Tesis de Mecatrónica
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Browsing Tesis de Mecatrónica by Author "Alva Alcántara, Josmell"
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Item Modelamiento y simulación de un robot clínico asistido por Ultrasonido 3D para mejorar el guiado de inserción de agujas en biopsia percutánea de mama(Universidad Nacional de Trujillo, 2022-10) Jácobo Zavaleta, Sergio Augusto Antenor; Alva Alcántara, JosmellEl presente trabajo describe un nuevo concepto de robot clínico asistido por imagen de US 3D para biopsia percutánea de mama, a fin de mejorar el diagnóstico de cáncer a través del posicionamiento automático de agujas cerca de la zona de lesión que simplifique el procedimiento de inserción manual y aliviar parte de la fatiga del médico radiólogo. Para ello, primero se determinaron los requerimientos básicos para enlazar un diagnóstico por imagen con US y una biopsia convencional guiada a mano alzada, a partir del análisis comparativo entre las ventajas y desventajas de los actuales sistemas de guiado por imagen como radiografía y resonancia magnética. Dando lugar, a la propuesta de un nuevo flujo de trabajo clínico para diagnóstico en cáncer de mama. Así, la cadena cinemática del robot se basó en el estudio geométrico del órgano mamario como espacio de trabajo y su similitud con el escaneo radial de un sistema ABUS 3D. Para el modelamiento cinemático directo e inverso se utilizaron la teoría de screw axis y una formulación geométricaalgebraica respectivamente. Mientras que, la dinámica inversa y directa se describieron utilizando el algoritmo de Newton-Euler y soluciones parciales en la ecuación dinámica de cuerpos rígidos respectivamente. Además, con ayuda de modelos CAD del robot y demás elementos involucrados, se implementó un entorno de simulación en MATLAB-Simulink manipulado mediante una GUI para el ingreso de parámetros como la ubicación y dirección de inserción. Finalmente, los resultados permitieron obtener una verificación numérica y gráfica de las ecuaciones e incluso, de tipo visual para el posicionamiento robótico antes de la biopsia (preposicionamiento) y después de la misma (posposicionamiento). En conclusión, se consiguió explorar la intervención robótica para el guiado de agujas en biopsia percutánea de mama, impulsado por la eficacia de los sistemas ABUS 3D en reconstrucciones volumétricas de tejido mamario.