Presenta Sofía Jiménez Ortega. -...
Transcript of Presenta Sofía Jiménez Ortega. -...
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA EN INGENIERÍA Y TECNOLOGÍAS AVANZADAS
U P I I T A
"INSTRUMENTACIÓN DE UNA INTERFASE MECÁNICA PARA UN SIMULADOR DE ENDOSCOPÍA GASTROINTESTINAL"
Trabajo Terminal
Que para obtener el Título de
"Ingeniero en Biónica"
Presenta
Sofía Jiménez Ortega.
Asesores
Dr. Fernando Arámbula Cosío. M. en C. José
Gonzalo Solís Villela.
México D.F. Enero del 2 0 0 7
Indice
Página
Resumen ........................................................................................................................... 9
Abstract........................................................................................................................... 10
Capítulo 1: Introducción .................................................................................................. 11
Capítulo 2: Objetivos ....................................................................................................... 14
Capítulo 3: Justificación .................................................................................................. 16
Capítulo 4: Antecedentes y Estado del Arte ..................................................................... 18
4.1 Antecedentes ............................................................................................................ 19 4.2 Estado del arte .......................................................................................................... 20 4.2.1. Computación en la medicina .................................................................................. 20
4.2.1.1.Administrativa .......................................................................................................20
4.2.1.2. Clínico .................................................................................................................20
4.2.2. Simuladores quirúrgicos ..........................................................................................20 4.2.3. Los Sistemas de Simulación Quirúrgicos .................................................................22 4.3. Construcción mecánica de un endoscopio flexible ......................................................23
4.3.1. Punta distal ........................................................................................................... 24 4.3.2. Sección de doblamiento y sistema de angulación ....................................................25 4.3.3. Tubo de inserción ...................................................................................................27 4.3.4. Control del endoscopio............................................................................................28 4.3.5. Sistemas de aire, agua y succión ............................................................................28 4.3.6. Conectar de la guía de luz ..................................................................................... 29
4.4 Endoscopía del sistema gastrointestinal alto ..............................................................30 4.5 Técnicas de la endoscopía del sistema gastrointestinal alto ...................................... 31 4.5.1. Método para sostener el instrumento .......................................................................31
4.5.1.1. Agarre con dos dedos ........................................................................................ 31 4.5.1.2. Agarre con tres dedos ......................................................................................... 32 4.5.2. Desviación lateral .................................................................................................. 33
4.5.2.1. Relación de posición entre el endoscopio y el cuerpo del paciente ...................... 33
4.5.3. Metiendo el endoscopio ......................................................................................... 36
Capítulo 5: Descripción de la propuesta .......................................................................... 37
Capítulo 6: Desarrollo experimental ................................................................................. 43
6.1. Diseño electrónico .................................................................................................... 44
6.1.1. Especificaciones del PIC 16F876A ......................................................................... 44
6.1.1. Módulo convertidor Analógico a Digital (A/D) ......................................................... 44
6.1.1.2. Requerimientos para la adquisición N D ............................................................. 44
6.1.2. Los componentes electrónicos .............................................................................. 45 6.1.3. Cálculo de la resolución para cada sensor ............................................................ 46
6.1.3.1. Rotación de la punta del endoscopio arriba- abajo ...............................................46 6.1.3.2. Rotación de la punta del endoscopio izquierda- derecha ...................................... 46 6.1.3.3. Rotación del control ............................................................................................ 47 6.1.3.4. Codificador óptico ............................................................................................... 47 6.1.3.5. Caracterización de los potenciómetros ................................................................ 48 6.1.4. El circuito electrónico ............................................................................................. 51
6.2. Programación de la EEPROM y construcción de la tabla de calibración .................... 52
6.2.1. Memoria EEPROM ................................................................................................. 52 6.2.2. Tabla de calibración .............................................................................................. 52 6.2.3. Aplicación de la EEPROM y de la tabla de calibración ........................................... 55
6.3. Programación de los PIC ........................................................................................... 57
6.3.1. RS-232 .................................................................................................................. 57 6.3.2. Programación de los PIC ........................................................................................ 57 Capítulo 7: Patologías del sistema digestivo ..................................................................... 64
7.1. Várices ...................................................................................................................... 65 7.2. Esófago de Barret ...................................................................................................... 66 7.3. Acalasia .................................................................................................................... 67 7.4. Cáncer de esófago .................................................................................................... 68 7.5. Gastritis ..................................................................................................................... 69
7.6. Cáncer de estómago ................................................................................................. 70 7.7. Úlcera gástrica ........................................................................................................... 72
7.7.1. Úlcera gástrica aguda .............................................................................................72 7.7.2. Úlcera gástrica crónica (Úlcera péptica) ..................................................................72 Capítulo 8: Validación del sistema ....................................................................................74
Capítulo 9: Conclusiones ..................................................................................................76
Apéndices ........................................................................................................................78
Apéndice A. Tablas de calibración de los potenciómetros .................................................79
Apéndice B. Dibujos de construcción .................................................................................84
Apéndice C. Diagrama esquemático y circuito impreso .....................................................85
Apéndice D. Tabla de calibración ......................................................................................91
Apéndice E. Valores medidos con nuestra electrónica .................................................... 100
Bibliografía .....................................................................................................................110
Instrumentación de una interfase mecánica
para un simulador de endoscopía
gastrointestinal
Resumen
El objetivo del presente Trabajo Terminal es contribuir con el desarrollo de un prototipo que ayude al entrenamiento de médicos que se especializan como endoscopistas. Debido a que dicho entrenamiento puede llevarse de 6 a 18 meses y para el caso de la endoscopía digestiva alta no es posible que se lleve a cabo en animales o cadáveres, es necesario desarrollar un sistema que simule este procedimiento quirúrgico.
Este sistema consta de dos partes, la parte mecánica (control del endoscopio y cuerpo del endoscopio) y la parte electrónica (diseño electrónico). El control del endoscopio consta de dos perillas para controlar el movimiento del cuerpo del endoscopio y de dos interruptores con los cuales se expulsa agua o aire al interior del paciente.
El diseño electrónico se realizó con ayuda de cuatro PIC 16F876A; de tal modo que a uno de éstos, al que se puede llamar PIC CODIFICADOR (Esclavo 1), tiene conectado un codificador óptico (HED 9040), el cual se encarga de medir el avance del endoscopio.
El PIC SENTIDO (Esclavo 2) tiene un interruptor de presión que muestra si se ha iniciado la función de insuflación y un potenciómetro (Izquierda- Derecha) con el cual se mide si la punta del endoscopio ha girado a la derecha o a la izquierda. El PIC DIRECCIÓN (Esclavo 3) funciona igual que el PIC SENTIDO, sólo cambia que el interruptor es de irrigación y el potenciómetro muestra como gira la punta del endoscopio hacia arriba o hacia abajo.
El PIC MAESTRO, además de recibir los datos de los tres PIC anteriores y mandarlos a la PC vía puerto serial, también recibe los datos de un potenciómetro, con el cual se mide el giro del tubo del endoscopio. Estos datos también son enviados a la PC por el puerto serial. Esta información se transmite a la PC vía el RS- 232, cuyo circuito integrado es el MAX232. (Ver Figura 5.1)
Palabras clave:
Simulador computarizado de endoscopía, endoscopía gastrointestinal.
9
Abstract
The objective of the present Terminal Work is to contribute to the development a prototype system that helps to train doctors who specialize in endoscopy. Because this training can take too much time and for the case of high digestive endoscopy is not possible to practice in animals or corpses, is necessary to develop a system that simulates this surgical procedure.
This system consists of two parts, the mechanics (endoscope control and body of the endoscope) and the electronics (electronic design). The endoscope control has two knobs to control the movement of the body of the endoscope and two switches with which expels water or air into the patient.
The electronic design that was made with the help of four PIC 16F876A; in such a way that one of these, which we will call ENCODER PIC (Slave 1), has connected an optical encoder (HED 9040), which is in charge of measuring the rotation of one of the pulleys in order to measure the displacement of the endoscope.
The SENSE PIC (Slave 2) has a push button which detect if the insufflation has been activated and a potentiometer (Left-Right), which measure whether the tip of the endoscope has turned to the right or left. The DIRECTION PIC (Slave 3) works just like SENSE PIC only changes that the push button detects if the irrigation has been activated and the potentiometer shows how the tip of the endoscope turns upwards or downwards.
The MASTER PIC, as well as it receives data from the three previous PIC and send them to the PC via serial port also receives data from a potentiometer, which measures the turning tube of the endoscope. These data are also sent to the PC via the serial port. This information is transmitted to the PC via RS 232, with an integrated circuit MAX232. (See Figure 5.1)
Key words:
Computerized endoscope simulator, gastrointestinal endoscopy.
10.
Capítulo 1: Introducción
Introducción [1] [2]
En la medicina, las técnicas de invasión mínima están tomando cada día un rol más importante, debido a las grandes ventajas que tiene sobre la cirugía tradicional. En las técnicas de invasión mínima no es necesario el hacer cortes amplios y en muchas ocasiones se utilizan los orificios naturales del cuerpo humano; esto es de gran importancia, ya que reduce el tiempo de rehabilitación minimizando el trauma provocado por la inserción de instrumentos quirúrgicos. La reducción de cicatrices, en cuanto a número y tamaño, y la disminución de molestias son otras de las ventajas que dan las técnicas de invasión mínima.
Una de estas técnicas de mínima invasión es la endoscopía, en este caso se estudia la endoscopía del tubo digestivo alto. Los endoscopios son sistemas compuestos por tubos flexibles y fibra óptica (Ver Figura 1), los cuales se introducen al cuerpo por los orificios naturales, estos tubos cuentan con un sistema óptico con el cual se trasmite la imagen, ya sea a un ocular para la visión directa del cirujano o a una salida de video. Las técnicas de invasión mínima son también una opción viable y práctica en el estudio del cuerpo humano.
Aunque las innovaciones en los sistemas endoscópicos mejoran la navegación y facilitan el uso para un especialista, siguen existiendo problemas que deben de ser considerados; entre éstos está la pobre percepción de profundidad, la cual se ve aumentada en el video endoscópico, campo de visión limitado, coordinación ojo-mano antinatural y una pobre retroalimentación (feedback) de instrumentos largos. Debido a lo anterior, el tiempo de aprendizaje de la técnica endoscópica es de 6 a 18 meses y éste solo se puede llevar a cabo a través de la práctica repetitiva en un medio hospitalario, hasta alcanzar el nivel deseado de manejo del equipo.
En el capítulo 2 de este Trabajo Terminal leemos los objetivos a lograr.
En el capítulo 3, describiremos una breve justificación para llevar a cabo este proyecto. Se realiza el planteamiento del problema. Se retoma la importancia de realizar este proyecto y se analiza la solución de manera breve.
12
En el capítulo 4, recapitulamos los antecedentes y estado del arte con relación a este
proyecto, como son los simuladores quirúrgicos, así como la endoscopía gastrointestinal.
En el capítulo 5 se explica la descripción de la propuesta, y el funcionamiento del sistema con ayuda de diagramas a bloques y otras imágenes.
En el capítulo 6, se ve cómo se desarrolló la propuesta de solución.
En el capítulo 7, se estudian las patologías gastrointestinales más comunes.
En el capitulo 8 se analiza la validación del sistema.
Por último, en el capítulo 9, se llega a las conclusiones del Trabajo Terminal.
13
Capitulo 2: Objetivos
Objetivo general:
• Diseñar y construir un control electromecánico para un simulador 3D de endoscopio, empleado en el entrenamiento de médicos endoscopistas dirigido al sistema gastrointestinal alto.
Objetivos particulares:
• Diseñar los circuitos electrónicos.
• Diseñar comunicaciones de los PIC 16F876A a la PC.
• Adaptar dispositivos en el mecanismo.
• Adquirir video endoscopías con ejemplos de diferentes padecimientos.
• Analizar video endoscopías.
Capítulo 3: Justificación
3. Justificación [3] [4] [5] [6] [7]
En los últimos 25 años el examen endoscópico se ha convertido tal vez en el más importante, simple y avanzado para el diagnóstico gastroenterológico. Se llama endoscopio al aparato que permite al operador inspeccionar visualmente la luz del tubo digestivo. Desde hace muchos años se dispone de endoscopios rígidos, que son tubos huecos simples en los que se han montado fuentes luminosas y lentes de amplificación, y se siguen utilizando para inspeccionar el conducto anal (anoscopia) y el recto (proctoscopía), y en ocasiones para examinar la parte proximal del esófago a través de la boca (esofagoscopía rígida). Estos instrumentos rígidos son baratos y permiten diversas manipulaciones terapéuticas.
El endoscopio rígido original ha sido reemplazado por el fibroscopio flexible que se emplea como método normal para observar esófago, estómago, duodeno y colón. La observación con fibroscopio se realiza con mucha más facilidad, causa menos malestar e implica menos riesgo para los pacientes. Permite la exploración precisa de la mucosa del aparato gastrointestinal en color y si se requiere, la fotografía fija o en movimiento. También es de empleo difundido para obtener muestras de especímenes para la citología y la biopsia bajo visión directa.
La endoscopía gastrointestinal es un procedimiento que requiere de interacción realista con la garganta, esófago, estómago y duodeno. Es importante tener en cuenta la existencia de una serie de factores en dicha interacción, entre ellos el movimiento peristáltico, el movimiento debido al corazón y la relación deformación del esófago debido al endoscopio. Estas condiciones hacen que el uso de un cadáver para el entrenamiento sea imposible aparte de los ya comentados, existe el colapso que se genera después de la muerte y eso provoca que el entrenamiento en un cadáver se vea afectado por la falta de parecido con un cuerpo vivo.
El uso de animales también se ve limitado debido a las diferencias anatómicas entre estos y el ser humano.
Por lo tanto, la única forma de aprendizaje tradicional es por medio de la observación. Por estas razones es necesario crear nuevas técnicas como las basadas en la simulación computacional que reducen el tiempo y costo de entrenamiento e incrementa la cantidad de condiciones y casos que un estudiante puede experimentar antes de realizar una endoscopía en un paciente.
17
Capitulo 4: Antecedentes y Estado del Arte
18
4.1 Antecedentes
Desde hace tres años se desarrolla en el laboratorio de análisis de imágenes del CCADET (Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico, UNAM) un simulador para entrenamiento en endoscopía gastrointestinal. Actualmente se cuenta con un modelo gráfico tridimensional. En este proyecto se desarrollará la instrumentación electrónica para que el usuario (médicos residentes de gastroenterología) interactúe con el modelo gráfico 3D, utilizando una interfase mecánica diseñada para recrear los movimientos del endoscopio.
Para dar mayor realismo a la simulación se construirá una librería de imágenes de patologías del tracto gastrointestinal, mediante la adquisición y análisis de video endoscopías, en las que se aislarán modelos de las patologías más representativas. De esta forma se contribuye a hacer más completo el análogo biológico del tracto gastrointestinal humano, implementado con el simulador.
Se evaluará la exactitud de la interfase mecánica y de la electrónica desarrollada, mediante pruebas de laboratorio.
19
4.2 Estado del arte [8] [9] [10] [11] [12] [13]
La palabra endoscopía es derivada del griego combinando el prefijo endo-, que significa dentro, y el verbo escopía, que significa ver u observar. Aunque existe más para el término que lo anterior. Escopía no sólo significa mirar algo sino más bien mirar con un propósito, observar con intención, monitorear.
4.2.1. Computación en la medicina.
En los hospitales y clínicas se ha reconocido la utilidad de las computadoras; actualmente, es difícil concebir el manejo de una gran cantidad de información generada del cuidado de la salud sin ellas. Los avances tecnológicos, la proliferación de compañías de software y de hardware, un mercado competitivo, y la resultante disminución de costos ha derivado en un mayor interés en las computadoras. A parte, el miedo inicial a una ciencia nueva, la renuencia a enfrentarse a un método desconocido y a máquinas complicadas está siendo reemplazada por la adquisición de habilidades personales, la confianza de una experiencia creciente, y la disponibilidad de profesionales calificados.
4.2.1.1 .Administrativa.
Inicialmente, las computadoras sólo trataban los aspectos administrativos del cuidado de la salud. Desde hace unos años, una cantidad considerable de software se hizo disponible para el registro electrónico de pacientes, su calendarización, y su seguimiento. El volumen de pacientes en cualquier institución médica ha hecho obligatorio el uso de computadoras para estos propósitos. En la actualidad, estas actividades son las que mayor uso le dan a la computación en la práctica médica.
4.2.1.2. Clínico.
El uso de computadoras en la medicina rápidamente se ha expandido para acaparar otras actividades relacionadas con la práctica clínica y la investigación. Este rango abarca desde la simple computación (e. g. Recetas médicas) hasta elaborados paquetes estadísticos; desde advertencias y recordatorios (e. g. contraindicaciones de medicinas) a la interpretación de exámenes médicos (e. g. electrocardiógrafos); desde la transcripción de cargas médicas ("el sistema médico computarizado") al análisis (e. g. calidad del servicio), descubrimiento de asociaciones médicas, y la inferencia de nuevo conocimiento (e. g., protocolos de quimioterapia de cáncer); desde referencias bibliográficas (e. g. Medline) a herramientas de diagnóstico y toma de decisiones médicas (e. g. sistemas expertos). Este conjunto de avances tecnológicos constituyen una parte del mundo de la informática médica.
4.2.2. Simuladores quirúrgicos.
El entrenamiento es un elemento fundamental en cualquier tarea especializada. Dicho entrenamiento es crítico en el terreno de la cirugía dado que cualquier fallo debido a la inexperiencia del cirujano puede ser fatal para el paciente pudiendo ocasionarle la muerte.
20
Hasta ahora, el entrenamiento de los cirujanos se ha llevado a cabo mediante la utilización de cadáveres, maniquíes, animales vivos o en intervenciones quirúrgicas reales bajo la supervisión de un experto. Este tipo de entrenamientos tienen dos problemas obvios: por un lado, la falta de realismo en los entrenamientos realizados sobre maniquíes y cadáveres dado que el comportamiento real de los tejidos en seres vivos es muy distinto al que presentan estos elementos de entrenamiento; por otro lado, en los entrenamientos realizados mediante la utilización de animales vivos o en intervenciones reales de pacientes está limitada tanto la capacidad de repetir la intervención hasta su correcto aprendizaje como la variabilidad patológica en la que los cirujanos pueden llegar a entrenarse, a lo que hay que añadir los problemas morales que conlleva la utilización de animales vivos en experimentación.
Todo esto reduce las posibilidades del correcto aprendizaje de las técnicas, la mejora de las técnicas aprendidas o el aprender cómo puede ser operada una nueva patología a la cual no se había enfrentado antes el cirujano.
La evolución actual de la potencia de cálculo de las computadoras y, más concretamente, el Hardware y el Software gráfico permiten la investigación para el desarrollo de Entornos Virtuales orientados a la creación de simuladores. Este tipo de simuladores, aplicados al desarrollo de Sistemas de Simulación Quirúrgicos (SSQ), permiten:
• Reducir los costos asociados con la utilización de cadáveres y animales vivos en el entrenamiento en los tipos de cirugía mencionados.
• Proveer de experiencia al cirujano con una mayor variedad de patologías y
complicaciones.
• Permitir la posibilidad de repetir los procedimientos quirúrgicos tantas veces como
sea necesario hasta su correcto aprendizaje.
• Permitir volver a visualizar los procedimientos realizados con el objetivo de poder
estudiar sus ventajas e incluso mejorarlo mediante la utilización de técnicas
diferentes a las empleadas.
• Permitir la planificación y práctica sobre la anatomía del paciente específico
previamente a su intervención quirúrgica real.
Ahora bien, los requerimientos de los SSQ imponen dos grandes restricciones:
• Que los órganos presentes en el entorno de simulación se comporten tal y como lo harían en la realidad al ser sometidos a fuerzas o al ser cortados o cosidos
(modelados físicos realistas) y además,
• Que los órganos se visualicen de la forma más realista posible (modelos
geométricos realistas).
Debido a las limitaciones de hardware que poseen actualmente las computadoras, estos requerimientos provocan el enfrentamiento entre realismo visual y realismo físico. Con el objetivo de subsanar dicho enfrentamiento, los SSQ existentes en el mercado o desarrollados por grupos de investigación, o bien eliminan la física de los modelos de órganos mediante la limitación de la interacción a una mera detección de choques entre objetos rígidos, o bien únicamente incorporan características físicas elásticas.
A pesar de dichas limitaciones, debido a las grandes ventajas que los Simuladores Quirúrgicos pueden aportar al enfrentamiento de cirujanos, no es de extrañar que numerosos grupos de investigación estén dedicando una parte importante de sus esfuerzos al desarrollo de este tipo de simuladores.
21
4.2.3. Los Sistemas de Simulación Quirúrgicos
Un Sistema de Simulación Quirúrgico (SSQ), desde un punto de vista estructural, se puede descomponer en dos subsistemas: el subsistema de interfaz del cirujano y el subsistema de sensores.
El subsistema de interfaz del cirujano tiene por objetivo el proveer al usuario de una visualización realista de la reconstrucción por computadora de los órganos internos de interés para la simulación. Este subsistema combina técnicas avanzadas de gráficos por computadora y técnicas avanzadas de visualización. Dentro de las técnicas avanzadas de gráficos utiliza:
• Un sistema de modelado avanzado de geometrías complejas: útil para la visualización realista de los órganos internos 3D objetivo de la simulación quirúrgica. Estos sistemas permiten la reconstrucción 3D de los órganos de interés de, o bien, un paciente estándar al que se le añaden las patologías con cuya intervención quirúrgica se desea practicar, o bien, de un paciente real que posee la patología cuya intervención se desea practicar con el sistema SSQ. Esta reconstrucción 3D se puede realizar mediante técnicas volumétricas o mediante técnicas de reconstrucción por superficies.
• Un sistema de modelado para la incorporación de propiedades físicas a tejidos 3D generados por computadora: con el objetivo de permitir que dichos órganos se comporten de forma realista ante la aplicación de fuerzas y la realización de cortes o punciones sobre su superficie. Estos sistemas de modelado se les denomina modelos deformables y presentan, en la actualidad, avances importantes.
En cuanto a las técnicas avanzadas de visualización, los SSQ utilizan:
• Técnicas de realidad virtual: utilizadas para la navegación 3D dentro del entorno
quirúrgico virtual generado.
• Técnicas de visualización 3D: mediante sistemas esteroscópicos que provean al
usuario de una visión 3D real del procedimiento quirúrgico.
El subsistema de sensores está compuesto por un conjunto de dispositivos conocidos como "hápticos". El diseño y modo de interacción que permiten este tipo de dispositivos depende de la intervención quirúrgica a simular, dado que estos deben de imitar de la forma más realista posible a los dispositivos utilizados por los cirujanos en las intervenciones quirúrgicas reales. Los dispositivos hápticos imitan las fuerzas experimentadas en la vida real durante la intervención quirúrgica de un paciente. Dichos dispositivos son extremadamente útiles en los SSQ en los que el tacto provee de enormes pistas durante la intervención quirúrgica.
22
4.3. Construcción mecánica de un endoscopio fíexible.
La mayoría de las partes y controles de un endoscopio se pueden observar en la Figura 4.3. En las siguientes secciones estudiaremos con atención las distintas partes que conforman un endoscopio.
23
4.3.1. Punta distal.
En la Figura 4.4 podemos observar lo siguiente, en la cara de la punta del endoscopio se puede ver: (1) el canal abierto para succión y pasaje de accesorios; (2) El sistema de lentes para iluminación, que distribuye la luz a través de la guía de luz (LG) en un ángulo cerrado, incluso la iluminación del campo visual; (3) El sistema de lentes para objetivos, el cuál enfoca una imagen de la mucosa en la cara de la guía de la imagen (LG); y (4) una boquilla de aire y agua, que provee de aire para la insuflación del órgano que está siendo observado y de agua que lava las lentes para remover sustancias tales como secreciones, moco y sangre.
Un suelo prismático es utilizado para producir un cambio de 90 grados en la dirección en que se mira. Un levantador de forceps es necesario para doblar la punta de los distintos accesorios que pasan a través del canal para traerlos consigo dentro del campo de visión, como se observa en la Figura 4.5.
24
4.3.2. Sección de doblamiento y sistema de angulation.
El endoscopio usado para propósitos gastrointestinales (Figura 4.6) tiene una resistencia de construcción o un sistema de frenado ajustable para reparar la desviación de la punta, permitiendo al operador quitar la mano de la perilla del control y aún así mantener esta desviación. Para producir la desviación en la punta, el operador rota la perilla que está conectada a un engrane dentro del control. Este engrane mueve una cadena que, al girar, jala varios cables que recorren la longitud del tubo de inserción. Cuando un cable es jalado, produce que la punta se doble en esa dirección.
25
La sección de doblamiento se encuentra construida por anillos de metal entrelazados. Los puntos pivote entre cada uno de estos anillos se alternan cada 90 grados, dándole asi a esta sección la habilidad de doblarse hacia cualquier dirección. (Figura 4.7.)
Durante una endoscopía, la punta del instrumento puede ser desviada varias veces y en distintas direcciones. En la Figura 4.8, podemos seguir el total de movimientos que se realizan en un procedimiento como este.
26
4.3.3. Tubo de inserción.
En el diseño de un endoscopio lo más importante es calcular cuidadosamente la flexibilidad y el torque.
La construcción básica del tubo de inserción se muestra en la Figura 4.9. Bandas de acero helicoidal forman la estructura de soporte del tubo y le dan su forma redonda. Estas bandas están cubiertas con una malla de cable de acero inoxidable. Juntos, estos componentes previenen que el tubo de inserción se tuerza o se estreche en su propio eje y también ayuda a proteger la fibra de vidrio de dañarse por radiación.
Es importante que esta última cubierta sea a prueba de agua y capaz de repeler una variedad de agentes químicos como ácido gástrico y desinfectantes corrosivos. Las especificaciones para cada componente del tubo de inserción son cuidadosamente seleccionados para asegurar que el tubo tenga la flexibilidad y elasticidad apropiadas para recuperar su forma después de repetidas desviaciones.
27
4.3.4. Control del endoscopio.
El control del endoscopio es diseñado para ser manejado por completo por la mano izquierda, dejando la mano derecha libre para sostener y manipular el tubo de inserción. El segundo, tercer y cuarto dedo sostiene el instrumento contra la palma, dejando el pulgar izquierdo libre para controlar la perilla que gira la punta hacia arriba o abajo y el dedo índice izquierdo queda libre para operar las válvulas de aire y agua. La mano derecha es utilizada para hacer que avance y tuerza el tubo del endoscopio, insertar y operar accesorios, controlar la perilla de movimiento derecha- izquierda, y operar la cámara.
4.3.5. Sistemas de aire, agua y succión.
El aire es expulsado por una bomba dentro de la fuente de luz. Este aire es utilizado para insuflar el órgano bajo observación. El agua es despedido desde un contenedor presurizado a través del endoscopio y sale por la punta del tubo; se utiliza para limpiar las lentes para observar el objetivo. (Figura 4.10)
La aspiración de agua o fluido es por medio de la válvula de succión. Una bomba de succión externa está conectada al endoscopio y provee la presión negativa que se requiere para la succión.
28
4.3.4. Control del endoscopio.
El control del endoscopio es diseñado para ser manejado por completo por la mano izquierda, dejando la mano derecha libre para sostener y manipular el tubo de inserción. El segundo, tercer y cuarto dedo sostiene el instrumento contra la palma, dejando el pulgar izquierdo libre para controlar la perilla que gira la punta hacia arriba o abajo y el dedo índice izquierdo queda libre para operar las válvulas de aire y agua. La mano derecha es utilizada para hacer que avance y tuerza el tubo del endoscopio, insertar y operar accesorios, controlar la perilla de movimiento derecha- izquierda, y operar la cámara.
4.3.5. Sistemas de aire, agua y succión.
El aire es expulsado por una bomba dentro de la fuente de luz. Este aire es utilizado para insuflar el órgano bajo observación. El agua es despedido desde un contenedor presurízado a través del endoscopio y sale por la punta del tubo; se utiliza para limpiar las lentes para observar el objetivo. (Figura 4.10)
La aspiración de agua o fluido es por medio de la válvula de succión. Una bomba de succión externa está conectada al endoscopio y provee la presión negativa que se requiere para la succión.
28
4.3.6. Conectorde ía guía de íuz.
Esta porción del instrumento se conecta a la fuente de luz y provee de luz y de aire. De igual modo, tiene conexiones para un contenedor de agua, una bomba de succión y un cordón eléctrico para retirar de modo seguro cualquier fuga de la corriente al generador en una electrocirugía. (Figura 4.11)
29
4.4 Endóscopía del sistema gastrointestinal alto. [14]
En la endoscopia alta se examinan el esófago, el estómago y las primeras porciones duodenales, lo que aumenta su utilidad clínica, ya que puede haber lesiones asociadas (por ejemplo, esofagitis por reflujo y úlcera duodenal).
En la patología esofágica tiene indicaciones diagnósticas, con sensibilidad y especificidad muy altas, y terapéuticas. Entre las primeras deben citarse: Estudio de la disfagia (dificultad a la deglución) y odinofagia (deglución dolorosa); Evaluación de la pirosis (sensación quemante que asciende desde el hueco epigástrico por la zona retrosternal hasta el cuello y la garganta) y las regurgitaciones acidas intensas y de los pacientes con manifestaciones atípicas de reflujo patológico; Valoración de la existencia de varices esofágicas y de las causas de hemorragia digestiva aguda o crónica de origen esofágico; Diagnóstico del esófago de Barret y seguimiento de éste y otra enfermedades con potencial premaligno y toma de biopsias o muestras para citología de lesiones ulceradas o excrementes, o de las estenosis (estrechez), para certificar la existencia o no de malignidad.
Entre las segundas destacan: extracción de cuerpo extraños intraluminales, exéresis de tumores benigno, hemostasia de varices esofágicas sangrantes o lesiones hemorrágicas no varicosas, dilatación de estenosis orgánicas o funcionales, tratamiento endoscópico del divertículo de Zenker, de la hipertonía del esfínter esofágico superior y de la acalasia del inferior, reducción de masa tumoral maligna para facilitar la deglución y colocación de prótesis esofágicas, y más recientemente de la enfermedad por reflujo gastroesofágico, creando una barrera mecánica al reflujo patológico.
30
4.5 Técnicas de la endóscopía del sistema gastrointestinal alto.[15]
Ciertas convicciones se han adoptado con respecto a la desviación de la punta del endoscopio, el uso de las perillas que controlan esta desviación y el cuerpo del endoscopio. La desviación de la punta puede ser hacia arriba o hacia abajo, derecha o izquierda. El modo más sencillo de entender los términos en que se dobla esta punta es relacionando el movimiento de la punta con el control del instrumento cuando el tubo de inserción está completamente derecho. Con esta configuración las válvulas de agua y de aire están hacia arriba. Entonces, la desviación hacia arriba de la punta la dobla hacia atrás a lo largo del tubo de inserción en dirección de las válvulas; la desviación hacia abajo es en la dirección opuesta, lejos de las válvulas. Observando a lo largo del tubo de inserción desde el control del endoscopio, la desviación a la izquierda es hacia a izquierda del médico que lo está operando, igualmente, la desviación a la derecha es hacia su derecha.
El control del endoscopio se mira del lado en que se encuentran las perillas de desviación. Cada perilla puede ser considerada para mover la punta en dirección horaria o antihoraria. Por lo tanto, la rotación antihoraria de la perilla más pequeña dobla la punta hacia arriba y rotándola de modo horario, hacia abajo. Un giro antihorario de la perilla más grande dobla la punta hacia la izquierda y con un giro horario, hacia la derecha.
El campo visual de la endóscopía puede dividirse como un reloj. En la posición de las 12 en punto está hasta arriba del campo, a las 3 hacia la derecha, etc.
Existen dos conceptos importantes que un médico endoscopista debe saber: el método
para sostener el instrumento y la relación de posición entre el endoscopio y el cuerpo.
4.5.1. Método para sostener el instrumento.
Visto desde un punto de ingeniería, el control del endoscopio esta diseñado para caber en la mano izquierda. En realidad, el diseño de cualquier instrumento es una pobre aproximación debido a las diferencias de tamaño de los dedos y manos de cada persona. La parte del control del endoscopio que se encuentra más cercana al tubo de inserciones es más estrecha que la parte alta de dicho control que contiene las válvulas de insuflación e irrigación. Esto permite que el instrumento se agarre de un modo más cómodo. Los métodos para sostener el instrumento pueden ser clasificados en dos categorías: agarre con dos dedos y con tres dedos.
4.5.1.1. Agarre con dos dedos
Debido a que los endoscopios tienen dos válvulas, es deseable colocar un dedo en cada una de ellas (el índice y el medio, como se muestra en las Figuras 4.12 y 4.13). Mientras el instrumento es agarrado, los dedos pulgar, índice y medio manejan las válvulas y las perillas del control del endoscopio, dejando el cuarto y quinto dedo para sostener la parte baja y más angosta del control del endoscopio, por esta razón se conoce dicha técnica con el nombre de agarre con dos dedos.
31
4.5.1.2. Agarre con tres dedos.
Otro método para sostener el endoscopio involucra sostener el control más arriba de modo que la parte angosta del control sea sujetada por el tercer, cuarto y quinto dedo, por esto se le conoce como agarre de tres dedos, ver Figuras 4.14 y 4.15. Esto tiene dos efectos: el dedo medio no es capaz de operar la insuflación e irrigación, pero la punta del pulgar puede controla la menor de las perillas del control. Con este método, el dedo índice izquierdo debe ser operado para controlar las válvulas.
32
4.5.2. Desviación lateral
Para propósitos prácticos, la perilla que controla la desviación lateral, la perilla más grande, se gira con la mano derecha. La otra función a cargo de esta mano es el avance y retiro del tubo de inserción. Debido a esto no es posible doblar la punta del endoscopio hacia los lados y hacer un avance con el instrumento al mismo tiempo.
4.5.2.1. Relación de posición entre el endoscopio y el cuerpo del paciente.
El término de relación de posición entre el endoscopio y el cuerpo del paciente se refiere al modo en que se inserta el tubo fuera del paciente. Esto se determina por la posición del control del endoscopio con respecto al punto de entrada del endoscopio en el paciente.
Existen diferencias significativas en la forma en que el fibroscopio y el endoscopio electrónico (de video) son sostenidos con relación al cuerpo del médico endoscopista debido a la necesidad de mirar a través del lente.
33
Por necesidad, el control del fibroscopio es sostenido pegado al ojo. Por lo tanto, la posición del fibroscopio depende de la altura y posición del endoscopista. El control del endoscopio se posiciona de un modo más cómodo a la altura del torso del médico.
El modo como se comporta el tubo de inserción en respuesta al movimiento de rotación da vida a un principio para todos los procedimiento endoscópicos: mientras más derecho el instrumento, más precisión se tiene en el control.
Se utilizan tres métodos para rotar el tubo de inserción durante una endoscopía gastrointestinal:
• Rotando el control en dirección horaria o antihoraria por movimiento de la muñeca. (Figura 4.16A)
• Rotando la parte izquierda o derecha del cuerpo entero. (Figuras 4.16B, 4.17 y 4.18)
• Subiendo o bajando el hombro izquierdo o abriendo y cerrando el brazo izquierdo. (Figuras 4.16C, 4.19 y 4.20)
34
.35
4.5.3. Metiendo el endoscopio.
Mientras el endoscopio pasa, el paciente debe permanecer en una posición lateral izquierda sobre la mesa de procedimientos, con la mano izquierda debajo de la almohada, la mano derecha a un costado, rodillas dobladas con un ángulo recto al torso y el cuello ligeramente flexionado. La protección para la boca debe estar puesto entre los dientes del paciente.j
El endoscopio puede pasar con uno de dos métodos: sin ver y con vista directa. Una regla para asegurar una endoscopía segura y efectiva es que el instrumento no debe avanzar cuando el médico no puede ver hacia donde mueve el instrumento.
36
Capítulo 5: Descripción de la propuesta
5. Descripción de la propuesta
Como ya se mencionó anteriormente, en el Laboratorio de Análisis de Imágenes del CCADET, UNAM, se cuenta con un modelo gráfico del tracto gastrointestinal alto en el que se puede navegar. Además, se cuenta con el prototipo mecánico de la interfase con la que el usuario podrá ¡nteractuar con el modelo gráfico.
En este Trabajo Terminal se diseñó e implemento la electrónica necesaria para medir los movimientos del usuario con la interfase mecánica. Como se mencionó anteriormente, los movimientos del usuario consisten en 3 giros que se producen en el control del endoscopio, así como el avance del endoscopio dentro del tracto gastrointestinal.
También debe detectarse la activación de los botones de irrigación e insuflación.
Para medir los ángulos de rotación de la punta del endoscopio (arriba- abajo,
derecha-izquierda) utilizamos un potenciómetro doble de 9K. Para medir la rotación del
control del endoscopio utilizamos un potenciómetro de 5K.
En la figura 5.1 se muestra el diagrama de bloques de la interfase electrónica para el simulador de endoscopía.
En las Figuras 5.2, 5.3, 5.4, 5.5 y 5.6 se muestra una fotografía de la interfase mecánica.
En la Figura 5.7 se muestra el diagrama del sistema mecánico.
El diseño electrónico detallado se presenta en el capítulo siguiente.
38
39
40
Figura 5.5. Fotografía del sistema de poleas (de lado).
Figura 5.6. Fotografía del control del endoscopio.
41
Como se muestra en la Figura 5.7, el control del endoscopio consta de dos interruptores (para la insuflación e irrigación) y un potenciómetro doble (para poder girar a la derecha-izquierda y arriba- abajo).
En el extremo del control se encuentra un potenciómetro de 5 K, de modo que se pueda torcer el control para así poder hacer lo mismo con el cuerpo flexible del endoscopio.
El cuerpo del endoscopio pasa a través de un sistema de poleas; en una de éstas se instaló un codificador óptico, él cual mide la rotación de la polea, lo cual nos proporciona una serie de pulsos que nos permite medir el avance del endoscopio.
42
Capítulo 6: Desarrollo experimental
6. Desarrollo experimental.
6.1. Diseño electrónico.
6.1.1. Especificaciones del PIC16F876All6].
A continuación se leen las partes del PIC 16F876A que son útiles para leer y transmitir datos del PIC a la PC.
6.1.1. Módulo convertidor Analógico a Digital (A/D).
El módulo convertidor de Analógico a Digital tiene 5 entradas para los dispositivos de 28 pines.
La conversión de una señal analógica de entrada resulta en un número digital correspondiente a 10 bits. El módulo A/D tiene entradas de referencia para alto y bajo voltaje que se puede seleccionar por medio del software para hacer una combinación de VDD, Vss, RA2 o RA3.
El convertidor A/D tiene una característica única de estar disponible para operar mientras el dispositivo se encuentre en el modo Dormido (Sleep). Para operar como Dormido, el reloj A/D debe ser derivado desde el oscilador RC interno del A/D.
El módulo A/D posee cuatro registros, los cuales son:
• Registro de altos resultados A/D (ADRESH)
• Registro de bajos resultados A/D (ADRESL)
• Registro 0 de Control A/D (ADCON0)
• Registro 1 de Control A/D (ADCON1)
El registro ADCON0, controla la operación del módulo A/D. El registro ADCON1, configura la función de los pines de los puertos. Los pines de los puertos pueden ser configurados como entradas analógicas (RA3 también puede ser el voltaje de referencia) o como una entrada/ salida digital.
6.1.1.2. Requerimientos para la adquisición A/ D.
Para que el convertidor A/ D tenga cierto grado de certeza, el capacitor que sostiene la carga (CHOLD) debe poder cargarse al nivel de entrada del canal de voltaje. La impedancia de la fuente (Rs) y la impedancia del cambio de la muestra interna (RSs) afectan directamente el tiempo requerido para cargar el capacitor CHOLD- La impedancia del cambio de muestra (RSs) varía entre el voltaje del dispositivo (VDD). La máxima impedancia recomendada para fuentes analógicas es de 2.5k. Conforme la impedancia disminuya, el tiempo de adquisición también puede disminuir. Después que el
44
canal de entrada analógica ha sido seleccionado (cambiado), esta adquisición debe ser hecha antes de que se inicie la conversión.
Para calcular el mínimo tiempo de adquisición. Se puede usar la siguiente ecuación:
Los movimientos manuales del control y avance del endoscopio son relativamente lentos por lo
que la frecuencia máxima es apropiada.
6.1.2. Los componentes electrónicos.
Los componentes electrónicos a utilizar en el proyecto son: (Ver Anexo C)
1 Buffer 74LS125.
1 Codificador óptico de la serie E2.
1 LED.
1 MAX 232.
4 PIC 16F876A. R1- Resistencia de 10K
R2, R3, R4- Resistencias de 1K
R5, R6- Resistencias de 2.7K. C2, C3, C5, C6, C7, C8, C10, C11, - Capacitores de 22pF.
C1, C4, C9, C12, C18- Capacitores de 33nF (capacitores de desacople)
C13, C14, C15, C16, C17- Capacitores de 1uF
CR1, CR2, CR3, CR4 Cristales de 3.6864MHz.
TORCION- Potenciómetro de 5K.
SENTIDO, DIRECCIÓN- Potenciómetros de 9.38K.
MCLR1, IRRIGACIÓN, INSUFLACIÓN- Interruptores de presión.
45
6.1.3. Cálculo de la resolución para cada sensor.
6.1.3.1. Rotación de la punta del endoscopio arriba- abajo.
Tenemos que el endoscopio gira hacia arriba 210° y hacia abajo 90° (ver Figura 6.1), por lo tanto, tenemos 301° de rango.
Para una resolución de 1 grado, necesitamos al menos 301 valores de conversión analógica- digital. Por lo que utilizaremos un convertidor analógico- digital (CAD) de 10 bits que proporciona 1024 valores de conversión analógica- digital y que es el número de bits disponible en el PIC 16F876A.
6.1.3.2. Rotación de la punta del endoscopio izquierda- derecha.
Cuando el endoscopio gira hacia la izquierda o derecha, lo hace 100° en ambas direcciones.
Para una resolución de 1 grado, necesitamos al menos 201 valores de conversión analógica- digital. Por lo que utilizaremos un convertidor analógico- digital de 10 bits que proporciona 1024 valores de conversión analógica- digital y que es el número de bits disponible en el PIC 16F876A.
46
Figura 6.2. Endoscopio en su movimiento derecha- izquierda.
6.1.3.3. Rotación del control.
El control del endoscopio también gira 100° hacia cualquier lado, por lo tanto, se utilizó la misma resolución para el convertidor analógico- digital.
6.1.3.4. Codificador óptico1171.
El avance del endoscopio se mide utilizando el mecanismo mostrado en la Figura 5.7. Un codificador óptico mide la rotación de la polea en contacto con el endoscopio simulado mediante un tubo flexible.
Para calcular la resolución que debe de tener el disco del codificador óptico, usamos una
resolución de 1mm, en el avance del endoscopio.
Por lo tanto, tenemos un arco de 1mm, un diámetro de 50mm y utilizando la fórmula de
Im-a arco =
360°
despejando, a ya que es el ángulo que deseamos, obtenemos:
a _ (arco) • (360») _ (1™) • (360») = ^ ^ m ^
27ir 27i*(25mm)
Para sacar el número de divisiones, hacemos _ ^q-0 = 157.068 divisiones.
47
En este proyecto se utiliza un codificador óptico de 500 ppr.
6.1.3.5. Caracterización de los potenciómetros'181.
Para calcular el error de linealidad del potenciómetro de 5K.
Se mide cada 2o la diferencia de potencial del potenciómetro de 5K, y se obtiene la tabla mostrada en el Apéndice A.1.
En la Figura 6.3 se muestra el círculo de referencia que se utiliza para las mediciones.
En la Figura 6.4 se muestra la gráfica de las mediciones de 0°-264°, junto con la línea
recta ideal estimada a partir de las mediciones.
48
Con los datos de la tabla, calculamos el error de linealidad del potenciómetro de 5K.
El error de linealidad del potenciómetro es la máxima diferencia entre la línea recta ideal y los valores medidos (como se muestra en la Figura 6.4).
Donde Vmedido max es 5.08V Vo es 5V Vmax es 5V
Se tiene que el porcentaje de error se calcula de la siguiente forma:
Como se describió antes, la resolución estimada para el conversor analógico- digital del
potenciómetro de 5K es de 201 valores, por lo que máximo error de linealidad aceptable
Para disminuir el error de linealidad del potenciómetro se utilizara una tabla de calibración
construida a partir de los valores medidos (Fig.6.4), como se describe en la sección 6.2.2.
También se mide cada 2° el potenciómetro doble y obtuvimos los datos del Apéndice A.2 y A.3.
49
En las figuras 6.5 y 6.6 se puede observar que el potenciómetro doble es logarítmico, no fue posible comprar un potenciómetro doble lineal, por lo que se utilizarán los valores medidos como una tabla de búsqueda para calcular la posición angular del potenciómetro a partir de su voltaje de salida.
50
6.1.4. El circuito electrónico.
El circuito electrónico de la interfase para el simulador de endoscopía queda como se muestran en el Anexo C.
El codificador óptico mide el avance del endoscopio a través de la polea mostrada en la Figura 5.7. Los botones se utilizan para detectar la inserción de aire y agua durante la endoscopía simulada.
Se utilizará un potenciómetro doble (ilustrado como dos potenciómetros individuales en la Figura 5.1) para medir los movimientos del usuario y de acuerdo a estos poder ajusfar en el modelo gráfico el punto de vista (arriba- abajo, izquierda- derecha). El potenciómetro individual se utilizará para medir la rotación del endoscopio con lo que se ajustará el punto de vista del modelo gráfico.
Los PIC se dividen en CODIFICADOR, DIRECCIÓN, SENTIDO y MAESTRO; el PIC CODIFICADOR se encarga de recoger los datos del codificador óptico, los cuales son una serie de pulsos; mientras que los PIC DIRECCIÓN Y SENTIDO recolectan los datos que envían los potenciómetros (Izquierda- Derecha, Arriba- Abajo) y detectan si los interruptores de insuflación e irrigación han sido activados.
51
La gráfica queda:
El PIC MAESTRO, recibe los datos de los demás PIC y de un potenciómetro el cual indica el movimiento del tubo del endoscopio; también es el que se encarga de la comunicación con la PC.
6.2. (Programación de la EEPROM construcción de la
tabla de calibración.
6.2.1. Memoria EEPROM [19].
La memoria EEPROM es programable y borrable eléctricamente y su nombre proviene de la sigla en inglés Electrical Erasable Programmable Read Only Memory. Actualmente estas memorias se construyen con transistores de tecnología MOS (Metal Oxide Sílice) y MNOS {Metal Nitride-Oxide Silicon).
Las celdas de memoria en las EEPROM son similares a las celdas EPROM y la diferencia básica se encuentra en la capa aislante alrededor de cada compuesta flotante, la cual es más delgada y no es fotosensible.
La programación de estas memorias es similar a la programación de la EPROM, la cual se realiza por aplicación de una tensión de 21 Voltios a la compuerta aislada MOSFET de cada transistor, dejando de esta forma una carga eléctrica, que es suficiente para encender los transistores y almacenar la información. Por otro lado, el borrado de la memoria se efectúa aplicando tensiones negativas sobre las compuertas para liberar la carga eléctrica almacenada en ellas.
Esta memoria tiene algunas ventajas con respecto a la Memoria EPROM, de las cuales se
pueden enumerar las siguientes:
• Las palabras almacenadas en memoria se pueden borrar de forma individual.
• Para borra la información no se requiere luz ultravioleta.
• Las memorias EEPROM no requieren programador.
• Para reescribir no se necesita se necesita hacer un borrado previo.
• Se pueden reescribir aproximadamente unas 1000 veces sin que se observen
problemas para almacenar la información.
El tiempo de almacenamiento de la información es similar al de las EPROM, es decir aproximadamente 10 años.
6.2.2. Tabla de calibración. [20]
Usando la función de SPLINE en MATLAB [20], obtuvimos una tabla de valores
de desplazamiento angular interpolados de las tablas A.1., A.2 y A.3, en la que el espacio
entre cada dato de voltaje es constante.
52
Con la ayuda de la siguiente fórmula calculamos los grados correspondiente para las medidas de voltaje interpoladas:
De este modo, obtenemos las tablas D.1, D.2 y D.3 y las figuras 6.7, 6.8 y 6.9.
53
6.2.3. Aplicación de la EEPROM y de la tabla de calibración.
Debido a que el potenciómetro doble (derecha- izquierda y arriba- abajo) es logarítmico no es posible establecer una relación lineal, por lo tanto, previamente calibramos los potenciómetros cada 2 grados y guardamos estas mediciones en la memoria EEPROM del PIC 16F876A de los PIC SENTIDO, DIRECCIÓN y MAESTRO, respectivamente. Con esta información formamos una tabla que relacione los grados con el voltaje (así como se muestra en las tablas de los apéndices D.1, D.2 y D.3) que marca cada potenciómetro, para así convertir la respuesta de los potenciómetros a una función lineal.
Para realizar la tabla, se pone un interruptor (en el RA5) que el usuario oprime cada vez que quiere tomar una medida del potenciómetro. Entonces, el programa llama a su función de sensado, la cual activa el convertidor analógico- digital (CAD) y así se detecta la posición del potenciómetro conectado al ANO. En la Fig. 6.10 se muestra el diagrama de flujo del algoritmo de escritura de la EEPROM.
Gracias a la calibración, cada vez que gira uno de estos potenciómetros logarítmicos en el dispositivo, el PIC DIRECCIÓN o SENTIDO en conjunto con su respectiva EEPROM va a buscar dicho valor en la tabla y es el que se manda al PIC MAESTRO.
55
56
6.3. Programación de los PIC
6.3.1. RS-232 [21].
La norma serie RS-232 fue diseñada para conectar DTEs (Data Terminal Equipment) o equipos terminales de datos (como una terminal, una computadora, etc.) con DCEs (data communication equipment) o equipos de comunicación de datos, como modems, codecs, AITs, etcétera.
La RS-232 permite la transmisión síncrona y asincrona. La subnorma asincrona es sin duda la más frecuente.
La transmisión asincrona se lleva a cabo tal y como se describe en el punto anterior. En concreto además del bit de START utiliza:
• 5, 6, 7 u 8 bits de datos. • 0 o 1 bit de paridad (la paridad puede ser "par" (Even), "impar" (Odd), "siempre a
cero" (Reset) y "siempre uno" (Set)).
• 1 o 2 bits de STOP.
El estándar RS-232 normaliza los aspectos mecánicos, eléctricos y funcionales.
6.3.2. Programación de los PIC
Al momento en que se activan los programas, se configuran los dispositivos que no cambian a lo largo del proceso, como son: los puertos, la memoria EEPROM y la comunicación serial.
En los pines de salida del codificador óptico se observan señales digitales con un ciclo de trabajo uniforme, es decir, dos pulsos de reloj. Cuando el disco se mueve en dirección horaria o antihoraria una de las señales con respecto a la otra presenta un retraso o adelanto. Para el programa del PIC CODIFICADOR, se utiliza este retraso o adelanto, asignando un 1 a la variable de sentido de giro si se trata de un movimiento horario o un 0 en caso de ser antihorario. Ver Figura 6.11.
Al momento de iniciar el programa de este PIC, se toman como origen los datos iniciales del codificador óptico para las siguientes lecturas. Una vez determinado dicho origen se obtiene constantemente el sentido de giro del disco. Ver Figura 6.12.
Se utiliza la interrupción externa del PIC (pin RBO) para determinar el desplazamiento en número de pulsos que pasan entre el fotorreceptor y el fototransmisor del codificador óptico. En el pin RBO se conecta el canal A del codificador, para contar el número de pulsos que se sensa ahí y decrementa o incrementa N, que es un contador binario de 16 bits y que corresponde al desplazamiento angular del codificador óptico. Ver Figura 6.13.
57
Se utilizan 16 bits (2 palabras de 8 bits) debido a que 15 de ellos son usados para el contador N ya que éste tiene una resolución de hasta 2048 no puede ser almacenado en 8 bits. El bit 16 es usado para almacenar el lado del giro del codificador respecto al punto de origen, asignándole un 1 si el disco gira a la derecha del disco o un 0, en caso contrario.
58
59
Respectivamente, los PIC DIRECCIÓN y SENTIDO utilizan la interrupción externa para tomar la información de los interruptores y ésta es guardada en variables llamadas INSU e IRRI. Además, reciben las lecturas de los potenciómetros de 9K, conectados al ANO. Dado que este potenciómetro doble es logarítmico, compensamos su falta de linealidad haciendo uso de una tabla de calibración y guardando sus datos en la memoria EEPROM de cada PIC 16f876A. Ver Figura 6.14.
60
Para evitar que la información de cada uno de los PIC anteriores se pierda debido a que dos señales Tx lleguen a la entrada Rx del PIC MAESTRO, se conecta su pin de transmisión (Tx, pin 18) a la entrada de uno de los buffer del 74LS125. Mientras que el pin de habilitación de cada buffer se conecta a uno de los pin del PIC MAESTRO (pin 22, 24 y 26). La Tx del PIC MAESTRO se conecta a una entrada TTL del MAX232 y una de las salidas del RS232 se conecta a la Rx del DB9 que lleva esta señal a la PC. Ver Figura 6.15.
61
Para el PIC MAESTRO (Figura 6.16), de igual modo se guardan los datos linealizados del
potenciómetro de 5K en la memoria EEPROM de este PIC para formar una tabla que
relacione los grados con la diferencia de voltaje (Ver Tabla D.1); al momento de leer este
potenciómetro, los datos son mandados al MÁX232, junto con los datos de los demás
PIC.
62
63
Capítulo 7: Patologías del sistema digestivo
7. Patologías del sistema digestivo.
El sistema digestivo puede verse afectado de diferentes patologías generales y específicas.
Las enfermedades gastrointestinales ocupan de las primeras causas de consulta médica y son también de las primeras causas de muerte en México y en el mundo.
Son ocasionadas por varios motivos que pueden ser desde orgánicos y psicológicos, pero
principalmente dependen de la edad, sexo y ocupación.
Pero también el sistema digestivo puede afectarse con otro tipo de enfermedades llamadas crónicas, como el cáncer en cualquiera de sus formas, la cirrosis que ataca al hígado, la diabetes que impide el adecuado funcionamiento del páncreas, los divertículos que se forman en el intestino delgado, la gastritis o colitis que son provocadas por ingerir alimentos irritantes o por estrés o las hernias hiatales que se forman entre el esófago y estómago entre otras.
Por medio de Internet se obtuvieron algunos videos de endoscopías con diferentes patologías en los órganos como esófago, estomago y duodeno.
También, el M. en C. José Gonzalo Solís Villela proporcionó numerosas video endoscopías.
Contando con las video endoscopías recopiladas, se cortaron las siguientes imágenes y se formó una galería de patologías gastrointestinales, que podrá ser utilizado en versiones futuras del simulador de endoscopía.
7.1. Várices. [22]
Las várices son dilataciones de las venas del esófago o estómago. Se forman como consecuencia de la hipertensión portal, que a su vez es causada por la cirrosis hepática.
Las várices esofágicas no producen dolor ni molestias, excepto cuando sangran. El sangrado variceal es una complicación grave del daño hepático crónico y puede manifestarse de las siguientes maneras: • Vómitos con sangre ("hematemesis") • Deposiciones de color negro, pastosas y de heces negruscas ("melena") • Lipotimia o desmayo • Anemia crónica, en casos de sangrado en pequeñas cantidades por gastropatía de la hipertensión portal
65
7.2. Esófago de Barret. [23]
El esófago de Barret consiste en la sustitución del epitelio escamoso normal del esófago por epitelio metaplástico intestinal especializado. La importancia diagnóstica del esófago de Barret estriba en su posible carácter premaiigno. Se considera el cambio histológico más severo del reflujo gastroesofágico el cual predispone al desarrollo del adenocarcinoma. Para su diagnóstico es imprescindible la realización de endoscopía con toma de biopsias múltiples para la confirmación histológica. Además es fundamental realizar un seguimiento periódico de los enfermos con el esófago de Barret para establecer su riesgo individual en cada momento: cada año, si hay dísplasia de bajo grado, y cada 3- 5 años si no hay displasia.
El tratamiento del esófago de Barret sin displasia o con displasia de bajo grado es el del reflujo gastroesofágico grave, es decir, inhibidores de la bomba de protones; la dosis debe ser alta: doble o, preferiblemente, establecida en cada caso de acuerdo a la inhibición acida demostrada mediante pHmetría de 24 h. Cuando se ha confirmado la presencia de displasia de alto grado, el tratamiento ha de ser la resección esofágica. De hecho, hasta en la mitad de los pacientes se encuentra un carcinoma cuando se realiza la esofagectomía.
66
7.3. Acalasia. [24]
La acalasia es una enfermedad de la motilidad del esófago caracterizada por relajación incompleta del esfínter esofágico inferior y por la ausencia de la peristalsis esofágica.
Se inicia típicamente por disfagia tanto para los líquidos como para los sólidos, A menudo, cuando el paciente acude al médico lleva mucho tiempo, incluso años, aquejando cierto grado de disfagia. Algunos pacientes describen que la disfagia empeora cuando existe un estado de tensión emocional o cuando beben líquidos fríos o con gas. La presencia de dolor torácico opresivo y transfictivo, muy semejante al dolor coronario, es un síntoma frecuente, en especial en los estados inicíales de la enfermedad. Otro síntoma típico es la regurgitación de alimentos retenidos en el esófago. Los pacientes con acalasia también pueden referir síntomas respiratorios, en particular episodios nocturnos de tos, o neumonías recurrentes, debido a la aspiración involuntaria del contenido esofágico regurgitado. En casos avanzados pueden presentar anemia, malnutrición y deficiencias vitamínicas secundarias a la carencia alimentaria.
67
7.4. Cáncer de esófago. [25]
El síntoma inicial, fundamento para el diagnóstico del cáncer de esófago, es la disfagia. Sin embargo, cuando ésta aparece, la neoplasia ya suele estar en fase avanzada. La disfagia es de tipo mecánico, progresiva, al principio para los sólidos y luego también para los líquidos. Muchos pacientes refieren sensación de enclavamiento tras la ingesta de alimentos, a nivel esternal alto cuando se trata de neoplasias del tercio superior y medio del esófago y a nivel epigástrico en casos de neoplasias del tercio inferior. Otros síntomas que aparecen en la evolución del tumor son odinofagia, dolor torácico, regurgitación, sialorrea, anorexia y adelgazamiento.
Los tumores en fases avanzadas de invasión pueden provocar melenas, hematemesis y tos secundaria al desarrollo de una fístula traqueoesofágica. La afección de los nervios recurrentes produce disfonía y la invasión de los nervios simpáticos cervicodorsales origina el síndrome de Bernard- Horner. Por otra parte, pueden producirse fístulas aórticas con hemorragia cataclísmica, perforación mediastínica, derrame pleural, ictericia por metástasis, hipercalcemia por metástasis óseas, etc.
Las dos formas más comunes de cáncer del esófago se denominan de acuerdo con el tipo de células que se tornan malignas (cancerosas):
• Carcinoma de células escamosas: Cáncer que se forma en células escamosas, las células delgadas, planas que recubren el esófago. Este tipo de cáncer se encuentra con mayor frecuencia en la parte superior y mediana del esófago, pero puede presentarse en cualquier sección del esófago. Se denomina también carcinoma epidermoide.
• Adenocarcinoma: Cáncer que comienza en las células glandulares (secretorias). Las células glandulares en el recubrimiento del esófago, producen y liberan líquidos mucosos. Los adenocarcinomas generalmente se forman en la parte inferior del esófago, cerca del estómago.
68
7.5 Gastritis. [26][27]
Las gastritis es un grupo de enfermedades que inflaman la cámara gástrica. En la gastritis la mucosa gástrica está enrojecida, presentándose en diversas formas de imágenes rojizas en flama o hemorragias subepiteliales. Puede ser que sólo una parte del estómago esté afectada o toda la esfera gástrica.
Las causas son idiopáticas, abuso de bebidas embriagantes, abuso de analgésicos (aspirina, piroxicam, indometacina, etc.), infección de Helicobacter pylori.
Los tres grupos principales de gastritis son la erosiva y hemorrágica, la no erosiva (crónica) y la distintiva (específica). Las lesiones erosivas o hemorrágicas se visualizan endoscopicamente y, en general, no se bíopsian, a menos que se sospeche un tipo distintivo de gastritis, como infección o enfermedad de Chron. Algunas veces un área hemorrágica de mucosa puede ser biopsada, en un intento por verificar mediante la histologíala presencia de ectasia vascular (p. ej. El "estómago de sandía") antes de un tratamiento extenso de electrocoagulación.
El de gastritis no erosiva es un diagnóstico histológico. El aspecto endoscópico no precide su presencia, y el patrón histológico de lesión es inespecífico (es decir, no precide el trastorno clínico asociado). Por ejemplo, en la gastritis por H. Pylori el paciente podría tener una úlcera péptica o ninguna enfermedad asociada.
La gastritis distintiva (específica) involucra aspectos histológicos distintivos y, algunas veces, aspectos endoscópicos que son diagnósticos de una condición o circunscriben pronunciadamente el diagnóstico diferencial. Los tipos más comunes de gastritis distintivas son las infecciones, en especial por citomegalovirus. Otros hallazgos histológicos distintivos son los granulomas o los infiltrados eosinofílicos.
69
7.6. Cáncer de estómago. [28]
El cáncer de estómago, también conocido como cáncer gástrico, es el cáncer que comienza en cualquier parte del estómago. El estómago es uno de los muchos órganos ubicados en el abdomen, el área del cuerpo que se encuentra entre el tórax y la pelvis.
Algunos de los síntomas de este cáncer son:
• Indigestión o acidez (sensación de ardor). • Malestar o dolor en el abdomen.
70
• Náuseas y vómitos. • Diarrea o estreñimiento. • Pesadez abdominal después de las comidas. • Pérdida del apetito. • Fatiga y debilidad. • Vómitos con sangre o sangre en las heces.
La causa exacta del cáncer de estómago se desconoce, aunque se cree que hay muchos factores de riesgo que contribuyen a que las células del estómago se vuelvan cancerosas. Algunos de estos factores son:
• Infección por Helicobacter pylori. • Una dieta que incluye lo siguiente:
o Cantidades elevadas de alimentos ahumados. o Carnes y pescados curados con sal. o Alimentos con alto contenido de almidón y con poca fibra. o Vegetales en vinagre. o Alimentos y bebidas que contienen nitratos y nitritos.
• El abuso del tabaco. • El abuso del alcohol. • Cirugía previa del estómago. • Anemia megaloblástica o perniciosa (causada por la deficiencia de vitamina B12). • Enfermedad de Ménétrier. • La edad de 55 años o más (la mayoría de los pacientes tienen entre 60 y 70 años). • Sexo masculino (la enfermedad se les diagnostica a más hombres que a mujeres). • Tener sangre de tipo A. • Antecedentes familiares de lo siguiente:
o Cáncer de colon no polipósico. o Poliposis familiar adenomatosa. o Cáncer de estómago.
• Antecedentes de pólipos en el estómago.
• Exposición a factores ambientales como polvos y vapores en el lugar de trabajo.
71
7.7. Ulcera gástrica. [29][30]
La úlcera gástrica es un defecto benigno de la mucosa, localizado en cualquier parte del tubo gastrointestinal, expuesto al ácido y a la pepsina; suele encontrarse en el estómago y duodeno. La lesión se extiende a diversas distancias en la pared gástrica o duodenal y se puede relacionar con fibrosis circundante.
Las lesiones pueden ser crónicas o agudas y la clasificación habitual es:
• Úlcera crónica.
• Úlcera péptica o aguda.
La distinción entre agudas y crónicas es que las agudas tienen una duración breve, mientras que las crónicas son prolongadas con exacerbaciones y remisiones. La característica patológica esencial de una úlcera crónica es fibrosis en su base; las úlceras agudas cicatrizan con escasa fibrosis o sin ella.
7.7.1. "Cícera gástrica aguda. [29]
Las úlceras gástricas agudas forman parte del cuadro de la gastritis aguda erosiva. Se trata en general de úlceras múltiples, situadas en cualquier zona del estómago, coexisten con hemorragias y erosiones. También puede haber úlceras agudas en la porción distal del esófago o proximal del duodeno.
Las úlceras agudas suelen medir algunos milímetros y en general menos de un
centímetro, circulares u ovaladas, de bordes no solevantados y fondo negro.
7.7.2. Ulcera gástrica crónica (Ulcera péptica). [29]
La úlcera péptica, a diferencia de la aguda, se considera una enfermedad en sí. Se presenta en forma de crisis recurrentes que se resuelven por la cicatrización de la úlcera; estas crisis suelen repetirse meses o años después.
72
Capitulo 8: Validación del sistema
8. Validación del sistema
Para realizar el proyecto es necesario construir el control del endoscopio, el cual consta de dos interruptores de presión, dos perillas de plástico de distinto tamaño y un tubo de aluminio, como se muestra en el Apéndice C.
Se utilizó una placa en forma de "L", en la que van montadas las poleas en un lado y el codificador óptico en el otro. Entre las poleas existe una distancia suficiente para que la manguera pueda pasar entre sí.
Usando el programa Protel 99, se hace el esquema del circuito que se va a utilizar para después pasarlo al modo de pistas.
El diseño queda del modo como se muestra en el Apéndice D.
Para evaluar la exactitud del sistema, se midió el avance del endoscopio (manguera de hule), en un rango de 75 mm, con incrementos de 5 mm, utilizando un calibrador (vernier). Las mediciones manuales se compararon con los resultados producidos por nuestra electrónica.
Para evaluar la exactitud de los potenciómetros del control, se utilizó el círculo de medición mostrado en la Figura 6.3, se midió la exactitud para todo el rango en movimiento. De cada potenciómetro en incrementos de 10°.
En el anexo E se muestran los valores correspondientes producidos por nuestra electrónica.
75
Capítulo 9: Conclusiones
9. Conclusiones
Al final de este Trabajo Terminal se obtuvo un prototipo para la interfaz mecánica necesaria para instrumentarla con los sensores y la electrónica de un simulador de endoscopía gastrointestinal.
El simulador cuenta con un control de endoscopio hecho con un tubo de aluminio el cual tiene insertados un potenciómetro de 5K (que marca la rotación de la manguera), el potenciómetro doble que indica la dirección y sentido que gira la manguera (i.e. cuerpo del endoscopio) cada una de éstas tiene en el extremo de su cursor una perilla para que su forma sea más ergonómica. También contiene dos interruptores, los cuales sirven para simular la insuflación e iluminación.
Así mismo, hay una lámina con forma de L, la cual en uno de sus lados tiene las poleas y del otro el codificador óptico. El codificador óptico está a la misma altura de la primera de las poleas, vista de izquierda a derecha, de tal modo que pueda leer la cantidad de pulsos que pasan por el codificador.
De igual forma, se tiene la placa con el circuito conteniendo todos los componentes electrónicos utilizados.
En base a los resultados obtenidos, se puede observar que el sistema cuenta con una buena resolución y exactitud, ya que posicionando el cursor del potenciómetro sobre un grado determinado, obtenemos el valor hexadecimal esperado.
Como trabajo a futuro para este proyecto se tiene contemplado agregar al simulador la respuesta háptica, ésta es importante ya que es la que simulará el contacto del tubo del endoscopio con el cuerpo humano.
77
Apéndices.
Apéndice A. Tablas de calibración de
los potenciómetros
Apéndice A.1.
POTENCIÓMETRO
DE 5K
Grados Voltaje
[°] [V]
0 0,1
2 0,1004
4 0,1396
6 0,1688
8 0,2116
10 0,2579
12 0,3038
14 0,347
16 0,401
18 0,431
20 0,493
22 0,537
24 0,558
26 0,601
28 0,654
30 0,659
32 0,697
34 0,721
36 0,758
38 0,818
40 0,876
42 0,925
44 0,973
46 1,018
48 1,061
50 1,105
54 1,153
56 1,206
58 1,239
60 1,282
62 1,325
64 1,36
66 1,404
68 1,445
70 1,483
72 1,528
74 1,58
76 1,62
78 1,669
80 1,707
82 1,738
84 1,783
86 1,824
88 1,861
90 1,906
92 1,939
94 1,978
96 2,03
98 2,058
100 2,114
102 2,162
104 2,187
106 2,223
108 2,264
110 2,311
112 2,357
114 2,394
116 2,457
118 2,481
120 2,529
122 2,565
124 2,613
126 2,651
128 2,699
130 2,744
132 2,784
134 2,823
136 2,855
138 2,884
140 2,946
142 3,002
144 3,034
146 3,078
148 3,133
150 3,174
152 3,211
154 3,241
156 3,305
158 3,325
160 3,366
162 3,428
164 3,477
166 3,514
168 3,57
170 3,598
172 3,638
174 3,704
176 3,733
178 3,768
180 3,822
182 3,863
184 3,886
186 3,9201
188 3,97
190 4,01
192 4,06
194 4,11
196 4,15
198 4,19
200 4,23
202 4,28
204 4,32
206 4,37
208 4,41
79
210 4,46
212 4,51
214 4,57
216 4,62
218 4,68
220 4,71
222 4,76
224 4,79
226 4,84
228 4,88
230 4,94
232 4,99
234 5,03
236 5,08
238 5,08
240 5,08
242 5,08
244 5,08
246 5,08
248 5,08
250 5,08
252 5,08
254 5,08
256 5,08
258 5,08
260 5,08
262 5,08
264 5,08
80
Tabla A.1. Calibración del potenciómetro de 5K.
Apéndice A.2.
POT DOBLE
Derecha- Izquierda
Grados
[]
Voltaje
[V]
0 0,0002
2 0,0003
4 0,0004
6 0,0019
8 0,0022
10 0,0094
12 0,011
14 0,0119
16 0,015
18 0,0194
20 0,0196
22 0,0198
24 0,0201
26 0,0216
28 0,0225
30 0,0355
32 0,0391
34 0,0422
36 0,047
38 0,05
40 0,0532
42 0,0581
44 0,0607
46 0,0612
48 0,0613
50 0,0677
52 0,0779
54 0,0825
56 0,083
58 0,0871
60 0,0983
62 0,1002
64 0,1014
66 0,1029
68 0,103
70 0,1064
72 0,1069
74 0,1317
76 0,1351
78 0,1435
80 0,1436
82 0,1528
84 0,1536
86 0,1547
88 0,156
90 0,1574
92 0,1609
94 0,1633
96 0,1666
98 0,1673
100 0,1707
102 0,171
104 0,1723
106 0,1765
108 0,1852
110 0,1867
112 0,1895
114 0,2023
116 0,2065
118 0,2107
120 0,2138
122 0,2304
124 0,2357
126 0,244
128 0,2585
130 0,2627
132 0,2848
134 0,3077
136 0,3219
138 0,3422
140 0,3526
142 0,391
144 0,428
146 0,452
148 0,5
150 0,551
152 0,626
154 0,705
156 0,79
158 0,899
160 0,941
162 1,093
164 1,192
166 1,258
168 1,397
170 1,494
172 1,583
174 1,72
176 1,8741
178 2,014
180 2,247
182 2,248
184 2,413
186 2,563
188 2,87
190 2,897
192 2,935
194 3,037
196 3,093
198 3,296
200 3,338
202 3,409
204 3,562
206 3,659
208 3,901
210 3,956
212 4,051
214 4,085
216 4,175
218 4,241
220 4,471
222 4,795
224 4,942
Tabla A.2. Calibración del potenciómetro doble para el giro derecha- izquierda.
81
Apéndice A.3.
POT DOBLE
Arriba- Abajo
Grados
[]
Voltaje
[V] 0 0,0006
2 0,0006
4 0,0007
6 0,001
8 0,0013
10 0,003
12 0,0044
14 0,0107
16 0,0188
18 0,0253
20 0,0377
22 0,0401
24 0,0445
26 0,0527
28 0,0576
30 0,0618
32 0,0656
34 0,0703
36 0,0748
38 0,078
40 0,0815
42 0,0842
44 0,088
46 0,0923
48 0,094
50 0,0974
52 0,1001
54 0,1019
56 0,1028
58 0,1048
60 0,1076
62 0.1107
64 0,1125
66 0,114
68 0,1169
70 0,1187
72 0,1207
74 0,124
76 0,126
78 0,1279
80 0,1297
82 0,133
84 0,1343
86 0,1379
88 0,141
90 0,144
92 0,1461
94 0,1502
96 0,1531
98 0,1564
100 0,1591
102 0,1627
104 0,1671
106 0,1699
108 0,1741
110 0,1784
112 0,1843
114 0,1866
116 0,1912
118 0,1955
120 0,2045
122 0,2083
124 0,2201
126 0,2325
128 0,2413
130 0,2453
132 0,2622
134 0,2739
136 0,2932
138 0,3107
140 0,3169
142 0,3305
144 0,3524
146 0,374
148 0,4005
150 0,429
152 0,44
154 0,465
156 0,506
158 0,542
160 0,571
162 0,607
164 0,632
166 0,664
168 0,698
170 0,747
172 0,793
174 0,854
176 0,906
178 0,941
180 0,999
182 1,019
184 1,071
186 1,144
188 1,223
190 1,26
192 1,308
194 1,403
196 1,462
198 1,512
200 1,594
202 1,676
204 1,767
206 1,85
208 1,926
210 1,994
212 2,043
214 2,119
216 2,201
218 2,274
220 2,329
222 2,371
224 2,48
226 2,588
228 2,644
230 2,748
232 2,869
234 2,946
236 3,076
238 3,174
240 3,217
242 3,327
244 3,42
246 3,532
248 3,604
250 3,656
252 3,824
254 3,898
256 4,011
258 4,078
260 4,188
262 4,298
264 4,372
82
266 4,447
268 4,554
270 4,657
272 4,752
274 4,843
276 4,955
278 4,958
280 4,959
282 4,99
83
Tabla A.3. Calibración del potenciómetro doble para el giro arriba- abajo.
Apéndice B. Dibujos de construcción.
Figura B.1. Dibujo de construcción del control del endoscopio.
Figura B.2. Dibujo de construcción del sistema de poleas.
84
Apéndice C. Diagrama esquemático y circuito
impreso.
Figura C.1. Esquema de la parte del circuito del Master Clear (Reset).
85
86
Figura C.4. Esquema de la parte del circuito del PIC CODIFICADOR.
Figura C.5. Esquema de la parte del circuito del Heather de 4 pines que sirven para
conectar el codificador óptico.
87
88
Figura C.9. Esquema de la parte del circuito del Heather de 4 pines que sirve para
conectar el DB-9.
89
Figura C.10. Diseño de la placa del circuito a utilizar.
90
POTENCIÓMETRO DE 5KV
Voltaje [V] Grados [°]
en decimal
Grados [°] en hexadecimal
0 0 0
0.019 0 0
0.038 0 0
0.057 0 0
0.076 0 0
0.095 0 0
0.114 1 1
0.133 2 2
0.152 3 3
0.171 4 4
0.19 5 5
0.209 6 6
0.228 7 7
0.247 8 8
0.266 9 9
0.285 10 A
0.304 11 B
0.323 12 C
0.342 13 D
0.361 14 E
0.38 15 F
0.399 16 10
0.418 17 11
0.437 18 12
0.456 19 13
0.475 20 14
0.494 21 15
0.513 22 16
0.532 23 17
0.551 24 18
0.57 25 19
0.589 26 1A
0.608 27 1B
0.627 28 1C
0.646 29 1D
0.665 30 1E
0.684 31 1F
0.703 32 20
0.722 33 21
0.741 34 22
0.76 35 23
0.779 36 24
0.798 37 25
0.817 38 26
0.836 39 27
0.855 40 28
0.874 41 29
0.893 42 2A
0.912 43 2B
0.931 44 2C
0.95 45 2D
0.969 46 2E
0.988 47 2F
1.007 48 30
1.026 49 31
1.045 50 32
1.064 51 33
1.083 52 34
1.102 53 35
1.121 54 36
1.14 55 37
1.159 56 38
1.178 57 39
1.197 58 3A
1.216 59 3B
1.235 60 3C
1.254 61 3D
1.273 62 3E
1.292 63 3F
1.311 64 40
1.33 65 41
1.349 66 42
1.368 67 43
1.387 68 44
1.406 69 45
1.425 70 46
1.444 71 47
1.463 72 48
1.482 73 49
1.501 74 4A
1.52 75 4B
91
Apéndice D. Tabla de calibración. Apéndice D.1. ____________
1.539 76 4C
1.558 77 4D
1.577 78 4E
1.596 79 4F
1.615 80 50
1.634 81 51
1.653 82 52
1.672 83 53
1.691 84 54
1.71 85 55
1.729 86 56
1.748 87 57
1.767 88 58
1.786 89 59
1.805 90 5A
1.824 91 5B
1.843 92 5C
1.862 93 5D
1.881 94 5E
1.9 95 5F
1.919 96 60
1.938 97 61
1.957 98 62
1.976 99 63
1.995 100 64
2.014 101 65
2.033 102 66
2.052 103 67
2.071 104 68
2.09 105 69
2.109 106 6A
2.128 107 6B
2.147 108 6C
2.166 109 6D
2.185 110 6E
2.204 111 6F
2.223 112 70
2.242 113 71
2.261 114 72
2.28 115 73
2.299 116 74
2.318 117 75
2.337 118 76
2.356 119 77
2.375 120 78
2.394 121 79
2.413 122 7A
2.432 123 7B
2.451 124 7C
2.47 125 7D
2.489 126 7E
2.508 127 7F
2.527 128 80
2.546 129 81
2.565 130 82
2.584 131 83
2.603 132 84
2.622 133 85
2.641 134 86
2.66 135 87
2.679 136 88
2.698 137 89
2.717 138 8A
2.736 139 8B
2.755 140 8C
2.774 141 8D
2.793 142 8E
2.812 143 8F
2.831 144 90
2.85 145 91
2.869 146 92
2.888 147 93
2.907 148 94
2.926 149 95
2.945 150 96
2.964 151 97
2.983 152 98
3.002 153 99
3.021 154 9A
3.04 155 9B
3.059 156 9C
3.078 157 9D
3.097 158 9E
3.116 159 9F
3.135 160 A0
3.154 161 A1
3.173 162 A2
3.192 163 A3
3.211 164 A4
3.23 165 A5
3.249 166 A6
3.268 167 A7
92
3.287 168 A8
3.306 169 A9
3.325 170 AA
3.344 171 AB
3.363 172 AC
3.382 173 AD
3.401 174 AE
3.42 175 AF
3.439 176 BO
3.458 177 B1
3.477 178 B2
3.496 179 B3
3.515 180 B4
3.534 181 B5
3.553 182 B6
3.572 183 B7
3.591 184 B8
3.61 185 B9
3.629 186 BA
3.648 187 BB
3.667 188 BC
3.686 189 BD
3.705 190 BE
3.724 191 BF
3.743 192 C0
3.762 193 C1
3.781 194 C2
3.8 195 C3
3.819 196 C4
3.838 197 C5
3.857 198 C6
3.876 199 C7
3.895 200 C8
3.914 201 C9
3.933 202 CA
3.952 203 CB
3.971 204 CC
3.99 205 CD
4.009 206 CE
4.028 207 CF
4.047 208 DO
4.066 209 D1
4.085 210 D2
4.104 211 D3
4.123 212 D4
4.142 213 D5
4.161 214 D6
4.18 215 D7
4.199 216 D8
4.218 217 D9
4.237 218 DA
4.256 219 DB
4.275 220 DC
4.294 221 DD
4.313 222 DE
4.332 223 DF
4.351 224 E0
4.37 225 E1
4.389 226 E2
4.408 227 E3
4.427 228 E4
4.446 229 E5
4.465 230 E6
4.484 231 E7
4.503 232 E8
4.522 233 E9
4.541 234 EA
4.56 235 EB
4.579 236 EC
4.598 237 ED
4.617 238 EE
4.636 239 EF
4.655 240 F0
4.674 241 F1
4.693 242 F2
4.712 243 F3
4.731 244 F4
4.75 245 F5
4.769 246 F6
4.788 247 F7
4.807 248 F8
4.826 249 F9
4.845 250 FA
4.864 251 FB
Tabla D.1. Tabla de calibración para el potenciómetro de 5K.
93
Apéndice D.2.
POTENCIÓMETRO DOBLE
Arriba- Abajo
Voltaje [V] Grados [°] en
decimal
Grados [°] en
hexadecimal
0 0 0
0.019 18 12
0.038 31 1F
0.057 40 28
0.076 52 34
0.095 60 3C
0.114 73 49
0.133 74 50
0.152 82 52
0.171 100 64
0.19 113 71
0.209 117 75
0.228 122 7A
0.247 127 7F
0.266 131 83
0.285 132 84
0.304 134 86
0.323 136 88
0.342 138 8A
0.361 141 8D
0.38 142 8E
0.399 143 8F
0.418 143 8F
0.437 145 91
0.456 146 92
0.475 147 93
0.494 148 94
0.513 149 95
0.532 150 96
0.551 150 96
0.57 151 97
0.589 151 97
0.608 152 98
0.627 152 98
0.646 153 99
0.665 153 99
0.684 154 9A
0.703 154 9A
0.722 155 9B
0.741 155 9B
0.76 156 9C
0.779 156 9C
0.798 156 9C
0.817 157 9D
0.836 157 9D
0.855 157 9D
0.874 158 9E
0.893 158 9E
0.912 159 9F
0.931 160 A0
0.95 160 A0
0.969 160 A0
0.988 161 A1
1.007 161 A1
1.026 161 A1
1.045 161 A1
1.064 162 A2
1.083 162 A2
1.102 162 A2
1.121 163 A3
1.14 163 A3
1.159 163 A3
1.178 164 A4
1.197 164 A4
1.216 165 A5
1.235 166 A6
1.254 166 A6
1.273 166 A6
1.292 167 A7
1.311 167 A7
1.33 167 A7
1.349 167 A7
1.368 168 A8
1.387 168 A8
1.406 168 A8
1.425 169 A9
1.444 169 A9
1.463 169 A9
1.482 170 AA
1.501 170 AA
1.52 171 AB
94
1.539 171 AB
1.558 172 AC
1.577 172 AC
1.596 172 AC
1.615 173 AD
1.634 173 AD
1.653 173 AD
1.672 173 AD
1.691 174 AE
1.71 174 AE
1.729 174 AE
1.748 174 AE
1.767 175 AF
1.786 175 AF
1.805 175 AF
1.824 175 AF
1.843 176 BO
1.862 176 BO
1.881 176 BO
1.9 177 B1
1.919 177 B1
1.938 177 B1
1.957 177 B1
1.976 178 B2
1.995 178 B2
2.014 179 B3
2.033 179 B3
2.052 179 B3
2.071 179 B3
2.09 179 B3
2.109 179 B3
2.128 179 B3
2.147 179 B3
2.166 179 B3
2.185 179 B3
2.204 179 B3
2.223 180 B4
2.242 180 B4
2.261 181 B5
2.28 183 B7
2.299 183 B7
2.318 183 B7
2.337 183 B7
2.356 183 B7
2.375 184 B8
2.394 184 B8
2.413 184 B8
2.432 184 B8
2.451 185 B9
2.47 185 B9
2.489 185 B9
2.508 185 B9
2.527 186 BA
2.546 186 BA
2.565 186 BA
2.584 186 BA
2.603 186 BA
2.622 186 BA
2.641 187 BB
2.66 187 BB
2.679 187 BB
2.698 187 BB
2.717 187 BB
2.736 187 BB
2.755 187 BB
2.774 187 BB
2.793 187 BB
2.812 188 BC
2.831 188 BC
2.85 188 BC
2.869 188 BC
2.888 188 BC
2.907 189 BD
2.926 192 C0
2.945 192 C0
2.964 193 C1
2.983 193 C1
3.002 193 C1
3.021 194 C2
3.04 195 C3
3.059 195 C3
3.078 196 C4
3.097 196 C4
3.116 196 C4
3.135 197 C5
3.154 197 C5
3.173 197 C5
3.192 197 C5
3.211 197 C5
3.23 198 C6
3.249 198 C6
3.268 198 C6
95
3.287 198 C6
3.306 198 C6
3.325 199 C7
3.344 201 C9
3.363 201 C9
3.382 202 CA
3.401 202 CA
3.42 202 CA
3.439 202 CA
3.458 203 CB
3.477 203 CB
3.496 203 CB
3.515 203 CB
3.534 204 CC
3.553 204 CC
3.572 204 CC
3.591 205 CD
3.61 205 CD
3.629 206 CE
3.648 206 CE
3.667 206 CE
3.686 206 CE
3.705 206 CE
3.724 207 CF
3.743 207 CF
3.762 207 CF
3.781 207 CF
3.8 207 CF
3.819 207 CF
3.838 208 DO
3.857 208 DO
3.876 208 DO
3.895 208 DO
3.914 208 DO
3.933 209 D1
3.952 210 D2
3.971 211 D3
3.99 211 D3
4.009 211 D3
4.028 212 D4
4.047 212 D4
4.066 213 D5
4.085 214 D6
4.104 215 D7
4.123 215 D7
4.142 215 D7
4.161 216 D8
4.18 217 D9
4.199 217 D9
4.218 218 DA
4.237 218 DA
4.256 218 DA
4.275 218 DA
4.294 219 DB
4.313 219 DB
4.332 219 DB
4.351 219 DB
4.37 219 DB
4.389 219 DB
4.408 220 DC
4.427 220 DC
4.446 220 DC
4.465 220 DC
4.484 220 DC
4.503 220 DC
4.522 220 DC
4.541 220 DC
4.56 221 DD
4.579 221 DD
4.598 221 DD
4.617 221 DD
4.636 221 DD
4.655 221 DD
4.674 221 DD
4.693 221 DD
4.712 222 DE
4.731 222 DE
4.75 222 DE
4.769 222 DE
4.788 222 DE
4.807 222 DE
4.826 222 DE
4.845 222 DE
Tabla D.2. Tabla de calibración para el potenciómetro doble de arriba- abajo.
96
Apéndice D.3.
POTENCIÓMETRO DOBLE
Derecha- Izquierda
Voltaje [V] Grados [°]
en
decimal
Grados [°]
en
hexadecimal
0 0 0
0.019 16 10
0.038 20 14
0.057 28 1C
0.076 37 25
0.095 49 31
0.114 63 3F
0.133 82 52
0.152 96 60
0.171 107 6B
0.19 116 74
0.209 122 7A
0.228 125 7D
0.247 130 82
0.266 133 85
0.285 135 87
0.304 137 89
0.323 141 8D
0.342 143 8F
0.361 145 91
0.38 147 93
0.399 148 94
0.418 149 95
0.437 152 98
0.456 154 9A
0.475 155 9B
0.494 155 9B
0.513 157 9D
0.532 158 9E
0.551 159 9F
0.57 160 A0
0.589 161 A1
0.608 162 A2
0.627 164 A4
0.646 165 A5
0.665 166 A6
0.684 168 A8
0.703 169 A9
0.722 169 A9
0.741 170 AA
0.76 171 AB
0.779 171 AB
0.798 172 AC
0.817 173 AD
0.836 173 AD
0.855 174 AE
0.874 174 AE
0.893 174 AE
0.912 175 AF
0.931 175 AF
0.95 176 B0
0.969 176 B0
0.988 177 B1
1.007 177 B1
1.026 178 B2
1.045 178 B2
1.064 179 B3
1.083 179 B3
1.102 179 B3
1.121 180 B4
1.14 180 B4
1.159 181 B5
1.178 181 B5
1.197 182 B6
1.216 182 B6
1.235 183 B7
1.254 183 B7
1.273 184 B8
1.292 184 B8
1.311 185 B9
1.33 185 B9
1.349 186 BA
1.368 186 BA
1.387 186 BA
1.406 186 BA
1.425 187 BB
1.444 187 BB
1.463 187 BB
1.482 188 BC
1.501 188 BC
1.52 189 BD
1.539 189 BD
1.558 190 BE
97
1.577 190 BE
1.596 191 BF
1.615 191 BF
1.634 192 C0
1.653 192 C0
1.672 192 C0
1.691 193 C1
1.71 193 C1
1.729 193 C1
1.748 194 C2
1.767 194 C2
1.786 194 C2
1.805 195 C3
1.824 195 C3
1.843 195 C3
1.862 196 C4
1.881 196 C4
1.9 197 C5
1.919 197 C5
1.938 198 C6
1.957 198 C6
1.976 198 C6
1.995 199 C7
2.014 199 C7
2.033 200 C8
2.052 200 C8
2.071 200 C8
2.09 201 C9
2.109 201 C9
2.128 201 C9
2.147 202 CA
2.166 202 CA
2.185 202 CA
2.204 203 CB
2.223 203 CB
2.242 203 CB
2.261 204 CC
2.28 204 CC
2.299 204 CC
2.318 205 CD
2.337 205 CD
2.356 205 CD
2.375 206 CE
2.394 206 CE
2.413 206 CE
2.432 207 CF
2.451 207 CF
2.47 207 CF
2.489 208 DO
2.508 208 DO
2.527 208 DO
2.546 209 D1
2.565 209 D1
2.584 209 D1
2.603 210 D2
2.622 210 D2
2.641 210 D2
2.66 211 D3
2.679 211 D3
2.698 212 D4
2.717 212 D4
2.736 212 D4
2.755 213 D5
2.774 213 D5
2.793 213 D5
2.812 214 D6
2.831 214 D6
2.85 214 D6
2.869 215 D7
2.888 215 D7
2.907 215 D7
2.926 216 D8
2.945 216 D8
2.964 217 D9
2.983 217 D9
3.002 217 D9
3.021 218 DA
3.04 218 DA
3.059 218 DA
3.078 219 DB
3.097 219 DB
3.116 220 DC
3.135 220 DC
3.154 222 DE
3.173 222 DE
3.192 222 DE
3.211 223 DF
3.23 223 DF
3.249 223 DF
3.268 224 E0
3.287 224 E0
3.306 224 E0
3.325 225 E1
3.344 225 E1
98
3.363 225 E1
3.382 226 E2
3.401 226 E2
3.42 226 E2
3.439 227 E3
3.458 227 E3
3.477 228 E4
3.496 228 E4
3.515 228 E4
3.534 229 E5
3.553 229 E5
3.572 229 E5
3.591 230 E6
3.61 230 E6
3.629 230 E6
3.648 231 E7
3.667 231 E7
3.686 231 E7
3.705 232 E8
3.724 232 E8
3.743 232 E8
3.762 232 E8
3.781 233 E9
3.8 233 E9
3.819 233 E9
3.838 234 EA
3.857 234 EA
3.876 234 EA
3.895 235 EB
3.914 235 EB
3.933 236 EC
3.952 236 EC
3.971 236 EC
3.99 237 ED
4.009 237 ED
4.028 237 ED
4.047 238 EE
4.066 238 EE
4.085 238 EE
4.104 239 EF
4.123 239 EF
4.142 240 F0
4.161 240 F0
4.18 241 F1
4.199 241 F1
4.218 242 F2
4.237 242 F2
4.256 242 F2
4.275 243 F3
4.294 243 F3
4.313 243 F3
4.332 244 F4
4.351 244 F4
4.37 244 F4
4.389 245 F5
4.408 245 F5
4.427 245 F5
4.446 246 F6
4.465 246 F6
4.484 246 F6
4.503 247 F7
4.522 247 F7
4.541 248 F8
4.56 248 F8
4.579 249 F9
4.598 249 F9
4.617 250 FA
4.636 250 FA
4.655 252 FC
4.674 252 FC
4.693 252 FC
4.712 253 FD
4.731 253 FD
4.75 253 FD
4.769 254 FE
4.788 254 FE
4.807 255 FF
4.826 255 FF
4.845 255 FF
4.864 255 FF
Tabla D.3. Tabla de calibración para el potenciómetro doble de derecha- izquierda.
99
Apéndice E. Valores medidos con nuestra
electrónica.
Apéndice E.1.
Potenciómetro de 5K0hms
Grados [°] Valor desplegado
0 0
10 0
20 0
30 0
40 6
50 0F
60 19
70 28
80 30
90 3A
100 45
110 51
120 5C
130 66
140 75
150 83
160 8F
170 99
180 A1
190 A8
200 B6
210 BE
220 C4
230 CC
240 D8
250 E4
260 EE
270 FB
280 FB
290 FB
Tabla E.1. Tabla con valores medidos con nuestra electrónica con el potenciómetro
de 5Kohms.
100
Apéndice E.2.
Potenciómetro de
Derecha- izquierda
Grados [°] Valor
desplegado
0 0
10 0
20 0
30 0
40 12
50 1F
60 28
70 34
80 34
90 3C
100 49
110 29
120 50
130 52
140 64
150 71
160 7A
170 84
180 8A
190 93
200 9A
210 9F
220 A3
230 AA
240 B1
250 B5
260 BA
270 C3
280 CC
290 D3
300 DC
310 DE
Tabla E.2. Tabla con valores medidos con nuestra electrónica con el potenciómetro
doble de Derecha- izquierda.
101
Apéndice E.3.
Potenciómetro de Arriba- abajo
Grados [°] Valor desplegado
0 0
10 0
20 10
30 14
40 1C
50 25
60 31
70 3F
80 52
90 60
100 6B
110 74
120 7A
130 7D
140 82
150 9F
160 C4
170 CD
180 D1
190 D9
200 E0
210 E6
220 ED
230 F2
240 F6
250 FF
260 FF
Tabla E.3. Tabla con valores medidos con nuestra electrónica con el potenciómetro
doble de Arriba- abajo.
102
Apéndice E.4.
Valores medidos con el codificador óptico.
Distancia [mm]
Valores [Hexadecimal]
0 00 00
5 D5 F7
10 7A F8
15 17 F9
20 A9 F9
25 43 FA
30 E4 FA
35 96 FB
40 3D FC
45 01 FD
50 BE FD
55 52 FE
60 0C FF
65 BA FF
70 75 00
75 45 02
Tabla E.4. Tabla con valores medidos con nuestra electrónica con el codificador óptico.
103
Apéndice E.5.
Tabla que relaciona el grado en que gira la punta del endoscopio (arriba- abajo) y la casilla de la memoria EEPROM a la que pertenece.
Grado que gira la punta
del endoscopio (arriba-abajo).
Grado redondeado que gira la punta del endoscopio (arriba- abajo).
Número de casilla de la
memoria EEPROM del
PIC.
-90 -90 0
-88.8235 -89 1
-87.6471 -88 2
-86.4706 -86 3
-85.2941 -85 4
-84.1176 -84 5
-82.9412 -83 6
-81.7647 -82 7
-80.5882 -81 8
-79.4118 -79 9
-78.2353 -78 10
-77.0588 -77 11
-75.8824 -76 12
-74.7059 -75 13
-73.5294 -74 14
-72.3529 -72 15
-71.1765 -71 16
-70 -70 17
-68.8235 -69 18
-67.6471 -68 19
-66.4706 -66 20
-65.2941 -65 21
-64.1176 -64 22
-62.9412 -63 23
-61.7647 -62 24
-60.5882 -61 25
-59.4118 -59 26
-58.2353 -58 27
-57.0588 -57 28
-55.8824 -56 29
-54.7059 -55 30
-53.5294 -54 31
-52.3529 -52 32
-51.1765 -51 33
-50 -50 34
-48.8235 -49 35
-47.6471 -48 36
-46.4706 -46 37
-45.2941 -45 38
-44.1176 -44 39
-42.9412 -43 40
-41.7647 -42 41
-40.5882 -41 42
-39.4118 -39 43
-38.2353 -38 44
-37.0588 -37 45
-35.8824 -36 46
-34.7059 -35 47
-33.5294 -34 48
-32.3529 -32 49
-31.1765 -31 50
-30 -30 51
-28.8235 -29 52
-27.6471 -28 53
-26.4706 -26 54
-25.2941 -25 55
-24.1176 -24 56
-22.9412 -23 57
-21.7647 -22 58
-20.5882 -21 59
-19.4118 -19 60
-18.2353 -18 61
-17.0588 -17 62
-15.8824 -16 63
-14.7059 -15 64
-13.5294 -14 65
-12.3529 -12 66
-11.1765 -11 67
-10 -10 68
-8.8235 -9 69
-7.6471 -8 70
-6.4706 -6 71
-5.2941 -5 72
-4.1176 -4 73
-2.9412 -3 74
-1.7647 -2 75
-0.5882 -1 76
0 0 77
1.7647 2 78
104
2.9412 3 79
4.1176 4 80
5.2941 5 81
6.4706 6 82
7.6471 8 83
8.8235 9 84
10 10 85
11.1765 11 86
12.3529 12 87
13.5294 14 88
14.7059 15 89
15.8824 16 90
17.0588 17 91
18.2353 18 92
19.4118 19 93
20.5882 21 94
21.7647 22 95
22.9412 23 96
24.1176 24 97
25.2941 25 98
26.4706 26 99
27.6471 28 100
28.8235 29 101
30 30 102
31.1765 31 103
32.3529 32 104
33.5294 34 105
34.7059 35 106
35.8824 36 107
37.0588 37 108
38.2353 38 109
39.4118 39 110
40.5882 41 111
41.7647 42 112
42.9412 43 113
44.1176 44 114
45.2941 45 115
46.4706 46 116
47.6471 48 117
48.8235 49 118
50 50 119
51.1765 51 120
52.3529 52 121
53.5294 54 122
54.7059 55 123
55.8824 56 124
125 57.0588 57 58.2353 58 126
59.4118 59 127
60.5882 61 128
61.7647 62 129
62.9412 63 130
64.1176 64 131
65.2941 65 132
66.4706 66 133
67.6471 68 134
68.8235 69 135
70 70 136
71.1765 71 137
72.3529 72 138
73.5294 74 139
74.7059 75 140
75.8824 76 141
77.0588 77 142
78.2353 78 143
79.4118 79 144
80.5882 81 145
81.7647 82 146
82.9412 83 147
84.1176 84 148
85.2941 85 149
86.4706 86 150
87.6471 88 151
88.8235 89 152
90 90 153
91.1765 91 154
92.3529 92 155
93.5294 94 156
94.7059 95 157
95.8824 96 158
97.0588 97 159
98.2353 98 160
99.4118 99 161
100.5882 101 162
101.7647 102 163
102.9412 103 164
104.1176 104 165
105.2941 105 166
106.4706 106 167
107.6471 108 168
105
108.8235 109 169 110 110 170
111.1765 111 171
112.3529 112 172
113.5294 114 173
114.7059 115 174
115.8824 116 175
117.0588 117 176
118.2353 118 177
119.4118 119 178
120.5882 121 179
121.7647 122 180
122.9412 123 181
124.1176 124 182
125.2941 125 183
126.4706 126 184
127.6471 128 185
128.8235 129 186
130 130 187
131.1765 131 188
132.3529 132 189
133.5294 134 190
134.7059 135 191
135.8824 136 192
137.0588 137 193
138.2353 138 194
139.4118 139 195
140.5882 141 196
141.7647 142 197
142.9412 143 198
144.1176 144 199
145.2941 145 200
146.4706 146 201
147.6471 148 202
148.8235 149 203
150 150 204
151.1765 151 205
152.3529 152 206
153.5294 154 207
154.7059 155 208
155.8824 156 209
157.0588 157 210
158.2353 158 211
159.4118 159 212
160.5882 161 213
161.7647 162 214 162.9412 163 215
164.1176 164 216
165.2941 165 217
166.4706 166 218
167.6471 168 219
168.8235 169 220
170 170 221
171.1765 171 222
172.3529 172 223
173.5294 174 224
174.7059 175 225
175.8824 176 226
177.0588 177 227
178.2353 178 228
179.4118 179 229
180.5882 181 230
181.7647 182 231
182.9412 183 232
184.1176 184 233
185.2941 185 234
186.4706 186 235
187.6471 188 236
188.8235 189 237
190 190 238
191.1765 191 239
192.3529 192 240
193.5294 194 241
194.7059 195 242
195.8824 196 243
197.0588 197 244
198.2353 198 245
199.4118 199 246
200.5882 201 247
201.7647 202 248
202.9412 203 249
204.1176 204 250
205.2941 205 251
206.4706 206 252
207.6471 208 253
208.8235 209 254
210 210 255
Tabla E.5. Tabla que relaciona el grado en que gira la punta del endoscopio (arriba- abajo) y la casilla de la memoria EEPROM a la que pertenece.
106
Apéndice E. 6. Tabla que relaciona el grado en que gira la punta del endoscopio (derecha-izquierda y rotación del cuerpo del endoscopio) y la casilla de la memoria EEPROM a la que pertenece.
Grado que gira la punta
del endoscopico
izquierda y
rotación del cuerpo del endoscopio).
Grado redondeado que gira la punta del endoscopic (derecha-izquierda y rotación del cuerpo del endoscopio).
>
E
Número de casilla de la
memoria
EPROM del
PIC.
-100 -100 0
-99.2157 -99 1
-98.4314 -98 2
-97.6471 -98 3
-96.8627 -97 4
-96.0784 -96 5
-95.2941 -95 6
-94.5098 -95 7
-93.7255 -94 8
-92.9412 -93 9
-92.1569 -92 10
-91.3725 -91 11
-90.5882 -91 12
-89.8039 -90 13
-89.0196 -89 14
-88.2353 -88 15
-87.451 -87 16
-86.6667 -87 17
-85.8824 -86 18
-85.098 -85 19
-84.3137 -84 20
-83.5294 -84 21
-82.7451 -83 22
-81.9608 -82 23
-81.1765 -81 24
-80.3922 -80 25
-79.6078 -80 26
-78.8235 -79 27
-78.0392 -78 28
-77.2549 -77 29
-76.4706 -76 30
-75.6863 -76 31
-74.902 -75 32
-74.1176 -74 33
-73.3333 -73 34
-72.549 -73 35
-71.7647 -72 36
-70.9804 -71 37
-70.1961 -70 38
-69.4118 -69 39
-68.6275 -69 40
-67.8431 -68 41
-67.0588 -67 42
-66.2745 -66 43
-65.4902 -65 44
-64.7059 -65 45
-63.9216 -64 46
-63.1373 -63 47
-62.3529 -62 48
-61.5686 -62 49
-60.7843 -61 50
-60 -60 51
-59.2157 -59 52
-58.4314 -58 53
-57.6471 -58 54
-56.8627 -57 55
-56.0784 -56 56
-55.2941 -55 57
-54.5098 -55 58
-53.7255 -54 59
-52.9412 -53 60
-52.1569 -52 61
-51.3725 -51 62
-50.5882 -51 63
-49.8039 -50 64
-49.0196 -49 65
-48.2353 -48 66
-47.451 -47 67
-46.6667 -47 68
-45.8824 -46 69
-45.098 -45 70
-44.3137 -44 71
-43.5294 -44 72
-42.7451 -43 73
107
-41.9608 -42 74
-41.1765 -41 75
-40.3922 -40 76
-39.6078 -40 77
-38.8235 -39 78
-38.0392 -38 79
-37.2549 -37 80
-36.4706 -36 81
-35.6863 -36 82
-34.902 -35 83
-34.1176 -34 84
-33.3333 -33 85
-32.549 -33 86
-31.7647 -32 87
-30.9804 -31 88
-30.1961 -30 89
-29.4118 -29 90
-28.6275 -29 91
-27.8431 -28 92
-27.0588 -27 93
-26.2745 -26 94
-25.4902 -25 95
-24.7059 -25 96
-23.9216 -24 97
-23.1373 -23 98
-22.3529 -22 99
-21.5686 -22 100
-20.7843 -21 101
-20 -20 102
-19.2157 -19 103
-18.4314 -18 104
-17.6471 -18 105
-16.8627 -17 106
-16.0784 -16 107
-15.2941 -15 108
-14.5098 -15 109
-13.7255 -14 110
-12.9412 -13 111
-12.1569 -12 112
-11.3725 -11 113
-10.5882 -11 114
-9.8039 -10 115
-9.0196 -9 116
-8.2353 -8 117
-7.451 -7 118
-6.6667 -7 119
-5.8824 -6 120
-5.098 -5 121
-4.3137 -4 122
-3.5294 -4 123
-2.7451 -3 124
-1.9608 -2 125
-1.1765 -1 126
-0.3922 0 127
0.3922 0 128
1.1765 1 129
1.9608 2 130
2.7451 3 131
3.5294 4 132
4.3137 4 133
5.098 5 134
5.8824 6 135
6.6667 7 136
7.451 7 137
8.2353 8 138
9.0196 9 139
9.8039 10 140
10.5882 11 141
11.3725 11 142
12.1569 12 143
12.9412 13 144
13.7255 14 145
14.5098 15 146
15.2941 15 147
16.0784 16 148
16.8627 17 149
17.6471 18 150
18.4314 18 151
19.2157 19 152
20 20 153
20.7843 21 154
21.5686 22 155
22.3529 22 156
23.1373 23 157
23.9216 24 158
24.7059 25 159
25.4902 25 160
26.2745 26 161
27.0588 27 162
27.8431 28 163
28.6275 29 164
29.4118 29 165
30.1961 30 166
30.9804 31 167
31.7647 32 168
32.549 33 169
108
33.3333 33 170
34.1176 34 171
34.902 35 172
35.6863 36 173
36.4706 36 174
37.2549 37 175
38.0392 38 176
38.8235 39 177
39.6078 40 178
40.3922 40 179
41.1765 41 180
41.9608 42 181
42.7451 43 182
43.5294 44 183
44.3137 44 184
45.098 45 185
45.8824 46 186
46.6667 47 187
47.451 47 188
48.2353 48 189
49.0196 49 190
49.8039 50 191
50.5882 51 192
51.3725 51 193
52.1569 52 194
52.9412 53 195
53.7255 54 196
54.5098 55 197
55.2941 55 198
56.0784 56 199
56.8627 57 200
57.6471 58 201
58.4314 58 202
59.2157 59 203
60 60 204
60.7843 61 205
61.5686 62 206
62.3529 62 207
63.1373 63 208
63.9216 64 209
64.7059 65 210
65.4902 65 211
66.2745 66 212
67.0588 67 213
67.8431 68 214
68.6275 69 215
69.4118 69 216
70.9804 71 218
71.7647 72 219
72.549 73 220
73.3333 73 221
74.1176 74 222
74.902 75 223
75.6863 76 224
76.4706 76 225
77.2549 77 226
78.0392 78 227
78.8235 79 228
79.6078 80 229
80.3922 80 230
81.1765 81 231
81.9608 82 232
82.7451 83 233
83.5294 84 234
84.3137 84 235
85.098 85 236
85.8824 86 237
86.6667 87 238
87.451 87 239
88.2353 88 240
89.0196 89 241
89.8039 90 242
90.5882 91 243
91.3725 91 244
92.1569 92 245
92.9412 93 246
93.7255 94 247
94.5098 95 248
95.2941 95 249
96.0784 96 250
96.8627 97 251
97.6471 98 252
98.4314 98 253
99.2157 99 254
100 100 255
Tabla E.6. Tabla que relaciona el grado en que gira la punta del endoscopio (derecha- izquierda y rotación del cuerpo del endoscopio) y la casilla de la memoria EEPROM a la que pertenece.
70.1961 70 217
109
Bibliogrqfía
[1] R. M. Satava, S. B. Jones: "Virtual Environments for Medical Training and
Education", Presence. Págs. 139-146
[2] I.W. Hunter, T.D. Doukoglou, S.R.Lafontaine: "A teleoperated Microsurgical Robot and Associated Virtual Environment for Eye Surgery", Presence 4. Págs.
265-280.
[3] A. Gastelum, "Construcción de un modelo del sistema gastrointestinal alto para
simulaciones de endoscopía", UNAM, Posgrado. Pág. 6.
[4] D. Heuman, S. Mills, H. McGuire: "GASTROENTEROLOGÍA", McGraw- Hill Interoamericana, págs. 13-15.
[5] N. Méndez- Sánchez, L. Guevara, M. Uribe: "PRUEBAS DE LABORATORIO E IMAGEN EN GASTROENTEROLOGÍA Y HEPATOLOGÍA", Manual Moderno. Págs. 149-152.
[6] L. Powell, D. Piper: "Fundamentos de GASTROENTEROLOGÍA", Editorial
LIMUSA. Págs. 201-208.
[7] H. Velez, J. Borrero, J. Restrepo, W. Rojas: "FUNDAMENTOS DE MEDICINA",
Corporación para investigaciones biológicas, 3ra edición. Págs. 341- 350.
[8] http://www.dsic.upv.es/~cmonserr/Articulos/AA028.pdf
[9] O. Astley, V. Hayward: "Design Constraints for Haptic Surgery simulation", IEEE
International Conference on robotics & Automation Proceedings.
[10] B. L. Davies, "Training systems for endoscopic soft-tissue surgery", Review report.
[11] J. I. Rodríguez, E. Turienzo, G. Vigal: "Formación quirúrgica con simuladores en centros de entrenamiento", Cirugía Española.
[12] P. Nora: "CIRUGÍA, TÉCNICAS Y PROCEDIMIENTOS", Interamericana McGraw-Hill, 3ra edición. Págs. 3-11.
[13] M. SIVAK: "GASTROENTEROLOGIC ENDOSCOPY, VOLUMEN 1", W. B. Saunders Company, 2da edición, Págs. 2-14,16-20, 95- 96.
[14] P. Farreras, C. Rozaman: "MEDICINA INTERNA, Volumen 1", Elsevier. Pág. 108.
[15] "M. SIVAK: "GASTROENTEROLOGIC ENDOSCOPY, VOLUMEN 1", W. B. Saunders Company, 2da edición, Págs. 467-475.
[16] "PIC16F87XA, Datasheet: 28/40/44- Pin Enhanced Flash Microcontrollers",
Microchip Technology Inc.
110
[17] "Three Channel Optical, Incremental Encoder Modules HEDS- 9040 &
HEDS-9140", Hewlett Packard, Technical Datasheet.
[18] "DIGI- KEY CATALOG", Catalog No. T031, January- April 2003. Pág. 751.
[19] http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2000477/lecciones/100301 .htm
[20] MATLAB High-Performance Numeric computation and Visualization
Software. (1992). Natick, Massachusetts: The Math Works, Inc.
[21] "Multichannel RS-232 Drivers/Receivers", Maxim Datasheet; CA, USA.
[22] P. Farreras, C. Rozaman: "MEDICINA INTERNA, Volumen 1", Elsevier. Pegs.
317-318
[23] P. Farreras, C. Rozaman: "MEDICINA INTERNA, Volumen 1", Elsevier. Pág. 112.
[24] P. Farreras, C. Rozaman: "MEDICINA INTERNA, Volumen 1", Elsevier. Págs.
113-115.
[25] P. Farreras, C. Rozaman: "MEDICINA INTERNA, Volumen 1", Elsevier. Pág. 117-120.
[26] http://www.healthsystem.virginia.edu/UVAHealth/adult_digest_sp/stomach.cfm
[27] M. Feldman, B. Scharschmidt, M. Sleisenger: "Enfermedades Gastrointestinales y
Hepáticas. TOMO 1". Editorial Médica Panamericana. Págs. 762-763
[28] P. Farreras, C. Rozaman: "MEDICINA INTERNA, Volumen 1", Elsevier. Págs.
135-139.
[29] http://www.escuela.med.puc.cl/paginas/publicaciones/AnatomiaPatologica/
04Digestivo/4estomago_1 .html
[30] L. Powell, D. Piper: "Gastroenterología", Interamericana McGraw- Hill, 5ta edición.
Págs. 17-18.
[31] L. Powell, D. Piper: "Gastroenterología", Interamericana McGraw- Hill, 5ta edición.
Pág. 18.
[32] http://www.murrasaca.com/nt17.htm
Otras referencias consultadas:
A.O. Mussi, R. E. Corti, F. E. Ferro: "Enfermedades del Esófago, Estómago y Duodeno", Librería Akadia Editorial.
J. L. Martínez, R. I. Esquivel, S. M. Martínez: "SISTEMA DIGESTIVO, Un enfoque integral", UAM, Campus Iztacala.
Ill
Z. C. Edwards: "Gastroenterologia", McGraw Hill.
M. S. Lipsky: "Gastrointestinal Problems", Lippincott Williams & Wilkins.
E. Ceccotti: "Clínica estomatológica SIDA, cancer y otras afecciones", Editorial médica
panamericana.
A.Gallart- Esquerdp: "LECCIONES CLÍNICAS DE PATOLOGÍA DIGESTIVA", Editorial
Reverte, S. A.
D. Castell: "The ESOPHAGUS", Lippincott Williams & Wilkins, 3ra edición.
http://download.journals.elsevierhealth.com/pdfs/journals/0016-510
7/PIIS0016510707028726.pdf
http://www.elsevier.com/wps/find/journaldescription.cws_home/623137/description
http://www.asge.org
http://www.asge.org/Patientlnfolndex.aspx?id=3702
http://www.asge.org/Patientlnfolndex.aspx?id=1024
http://www/asge.org/PublicationsProductslndex.aspx?id=320
http://www.asge.org/TrainingEdicationlndex.aspx?id=468