Tecnología y Física Medica, la innovación al servicio de la Medicina

Resumen: 

Las actividades programadas en el proyecto “Tecnología y Física Médica la innovación al servicio de la Medicina” persiguen que el alumnado comprenda que la Física y las tecnologías están en la base de la inmensa mayoría de los dispositivos y técnicas utilizados en Medicina tanto para el diagnóstico como para la terapia y por tanto la investigación en estos campos del conocimiento proporcionará nuevos avances en el campo médico. El alumnado conocerá las bases físicas de diferentes técnicas de imagen y la utilidad de las radiaciones electromagnéticas en Medicina, tanto de las biológicamente ionizantes, como de las no ionizantes.

El proyecto se desarrolla en 5 sesiones. En la primera se realiza una toma de contacto inicial entre alumnado y profesorado con una presentación general del proyecto y una puesta en común de los intereses y expectativas de los/as estudiantes de cada proyecto. En la 2ª sesión asistirán a un seminario sobre las técnicas de diagnóstico médico por la imagen, centrándose en el Tomógrafo por Emisión de Positrones. El/la alumno/a realizará la toma de muestras de un experimento, y los visualizará mediante un histograma que represente el espectro de emisión de luz captado en los detectores. En la 3ª sesión, se utilizará el software Mathematica, con los datos de la sesión anterior para conseguir la representación en forma de histograma, siendo capaces de ubicar el punto de emisión de radiactividad. En la 4ª sesión, el seminario versará sobre qué son y dónde se originan las radiaciones ionizantes y no ionizantes y sus aplicaciones en Medicina. En el laboratorio y mediante una cámara termográfica obtendrán imágenes de distintas zonas del cuerpo que serán usadas para realizar un análisis cualitativo, asociando las diferencias de temperatura con la mayor o menor vascularización. El último día, 5ª sesión, analizarán de forma teórico-práctica las señales bioeléctricas, señalando sus fundamentos y aplicaciones. Mediante un programa de desarrollo propio para aplicaciones docentes, los/as alumnos/as podrán obtener bioseñales y procesarlas. Se realizará una introducción a los campos electromagnéticos incidiendo en cómo se generan, cómo se propagan y cómo se miden. Adicionalmente, este proyecto desarrolla un Taller de manejo de datos para la preparación de la exposición de la información obtenida en las sesiones. Con esta estructura se consigue despertar el interés de la investigación en Tecnología y Física Médica para innovar la Medicina moderna.

1ª Sesión: 

PRESENTACIÓN

Objetivo:

El objetivo principal de esta sesión es dar una visión general del proyecto a todo el alumnado participante en el Campus. De esta forma todos los/as integrantes pueden conocer los objetivos de los otros proyectos y darse cuenta de la transversalidad de la ciencia ya que existe una relación entre todos los proyectos que integran el campus. En particular este proyecto muestra la base física y tecnológica de la mayoría de las técnicas de diagnóstico y terapia de la Medicina moderna.

Desarrollo:

Los/as profesores/as coordinadores/as del Campus Científico harán una presentación del programa a todo el alumnado. Uno/a de los/as profesores/as de cada proyecto lo presentará a los/as estudiantes para que todos tengan una idea de sus objetivos y su contenido. Posteriormente los/as participantes se repartirán por proyectos para, en cada uno de ellos/as conocerse entre el alumnado y el profesorado manifestando el porqué de su interés y sus expectativas en su desarrollo.

2ª Sesión: 

SISTEMAS DE CAPTACIÓN DE DATOS MÉDICOS: PET

Objetivos:

Mostrar las diferentes técnicas de diagnóstico por imagen y sus diferencias. Aprender las bases de funcionamiento de un Tomógrafo por Emisión de Positrones (PET). Mostrar la estructura de funcionamiento de un PET. Justificar la necesidad de sistemas electrónicos dedicados. Caracterizar la electrónica de acondicionamiento de señal. Entender el sistema de adquisición de datos y el proceso de toma de medidas.

Desarrollo:

Seminario sobre las técnicas de diagnóstico médico por imagen, centrándose en el Tomógrafo por Emisión de Positrones. Se explicará el proceso para adquirir las imágenes, la electrónica que se tiene que utilizar y la electrónica diseñada en los procesos de investigación del Instituto. El/la alumno/a realizará la toma de muestras de un experimento y los visualizará mediante un histograma que represente el espectro de emisión de luz captado en los detectores. Visita guiada al “Setup” donde se realizará la simulación de un PET. Realización de pruebas de funcionamiento y obtención de datos.

3ª Sesión: 

PROCESADO MATEMÁTICO DE DATOS MÉDICOS

Objetivos:

Mostrar las bases del funcionamiento del programa Mathematica. Explicar el concepto de histograma. Aplicar el histograma a las características particulares de un experimento en medicina nuclear. Conocer las distintas posibilidades de representación gráfica de datos

Desarrollo:

Seminario sobre técnicas de imagen. Se utilizará el software Mathematica, con los datos de la sesión anterior para conseguir la representación en forma de histograma, siendo capaces de ubicar el punto de emisión de radiactividad. Se profundizará en algoritmos de imagen para conseguir que los datos obtenidos se representen de un modo más visual y adaptado a las necesidades.

4ª Sesión: 

RADIACIONES ELECTROMAGNETICAS: SU INTERES EN MEDICINA. TERMOGRAFÍA

Objetivos:

Conocer los beneficios y riesgos de las radiaciones biológicamente ionizantes. Conocer el fundamento de la aplicación de las radiaciones ionizantes en Medicina. Conocer el fundamento de la termografía. Utilizar una cámara termográfica y el software de análisis de imagen.

Desarrollo:

Se comenzará con un Seminario sobre qué son y dónde se originan las radiaciones electromagnéticas y sus aplicaciones en medicina. Se incidirá en las características, utilidad y necesidad de protección de las radiaciones biológicamente ionizante y la utilidad de las no ionizantes como la técnica termográfica. Partiendo de las leyes que rigen la emisión del cuerpo negro (Stefan-Boltzmann y Wien), se incidirá sobre el carácter no lesivo de la técnica, su utilidad en distintos campos, desde los industriales hasta el campo médico. En el laboratorio y mediante una cámara termográfica obtendrán imágenes de distintas zonas del cuerpo que serán usadas para realizar un análisis cualitativo, asociando las diferencias de temperatura con la mayor o menor vascularización.

5ª Sesión: 

ANÁLISIS DE LAS BIOSEÑALES EN MEDICINA

Objetivos:

Conocer el interés diagnóstico del registro de bioseñales y las posibilidades que ofrece la Física y la Tecnología para su desarrollo. Registrar y analizar algunas de las señales más representativas tales como electrocardiograma, electromiograma y electrooculograma.

Desarrollo:

Introducción teórico-práctica de las señales bioeléctricas, señalando sus fundamentos y aplicaciones. Mediante un programa de desarrollo propio para aplicaciones docentes, los/as alumnos/as podrán obtener bioseñales y procesarlas. Se realizará una introducción a los campos electromagnéticos incidiendo en cómo se generan, cómo se propagan y cómo se miden. Realizarán una actividad sobre el espectro radioeléctrico y el uso del medidor de campo. En el exterior de la Facultad de MedicIna realizarán medidas de los campos magnéticos y localizarán las zonas de mayor o menor intensidad de estos campos.

Adicionalmente, este proyecto desarrolla un Taller de manejo de datos. Los/as estudiantes aprenden la forma adecuada de tratar los datos, el interés de las gráficas y las tablas, el manejo de la hoja de cálculo EXCEL y la preparación de la exposición de la información obtenida en las sesiones.

Lugar donde se desarrollará el proyecto: 
Universidad de Valencia y Universidad Politécnica de Valencia
Avda. Blasco Ibáñez 13
Campus de Vera
46010 Valencia
Campus: 
Departamento: 
Fisiología, Facultad de Medicina y Odontología (UV); ETSE (UV); ETS Ingeniería Informática UPV
Provincia: