Diseño de un sistema de posicionamiento del antebrazo, acondicionamiento de la señal y adquisición de los datos eléctricos para el tomógrafo por impedancia eléctrica del laboratorio SIBILA

Abstract

Una tomografía por impedancia eléctrica es el proceso de obtener imágenes por secciones, el laboratorio busca crear un tomógrafo capaz de obtener imágenes de la sección trasversal del antebrazo humano, la tomografía por impedancia eléctrica es una técnica que permite crear imágenes de un medio, en este caso, tejidos humanos, a partir de la inyección de corriente a través un par de electrodos, mientras que se hacen mediciones de impedancia con los electrodos restantes, este proceso se repite siguiendo un patrón de estimulación y medición predefinido, cuando se completa el proceso, los datos resultantes se envían al software para la construcción de la imagen. En este documento se detalla el proceso de diseño de un sistema de mecánico que permite el posicionamiento de electrodos y antebrazo, un monitoreo en la corriente de inyección para el acondicionamiento de la señal y control para la secuencia de inyección y adquisición de los datos eléctricos para un tomógrafo por impedancia eléctrica. Se creó un prototipo analítico enfocado del sistema mecánico, se comprobó matemáticamente y por simulación que este cumplirá los requerimientos de diseño, asimismo, se diseñó un circuito con la inyección de corriente y la multiplexación se verificó su funcionamiento por medio de programas de simulación y se le elaboró una placa de circuito impreso, por último, se implementó un sistema de control en LabVIEW y fue validado por medio de un escenario de pruebas que simula sus condiciones de funcionamiento.

An electrical impedance tomography is the process of obtaining images by sections, the laboratory seeks to create a tomograph capable of get images from the cross section of the human forearm, electrical impedance tomography is a technique that allows images of a medium to be created, in this case, human tissues, using a the current injection through a pair of electrodes, while making impedance measurements with the remaining electrodes, this process is repeated following a predefined stimulation and measurement pattern, when the process is completed , the final data is sent to the image construction software. This document details the design process of a mechanical system that allows the positioning of electrodes and forearm, a monitoring of the injection current for signal conditioning and control for the injection and data acquisition sequence of electrical data for a electric impedance tomograph. A focused analytical prototype of the mechanical system was created, it was verified by simulation and math, it fulfilled the design requirements, a circuit was designed with current injection and multiplexing secctions, its operation was verified by simulation programs and a printed circuit board was developed, finally, a control system was implemented in LabVIEW and it was validated by a test scenario that simulates its operating conditions.