Detección de fracturas óseas mediante exploración ultrasónica en estructuras emuladoras de miembros humanos

Abstract

El presente trabajo de grado describe el desarrollo de un prototipo experimental el cual tiene como misión la detección de fisuras y/o fracturas óseas por medio de una exploración superficial con ayuda de un sensor ultrasónico, aclarando de antemano, que por ser un estudio inicial se llevara a cabo sobre “estructuras emuladoras” las cuales están compuestas por agua, que remplazaría el tejido blando (musculo) y madera, la cual reemplazaría el tejido duro (sistema óseo). El objetivo consiste en llevar a cabo un diagnostico por medio del tratamiento de las señales provenientes de los ecos ultrasónicos reflejados en la superficie ósea haciendo uso de técnicas de procesamiento digital de señales y reconocimiento de patrones. La solución se basa en el uso de un sensor industrial ultrasónico de 200KHz, un sistema en hardware para excitación de este sensor, y una etapa de recepción, donde se adquieren las señales ultrasónicas correspondientes; a partir de aquí con ayuda de software (MatLab®) se realiza la adquisición de datos y la caracterización y análisis de los mismos; por último, se clasifican los resultados obtenidos con ayuda de una Red Neuronal Artificial y se define si existe o no una fractura. El proyecto se encuentra delimitado para el diagnóstico de fisuras y/o fracturas en huesos supuestos como el fémur y el humero debido a sus características naturales; además de esto, se pretende demostrar que frecuencias bajas en este campo, como lo es 200KHz, se pueden obtener resultados satisfactorios.