Diseño y simulación de un maniquí para la cuantificación del desempeño de sondas intraoperatorias gamma
tesis de maestría
Fecha
2020-05-28Autor
González López, Dagoberto Eloy
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Mostrar el registro completo del ítemResumen
La técnica de cirugía radioguiada se basa en la utilización de una sonda detectora de radiaciones para la localización y posterior extracción a través de procedimientos quirúrgicos del tejido enfermo, el cual acumula selectivamente el radiofármaco previamente administrado. El éxito en la detección durante la cirugía radioguiada depende en gran medida del funcionamiento correcto de la sonda intraoperatoria. En este trabajo se realizó el diseño y simulación de un maniquí que permite cuantificar el desempeño de las sondas intraoperatorias siguiendo la metodología publicada en la NEMA NU-3. El diseño se elaboró mediante el programa AUTOCAD 2018, para el dibujo en 2D y su posterior modelado en 3D. El maniquí está constituido por una base cúbica de 50 cm de ancho x 50 cm de largo x 40 cm de altura, con una capacidad útil de 100 L; está formado además por 4 motores paso a paso, posicionador para las sondas intraoperatorias, posicionador para las fuentes radiactivas de control, cables de corriente y cables de movimiento. Se diseñó y construyó una impresora 3D para fabricar posteriormente algunas de las piezas del maniquí. Se simuló en el maniquí el movimiento angular y de traslación del sistema en los ejes X, Y y Z. Para ello se utilizó el programa Autodesk Inventor que es un paquete de modelado paramétrico de sólidos en 3D. Se estimó el costo total de fabricación del maniquí, el cual ascendió a los ₡ 382 133. Por último, se realizó un análisis de confiabilidad y riesgo empleando el programa ARCON v.5, señalando los errores humanos como principal causa de incidentes durante su utilización en las pruebas publicadas por la metodología de la NEMA NU-3. The radioguided surgery technique is based on the use of a radiation detection probe for the location and subsequent extraction through surgical procedures of the diseased tissue, which selectively accumulates the previously administered radiopharmaceutical. Successful detection during radioguided surgery depends largely on the proper functioning of the intraoperative probe. In this work the design and simulation of a phantomwas carried out that allows quantifying the performance of intraoperative probes following the methodology published in the NEMA NU-3. The design was developed using the AUTOCAD 2018 program, for 2D drawing and its subsequent 3D modeling. The phantomconsists of a cubic base 50 cm wide x 50 cm long x 40 cm high, with a useful capacity of 100 L; It is also formed by 4stepper motors, positioner for intraoperative probes, positioner for radioactive control sources, power cables and motion cables. A 3D printer was designed and built to later manufacture some of the phantomparts.The angular and translational movement of the system on the X, Y and Z axes was simulated on the phantom. For this purpose, the Autodesk Inventor program was used, which is a parametric modeling package of 3D solids. The total cost of fabrication of the phantomwas estimated, which amounted to ₡ 382133.Finally, a reliability and risk analysis was carried out using the ARCON v.5 program, indicating human errors as the main cause of incidents during their use in the tests published by the NEMA NU-3 methodology.
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- Física [114]