Diseño de un electro estimulador de corrientes interferenciales para el tratamiento de patologías...

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Instituto Tecnológico de Mérida. TRABAJO FIN DE CARRERA INGENIERIA ELECTRONICA. Presentado por: Álvaro Cortes Mánica PARA OPTAR AL GRADO DE INGENIERO ELECTRÓNICO. Mérida, Yucatán, México 2008. El objetivo de este proyecto es de crear un electro-estimulador de corrientes interferenciales para el tratamiento de diversos padecimientos del cuerpo humano con una interfaz sencilla y de bajo costo. • Desarrollar un software visual que puede ser usado como interfaz de usuario y descargar las terapias al dispositivo. • El proyecto estaría enfocado al uso de componentes electrónicos de bajo costo. • La creación de una interfaz sencilla que permita una interacción adecuada entre el usuario-equipo, y que sea de gran alto grado de confiabilidad. ● Cumplir con las características eléctricas establecidas para poder competir con equipos del mercado. ● Seguir las regulaciones y normas sobre equipos electrónicos de Electro- terapia por La Secretaría de Salud de México, International Electrotechnical Comission. • Aplicación del proyecto al campo de la fisioterapia por medio de la creación de terapias que puedan combatir problemas musculares y circulatorios.

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Instituto Tecnológico de Mérida

Mérida, Yucatán a 26 de Septiembre de 2008.

Alumno: Álvaro Cortés Mánica

Opción de Titulación No. “X”

(Memoria de Residencia

Profesional)Proyecto:

“Diseño de un dispositivo

generador de corrientes interferenciales para el

tratamiento de patologías de origen muscular y circulatorio”

Desarrollo

• Objetivo General

•Objetivos Específicos

• Impacto Social

•Justificación

•Alcance y Limitaciones

•Marco Teórico

•Desarrollo

•Montaje y Pruebas

•Actividades

•Conclusiones

Objetivo General

•El diseño y desarrollo de un electro-estimulador

de corrientes interferenciales para el tratamiento

de diversos padecimientos del cuerpo humano

Objetivos Específicos

•Desarrollo de un software visual.

•Uso componentes electrónicos de bajo

costo.•Elaboración del prototipo con un costo

máximo de $2,000

Contenido

• Objetivo General

•Objetivos Específicos

•Justificación

•Alcance y Limitaciones

•Marco Teórico

•Desarrollo

•Montaje y Pruebas

•Actividades

•Conclusiones

Justificación

•El elevado costo de los equipos en el

mercado

•Necesidad de una mejor calidad de vida

Justificación

La aplicación del conocimiento que se adquiere en

el aula, tiene que ser puesto a prueba. Por ello, se

decidió llevar a cabo la implementación de este

proyecto en el cual, se aplicaron todos los

conocimientos aprendidos que se nos han

enseñado en nuestra formación, como ingenieros,

así como en nuestra propia persona.

Contenido

• Objetivo General

•Objetivos Específicos

•Justificación

•Alcance y Limitaciones

•Marco Teórico

•Desarrollo

•Montaje y Pruebas

•Actividades

•Conclusiones

Alcance y Limitaciones

El proyecto puede reducir los costos en

tratamientos de fisioterapia y ayudar a las

personas a mejorar su calidad de vida

Debido a las características de los materiales

actuales de fabricación y a las técnicas usadas,

el prototipo no es del todo portátil

Contenido

• Objetivo General

•Objetivos Específicos

• Justificación

•Alcance y Limitaciones

•Caracterización en el área donde participo

•Marco Teórico

•Desarrollo

•Montaje y Pruebas

•Actividades

•Conclusiones

Participación del

Proyecto

•Simposium Nacional

Tecno trónica 2008

•Proyecto de fin de

materia

Tecno trónica 2008

Exposición de fin de materia

Contenido

• Objetivo General

•Objetivos Específicos

• Justificación

•Alcance y Limitaciones

•Caracterización en el área donde participo

•Marco Teórico

•Desarrollo

•Montaje y Pruebas

•Actividades

•Conclusiones

Marco Teórico

La electroterapia es la disciplina médica que se

ocupa del tratamiento de ciertas patologías

humanas aprovechando diversos fenómenos

eléctricos artificiales.

Marco Teórico

En la terapia interferencial se usan dos

corrientes alternas de frecuencia media, que

interaccionan entre sí. La superposición de una

corriente alterna sobre la otra se denomina

interferencia.

Marco Teórico

Marco Teórico

Existen dos métodos:

Tetra polar: Bipolar:

Contenido

• Objetivo General

•Objetivos Específicos

• Justificación

•Alcance y Limitaciones

•Caracterización en el área donde participo

•Marco Teórico

•Desarrollo

•Montaje y Pruebas

•Actividades

•Conclusiones

Desarrollo

El proyecto esta compuesto de dos partes:

Dispositivo generador de

corrientes interferenciales

(electro-estimulador)

HARDWARE SOFTWARE

Programa administrador

del electro-estimulador

Portal web para la

visualización de datos

Desarrollo

Modos de Operación:

Modo Manual:

Frecuencia , Tiempo y

Corriente Establecidos

Manualmente

Modo Automático:

Frecuencia , Tiempo se

programa mediante el

software visual y la

corriente manualmente

HARDWARE

Desarrollo

HARDWARE

Fuente de Alimentación

Generador Sinusoidal Fijo (4 Khz)

Generador Sinusoidal Variable (0-250 Hz)

Control Digital

Amplificador

Circuito de Salida

Tiene las siguientes etapas:

Desarrollo

Software

Descarga de rutinas al electro-

estimulador ya pre-establecidas

Descarga de rutinas al electro-

estimulador creadas por el

usuario

Descarga de Rutinas del

electro-estimulador a la Pc

Software Visual: Portal Web:

Visualización en Web para

llevar un seguimiento sobre

las rutinas que se han

aplicado al paciente

Contenido

•Objetivo General

•Objetivos Específicos

• Justificación

•Alcance y Limitaciones

•Caracterización en el área donde participo

•Marco Teórico

•Desarrollo

•Montaje y Pruebas

•Actividades

•Conclusiones

Montaje y Pruebas

HARDWARE

Desarrollo

Fuente de Alimentación

Fuente lineal +15V

Generador Fijo

Circuito Generador Sinusoidal XR2206

Generador Variable

Circuito Generador Sinusoidal XR2206

Control digital

Pic16F877

Memoria EEPROM I2C

Etapa de Amplificación

Amplificación Operacional Lm

386

Circuito de Salida

Transformador reductor,

electrodos

HARDWARE

Desarrollo

Fuente de Alimentación

Fuente lineal +15V

Generador Fijo

Circuito Generador Sinusoidal XR2206

Generador Variable

Circuito Generador Sinusoidal XR2206

Control digital

Pic16F877

Memoria EEPROM I2C

Etapa de Amplificación

Amplificación Operacional Lm

386

Circuito de Salida

Transformador reductor,

electrodos

HARDWARE

Montaje y Pruebas

Fuente de Alimentación:

Se diseño una fuente Lineal

de +15 para alimentar a los

osciladores y la etapa de

amplificación y una de +5

para la etapa Digital

(Memoria, Pic)

Fuente de Alimentación

Desarrollo

Fuente de Alimentación

Fuente lineal +15V

Generador Fijo

Circuito Generador Sinusoidal XR2206

Generador Variable

Circuito Generador Sinusoidal XR2206

Control digital

Pic16F877

Memoria EEPROM I2C

Etapa de Amplificación

Amplificador Operacional Lm

386

Circuito de Salida

Transformador reductor,

electrodos

HARDWARE

Montaje y Pruebas

Generador de Ondas

Sinusoidal Fija

• Se usó el circuito integrado XR2206

Montaje y Pruebas

Generador de Onda

Sinusoidal Fijo

Frecuencia: 4khz

Voltaje de salida: 2 V

Corriente de salida:

20 mA

Generador de Onda

Sinusoidal Fijo

Desarrollo

Fuente de Alimentación

Fuente lineal +15V

Generador Fijo

Circuito Generador Sinusoidal XR2206

Generador Variable

Circuito Generador Sinusoidal XR2206

Control digital

Pic16F877

Memoria EEPROM I2C

Etapa de Amplificación

Amplificador Operacional Lm

386

Circuito de Salida

Transformador reductor,

electrodos

HARDWARE

Montaje y Pruebas

Generador de Onda

Sinusoidal Variable y

Modulación

• Se uso el circuito integrado XR2206

Frecuencia: 0-250hz

Voltaje de salida: 2 V

Corriente de salida:

20 mA

Montaje y PruebasGenerador de Ondas

Sinusoidal Variable y

Modulación

Diagrama

Eléctrico

Montaje y Pruebas

Generador de Ondas

Sinusoidal Fija

Montaje y Pruebas

Generador de Onda Variable

y Modulación:

Generador de Onda

Sinusoidal Variable y

Modulación

Desarrollo

Fuente de Alimentación

Fuente lineal +15V

Generador Fijo

Circuito Generador Sinusoidal XR2206

Generador Variable

Circuito Generador Sinusoidal XR2206

Control digital

Pic16F877

Memoria EEPROM I2C

Etapa de Amplificación

Amplificador Operacional Lm

386

Circuito de Salida

Transformador reductor,

electrodos

HARDWARE

Etapa Digital

• PIC16F877

• Memoria

EEPROM I2C

24AA1025

• Potenciómetro

digital DS 1804

• Circuito Integrado

NE 555

• Switch Cmos CD 4016

• Max 232

Montaje y Pruebas

Etapa Digital

Montaje y Pruebas

Etapa Digital

}Etapa Digital

Desarrollo

Fuente de Alimentación

Fuente lineal +15V

Generador Fijo

Circuito Generador Sinusoidal XR2206

Generador Variable

Circuito Generador Sinusoidal XR2206

Control digital

Pic16F877

Memoria EEPROM I2C

Etapa de Amplificación

Amplificador Operacional Lm

386

Circuito de Salida

Transformador reductor,

electrodos

HARDWARE

Montaje y Pruebas

Etapa de Amplificación

• Amplificador LM 386

Montaje y Pruebas

Etapa de Amplificación

Montaje y Pruebas

Etapa Digital

Montaje y Pruebas

Etapa de Amplificación

Desarrollo

Fuente de Alimentación

Fuente lineal +15V

Generador Fijo

Circuito Generador Sinusoidal XR2206

Generador Variable

Circuito Generador Sinusoidal XR2206

Control digital

Pic16F877

Memoria EEPROM I2C

Etapa de Amplificación

Amplificador Operacional Lm

386

Circuito de Salida

Transformador reductor,

electrodos

HARDWARE

Montaje y Pruebas

Etapa de Salida

Se usó un transformador de 127 V

a 12 V conectado de forma

invertida

Montaje y Pruebas

Etapa de Salida

Montaje y Pruebas

SOFTWARE

Montaje y Pruebas

Montaje y Pruebas

Montaje y Pruebas

Montaje y Pruebas

PORTAL WEB

Montaje y Pruebas

PORTAL WEB

Contenido

• Objetivo General

•Objetivos Específicos

• Justificación

•Alcance y Limitaciones

•Caracterización en el área donde participo

•Marco Teórico

•Desarrollo

•Montaje y Pruebas

•Actividades

•Conclusiones

Montaje y Pruebas

PORTAL WEB

Electro-M08

Contenido

• Objetivo General

•Objetivos Específicos

• Justificación

•Alcance y Limitaciones

•Caracterización en el área donde participo

•Marco Teórico

•Desarrollo

•Montaje y Pruebas

•Actividades

•Conclusiones

Conclusión

La etapa de amplificación final puede ser

perfeccionada para un mejor control del

dispositivo.

Se puede implementar una retroalimentación

para el control de la corriente.

La etapa de generadores sinusoidales, digital

funcionan a la perfección