procedente del tratamiento aplicado al tejido. Dicha topología, deberá conseguir baja distorsión de pulso, atenuación planteada y cumplir BW adecuado independientemente de la carga del osciloscopio o de las tolerancias de los parámetros. Por último, en este Trabajo Fin de Grado se desarrollará un proyecto software de control básico que permita al personal cualificado, el dominio de los parámetros de la forma de onda requerida, así como de su creación y aplicación en tiempo real. Como objetivo final se plantea, la verificación y puesta en marcha de los prototipos a desarrollar.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado