Docsity
Docsity

Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity


Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium


Orientación Universidad
Orientación Universidad


pulmones artificiales, Apuntes de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente

ojbhiuhiu giugi ghib jjk lnlkj bhhrespìradfor artificial

Tipo: Apuntes

2019/2020

Subido el 30/05/2020

samuelarrilucea
samuelarrilucea 🇵🇪

2 documentos

1 / 152

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
TRABAJO FINAL DE GRADO
TÍTULO: DISEÑO DE UN SIMULADOR ACTIVO DE UN PULMÓN PARA UN
RESPIRADOR MECÁNICO
AUTORES: CRUCIANI TOTI, RODOLFO OSCAR;
GRAU CLAVERO, JUDIT;
FECHA: Setiembre, 2016
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff
pf12
pf13
pf14
pf15
pf16
pf17
pf18
pf19
pf1a
pf1b
pf1c
pf1d
pf1e
pf1f
pf20
pf21
pf22
pf23
pf24
pf25
pf26
pf27
pf28
pf29
pf2a
pf2b
pf2c
pf2d
pf2e
pf2f
pf30
pf31
pf32
pf33
pf34
pf35
pf36
pf37
pf38
pf39
pf3a
pf3b
pf3c
pf3d
pf3e
pf3f
pf40
pf41
pf42
pf43
pf44
pf45
pf46
pf47
pf48
pf49
pf4a
pf4b
pf4c
pf4d
pf4e
pf4f
pf50
pf51
pf52
pf53
pf54
pf55
pf56
pf57
pf58
pf59
pf5a
pf5b
pf5c
pf5d
pf5e
pf5f
pf60
pf61
pf62
pf63
pf64

Vista previa parcial del texto

¡Descarga pulmones artificiales y más Apuntes en PDF de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente solo en Docsity!

TRABAJO FINAL DE GRADO

TÍTULO: DISEÑO DE UN SIMULADOR ACTIVO DE UN PULMÓN PARA UN

RESPIRADOR MECÁNICO

AUTORES: CRUCIANI TOTI, RODOLFO OSCAR;

GRAU CLAVERO, JUDIT;

FECHA: Setiembre, 2016

Cruciani Toti, Rodolfo Oscar; Grau Clavero, Judit APELLIDOS: GRAU CLAVERO NOMBRE: JUDIT TITULACIÓN: GRADO EN INGENIERIA ELECTRÒNICA INDUSTRIAL Y AUTOMÁTICA PLAN: GRADO DIRECTOR: GONZÁLEZ ROJAS, HERNÁN ALBERTO CODIRECTOR: RAYA GINER, CRISTOBAL DEPARTAMENTO: 712 – INGENIERÍ MECÁNICA; 707 - ENGINYERIA, SISTEMES, AUTOMÀTICA I INFORMÀTICA INDUSTRIAL APELLIDOS: CRUCIANI TOTI NOMBRE: RODOLFO OSCAR TITULACIÓN: GRADO EN INGENIERIA MECÀNICA PLAN: GRADO DIRECTOR: GONZÁLEZ ROJAS, HERNÁN ALBERTO CODIRECTOR: RAYA GINER, CRISTOBAL DEPARTAMENTO: 712 – INGENIERÍ MECÁNICA; 707 - ENGINYERIA, SISTEMES, AUTOMÀTICA I INFORMÀTICA INDUSTRIAL

Cruciani Toti, Rodolfo Oscar; Grau Clavero, Judit

Agradecimientos

Agradecimientos a nuestros tutores, Cristóbal Raya y Hernán González por el planteamiento de este proyecto y la ayuda recibida durante el desarrollo, a la universidad por el préstamo de los dispositivos electrónicos, así como talleres mecánicos y electrónicos para poder desarrollar el prototipo del pulmón, y al hospital Sant Joan de Déu de Barcelona que es el precursor de este proyecto. Por último, dar las gracias a nuestras familias por todo el apoyo y ánimos que nos han brindado a lo largo de toda la carrera.

Cruciani Toti, Rodolfo Oscar; Grau Clavero, Judit

Resumen

Palabras clave (máximo 10): Simulación Educación profesional Sanidad Aprendizaje guiado Simulador pulmonar Pulmón Este proyecto impulsado por el Hospital Sant Joan de Déu de Barcelona, consiste en diseñar y elaborar un simulador capaz de representar el movimiento y el comportamiento un pulmón mecánico en estado activo y pasivo de un bebé recién nacido hasta un niño de 3 años de edad. La necesidad nace dentro de una de las principales limitaciones en el campo de la docencia sanitaria, ya que fuera de la simulación es difícil obtener una representación clara que no involucre ningún paciente real. Por este motivo, la realización de este proyecto permite sustituir o ampliar las experiencias reales a través de experiencias guiadas que pueden repetirse todas las veces que sean necesarias, para la educación o la investigación resulta un método muy eficaz para representar casos concretos de pacientes. El proyecto arranca con el diseño mecánico y electrónico del simulador, seguido por el montaje y las pruebas de cada uno de los componentes, para controlar su efectividad, y así finalmente enlazarlos para obtener la maqueta final. Por último, se programa y se comprueba su correcto funcionamiento. Finalmente se ha desarrollado el simulador de pulmón activo y pasivo automatizado acotado al rango de edad estimado donde los valores fisiológicos del paciente varían en función del volumen corriente de 50 a 200 cm3. Este dispositivo se controla mediante una aplicación Android, donde el usuario podrá elegir el modo de funcionamiento, el volumen corriente, la resistencia, la compliancia, la activación de la electroválvula para simular las pérdidas de aire de la intubación, y la frecuencia de respiración.

Cruciani Toti, Rodolfo Oscar; Grau Clavero, Judit

Aportación individual al grupo

Este proyecto ha sido desarrollado conjuntamente entre los dos miembros participantes, ya que buscábamos la forma de interactuar lo máximo entre nosotros para poder aportar conocimientos de ambas carreras en todos los apartados y así hacer más completa la maqueta. Es cierto que en partes más específicas ha habido más trabajo electrónico o más trabajo mecánico, como, por ejemplo: Rodolfo Oscar Cruciani:

  • Desarrollo de principios físicos de funcionamiento
  • Diseño mecánico por SolidWork Judit Grau Clavero:
  • Diseño electrónico, búsqueda de componentes y adaptación
  • Diseño aplicación Android De todas formas, la base principal ha sido la organización, obviamente los conceptos mecánicos los ha aportado el estudiante de ingeniería mecánica, y los conceptos electrónicos la estudiante de ingeniería electrónica, pero entre los dos hemos podido hacer propuestas transversales, es decir teniendo en cuenta las dos ramas.

Cruciani Toti, Rodolfo Oscar; Grau Clavero, Judit

Cruciani Toti, Rodolfo Oscar; Grau Clavero, Judit ANEXO C: ESQUEMA ELECTRONICO .................................................................................... 151 ANEXO D: DATASHEET COMPONENTES .............................................................................. 151

Cruciani Toti, Rodolfo Oscar; Grau Clavero, Judit capacidad inspiratoria; FRC: capacidad residual funcional; IVC: capacidad vital; TLC: capacidad pulmonar total. [3] 37 Figura 4.9. Duración del ciclo respiratorio 38 Figura 4.10. Representación gráfica de la ecuación (14) en el tiempo. Valores: 𝑉𝑇 = 120 cm^3 ; Elastancia = 0,05 cmH 2 O/cm^3 ; Resistencia = 0,01 cmH 2 O/cm^3 /s; Frecuencia = 20 resp/min; r = 0,5. Valores medios para un niño de 1 a 3 años. [Excel]. 41 Figura 4.11. Representación gráfica de la ecuación (4.22)en el tiempo. Valores: VT = 120 cm^3 ; Elastancia = 0,05 cmH 2 O/cm^3 ; Resistencia = 0,01 cmH 2 O/cm^3 /s; Frecuencia = 20 resp/min; r = 0,5. Valores medios para un niño de 1 a 3 años. [Excel]. 42 Figura 4.12. Representación gráfica de la ecuación (4.26) en el tiempo. Valores: VT = 120 cm^3 ; Elastáncia = 0,05 cmH 2 O/cm^3 ; Resistencia = 0,01 cmH 2 O/cm^3 /s; Frecuencia = 20 resp/min; r = 0,5. Valores medios para un niño de 1 a 3 años. [Excel]. 44 Figura 4.13. Representación gráfica de la ecuación ( 4.27 ) en el tiempo. Valores: VT = 120 cm^3 ; Elastancia = 0,05 cmH 2 O/cm^3 ; Resistencia = 0,01 cmH 2 O/cm^3 /s; Frecuencia = 20 resp/min; r = 0,5. Valores medios para un niño de 1 a 3 años. [Excel]. 44 Figura 4.14. Representación gráfica del volumen en un ciclo pulmonar. Valores: VT = 120 cm^3 ; Elastancia = 0,05 cmH 2 O/cm^3 ; Resistencia = 0,01 cmH 2 O/cm^3 /s; Frecuencia = 20 resp/min; r = 0,5. Valores medios para un niño de 1 a 3 años. [Excel]. 45 Figura 4.15. Representación gráfica de la velocidad en un ciclo pulmonar. Valores: VT = 120 cm^3 ; Elastancia = 0,05 cmH 2 O/cm^3 ; Resistencia = 0,01 cmH 2 O/cm^3 /s; Frecuencia = 20 resp/min; r = 0,5. Valores medios para un niño de 1 a 3 años. [Excel]. 45 Figura 4.16. Representación gráfica de la velocidad en un ciclo pulmonar con diferentes valores de resistencias. Valores: VT = 120 cm^3 ; Elastancia = 0,05 cmH 2 O/cm^3 ; Frecuencia = 20 resp/min; r = 0,5. Valores medios para un niño de 1 a 3 años. [Excel]. 46 Figura 4.17. Representación gráfica de la velocidad en un ciclo pulmonar con diferentes valores de compliancia. Valores: VT = 120 cm^3 ; Resistencia = 0,01 cmH 2 O/cm^3 /s; Frecuencia = 20 resp/min; r = 0,5. Valores medios para un niño de 1 a 3 años. [Excel]. 47 Figura 4.18. Tabla con valores predefinidos para el simulador pulmonar. [Excel] 49 Figura 5.1. Imagen del diseño base. 50 Figura 5.2. Motor reductor DOGA 111 12V 20W DC. ( http://www.sytrans.es/docs/cms/documento- 1 - 1349106651.pdf (Setiembre, 2016)) 51 Figura 5.3. Especificaciones del motor. [DOGA]. (http://www.sytrans.es/docs/cms/documento- 1 - 1349106651.pdf (Setiembre, 2016)) 52 Figura 5.4. Curvas características del motor DOGA 111. [DOGA] 53 Figura 5.5. Polea Dentada Z 27; a) Vista Isométrica; b) vista frontal [SolidWorks] 55

Cruciani Toti, Rodolfo Oscar; Grau Clavero, Judit

Figura 5.8. Dibujo de la disposición de las poleas y la correa dentada con cotas representativas; “d=diámetro de la polea menor; D = diámetro de la polea conductora;

Cruciani Toti, Rodolfo Oscar; Grau Clavero, Judit Figura 7.1. Pines usados para interrupciones en diferentes modelos de Arduino. ( http://www.sistemasymicros.com.co/manejo-de-interrupciones-en-arduino/ ) 109 Figura 7.2. Interrupción para contar pulsos y saber el sentido de giro [Arduino]. 110 Figura 7.3. Obtención de la velocidad de giro del motor a través del encoder incremental, tiempo de cálculo T= 200 ms. [Arduino]. 110 Figura 7.4. Graficas de velocidades; En azul velocidad real del motor y en naranja velocidad obtenida con el encoder. [Arduino Plotter]. 111 Figura 7.5. Obtención de la velocidad del motor aplicando un filtro paso bajo, tiempo de cálculo T=100ms [Arduino]. 111 Figura 7.6. Tabla de datos obtenidos del motor, para un cierto valor de PWM proporciona valores de revoluciones por minutos en sentido de giro horario y anti horario. [Excel]. 112 Figura 7.7. Representación graficas de las curvas PWM/RPM del motor DOGA. [Excel]. 113 Figura 7.8. Diagrama de flujo programación final. 114 Figura 7.9. Lecturas y cálculo de la presión atmosférica media con o sin la electroválvula [Arduino] 116 Figura 7.10. Declaración del módulo bluetooth [Arduino] 116 Figura 7.11. Tratamiento de datos recibidos [Arduino] 117 Figura 7.12. Programación de la fase de inspiración modo activo. [Arduino]. 117 Figura 7.13. Programación de la fase de espiración modo activo. [Arduino]. 118 Figura 7.14. Funcionamiento de un control PID 119 Figura 7.15. Implementación PID discreto en el Arduino [Arduino] 120 Figura 7.16. Programación del modo pasivo. 121 Figura 7.17. Significado códigos enviados por la aplicación Android al microprocesador 122 Figura 7.18. Diagrama de flujo del funcionamiento de la aplicación realizada. 123 Figura 8.1. Valores de parámetros establecidos para la simulación. [Excel]. 124 Figura 8.2. Pulsos de encoder. [Arduino]. 125 Figura 8.3. Medición manual del recorrido del pistón. [Excel]. 126 Figura 8.4. Movimiento del pistón secundario con la válvula abierta. 127 Figura 8.5. Velocidad del pulmón, a) resistencia normal, b) resistencia elevada, c) resistencia baja. [Arduino Plotter]. 128 Figura 8.6. Velocidad del pulmón, a) compliancia normal, b) compliancia aumentada, c) compliancia disminuida. [Arduino Plotter]. 129 Figura 8.7. Presión en la salida del pulmón. Sin filtrar [Arduino Plotter]. 130 Figura 8.8. Presión y PID en el modo pasivo [Arduino Plotter]. 131 Figura 8.9. C omprobación del volumen en modo pasivo, a) pulsos del pulmón, b) punto inicial pistón secundario, c) punto final pistón secundario. [Arduino]. 132

Cruciani Toti, Rodolfo Oscar; Grau Clavero, Judit

  • 1 INTRODUCCIÓN ÍNDICE
  • 2 OBJETIVOS
  • 3 ESTADO DEL ARTE
    • Introducción a los simuladores médicos
    • Ventilación mecánica
    • Ejemplos simuladores pulmonares
      • SIMVENT: Simulador pulmonar de un paciente
      • Simulador de respiración Adulto/Neonatal ASL 5000...................................................
  • 4 PRINCIPIOS FISICOS DE FUNCIONAMIENTO
    • Análisis teórico de un modelo de pulmón
      • Generación del flujo:
      • Resistencias en las vías aéreas.
      • Enfermedades relacionadas con la resistencia
      • Compliancia y Elastancia.
      • Enfermedades relacionadas con la compliancia
      • Volúmenes pulmonares
      • Relación inspiración-espiración.....................................................................................
      • Mecánica pulmonar resumen
    • Análisis teórico del prototipo
      • Calculo del Volumen pulmonar para la fase de inspiración
      • Calculo de la velocidad del pistón para la fase de inspiración
      • Calculo del Volumen pulmonar en la fase de espiración
      • Calculo para la velocidad del pistón en la fase de espiración
      • Efectos de la resistencia en el volumen
      • Efectos de la compliancia en el volumen
    • Rango de valores iniciales
      • Volumen
      • Frecuencia respiratoria
      • Relación inspiración: espiración
      • Resistencia en las vías aéreas.
      • Compliancia.
  • 5 DISEÑO MECÁNICO
    • Diseño base
      • Inconvenientes en el diseño base y propuesta de mejora Cruciani Toti, Rodolfo Oscar; Grau Clavero, Judit
    • Cálculos previos al diseño
      • Correa dentada paso “L” – 9.525mm
      • Polea dentada conductora
      • Cálculos para la correa dentada
    • Nuevo diseño.........................................................................................................................
      • Eje del motor
      • Sujeción de la polea dentada
      • Sujeción correa dentada
      • Diseño del encoder........................................................................................................
      • Soporte para finales de carrera
    • Ensamblaje final
    • Impresión 3D plástico............................................................................................................
      • Pasos para la fabricación de una pieza en 3d................................................................
  • 6 DISEÑO ELECTRÓNICO.........................................................................................................
    • Necesidades del sistema
    • Bloque 1: Fuente de alimentación
      • Diseño fuente de alimentación primaria para la potencia............................................
      • Fuente de alimentación para el control
      • Alimentación mediante un convertidor DC-DC
      • Fuente alimentación mediante Arduino
    • Bloque 2: Control del motor..................................................................................................
      • Driver
    • Bloque 3: Electroválvula de escape
      • Electroválvula
      • Relé
    • Bloque 4: Arduino
      • Microcontrolador
      • Interruptor de contacto
    • Bloque 5: Encoder Incremental
      • Encoder
    • Bloque 6: Sensor de presión y acomodamiento de señal
      • Sensor de presión
      • Amplificador de instrumentación
    • Bloque 7: Comunicación Bluetooth.....................................................................................
      • Modulo Bluetooth HC-
    • Resumen final componentes............................................................................................... Cruciani Toti, Rodolfo Oscar; Grau Clavero, Judit
    • DIAGRAMA DE BLOQUES.....................................................................................................
      • Esquema alimentación alta intensidad
      • Esquema alimentación baja intensidad
      • Esquema transmisiones Arduino
  • 7 DISEÑO INFORMATICO
    • Pruebas de velocidad
    • Programación final del pulmón
      • Programación en lenguaje “C”
      • Programación grafica en base a bloques
  • 8 RESULTADOS OBTENIDOS
    • Modo Activo
      • Caso practico
    • Modo pasivo
      • Caso práctico
    • Limitaciones del prototipo
      • Volumen corriente máximo
      • Volumen corriente máximo para frecuencia máxima
      • Relación Elastancia: Resistencia
  • 9 PRESUPUESTO
    • Coste Personal
    • Coste Material
      • Tablas resumen material
      • Coste total material
    • Coste final prototipo
    • Análisis de la inversión
      • Calculo del valor neto (VAN):
      • Cálculo de la tasa interna de rentabilidad (TIR)
  • 10 MANUAL DE USO
  • 11 CONCLUSIONES
  • 12 FUTURAS MEJORAS
  • 13 BIBLIOGRAFÍA
    • WEBGRAFÍA
  • 14 ANEXOS
    • ANEXO A: PLANOS
    • ANEXO B: PROGRAMACIÓN
  • Figura 5.6. Catálogo de polea dentadas [Tecnopower Poleas].
    • de bolas [SolidWorks] Figura 5.7 Polea dentada pequeña Z 17; a) Vista Isométrica; b) vista frontal con rodamiento
    • Angulo que forma la correa dentada con la distancia entre ejes. [SolidWorks] 𝐸𝐿 = distancia entre centros; L = recorrido del pistón; l = distancia de seguridad; α=
  • Figura 5.9. Catálogo de correas dentadas [DINAMICA Distribuciones, SA].
  • Figura 5.10. Diagrama de cuerpo libre [SolidWorks].
  • Figura 5.11. Dimensiones de las correas dentadas de paso “L” [SolidWorks].
    • y con el contorno azul el material acero. [SolidWorksl]. Figura 5.12. Sección transversal de la correa, con el contorno en negro el material caucho
  • Figura 5.13. Esfuerzo puro a tracción.
  • Figura 5.14. Tabla con cálculos para los diferentes anchos de correa. [Excel].
  • Figura 5.15 Imagen del prototipo en versión CAD. [SolidWorks].
  • Figura 5.16 Cotas generales del motor DOGA 111. [DOGA]
    • [SolidWorks] Figura 5.17 Eje de unión motor polea dentada; a) vista isométrica; b) cotas finales del eje
  • Figura 5.18 Conjunto sujeción polea dentada Z17 [SolidWorks]
  • Figura 5.19 Conjunto sujeción de correa dentada con pistón del pulmón [SolidWorks]
  • Figura 5.20 Conjunto encoder [SolidWorks]
  • Figura 5.21 Conjunto final de carrera [SolidWorks]
  • Figura 5.22 Explosionado ensamblaje final [SolidWokrs]
  • Figura 5.23 Tabla con elementos del ensamblaje final [Excel]
  • Figura 5.24 Imagen del prototipo de pulmón finalizado
  • Figura 5.25 impresora 3d replicator 2 extrusores
  • Figura 5.26 Polea dentada [SolidWorks]
  • Figura 5.27 Polea dentada con programa ReplicatorG [ReplicatorG]
  • Figura 5.28 Parámetros de configuración para la obtención el G-code [ReplicatorG]
  • Figura 5.29 Polea dentada impresa en 3D
  • Figura 6.1. Esquema electrónico fuente alimentación primaria (PROTEUS 8)
  • Figura 6.2. Fuente de alimentación primaria a 23V, formada
  • Figura 6.3. Voltaje entrada recibida por la red eléctrica en corriente alterna
  • Figura 6.4. Voltaje salido después del puente rectificador
    • condensadores, voltaje DC. Figura 6.5. Voltaje de salida después de aplicar el filtro formado por los tres
    • salida Figura 6.6 Esquema eléctrico rectificador onda completa con señal de entrada y señal de
  • Figura 6.7. Esquema electrónico fuente alimentación 9V (PROTEUS 8)
    • (PROTEUS 8) Figura 6.8. Esquema electrónico fuente alimentación formada por el convertidor DC-DC
  • Figura 6.9. Convertidor DC-DC 1.25V-35V
  • Figura 6.11 Esquema eléctrico Puente en H
  • Figura 6.12 Esquema eléctrico puente en H (Sentido positivo)
  • Figura 6.13 Esquema eléctrico puente en H (Sentido negativo)
  • Figura 6.14 Esquema eléctrico Driver BTS
  • Figura 6.15. Esquema electrónico electroválvula (PROTEUS 8)
  • Figura 6.16. Relé SRD-05VDC-SL-C
  • Figura 6.17. Esquema electrónico Arduino UNO (PROTEUS 8)
  • Figura 6.18. Especificaciones técnicas Arduino UNO
  • Figura 6.19 Esquema eléctrico Arduino. Entradas Analógicas y Digitales.
  • Figura 6.20 Esquema eléctrico interruptor final de carrera
  • Figura 6.21. Esquema electrónico Encoder (PROTEUS 8)
  • Figura 6.22. Imagen y esquema eléctrico del interruptor óptico H21B2
  • Figura 6.23. Interruptor Óptico H21B2
  • Figura 6.24. Desfase por interruptores ópticos y estados de lectura
  • Figura 6.25. Esquema electrónico sensor de presión con amplificador operacional
  • Figura 6.26 Esquema eléctrico sensor presión MPX2100
  • Figura 6.27. Esquema electrónico módulo Bluetooth HC-05 (PROTEUS 8)
  • Figura 6.28. Esquema electrónico modulo Bluetooth HC-05 (AutoCAD)
  • Figura 6.29 Tabla resumen de los componentes empleados
  • Figura 6.30 Resumen explicativo para entender los siguientes diagramas
  • Figura 6.31 Diagrama de bloques alimentación alta intensidad
  • Figura 6.32. Diagrama de bloques fuente de alimentación secundaria (Word)
  • Figura 6.33. Diagrama de bloques Arduino como fuente de alimentación (Word)
  • Figura 6.34 Diagrama de bloques final Microcontrolador Arduino
  • Figura 6.35 Diagrama de bloques Driver - Arduino
  • Figura 6.36. Diagrama de bloques Módulo Bluetooth (Word)
  • Figura 6.37. Diagrama de bloques Relé (Word)
  • Figura 6.38 Diagrama de bloques Finales de carrera - Arduino
  • Figura 6.39 Esquema eléctrico sensor presión MPX2100
    • Plotter]. Figura 8.10 Grafico de Volumen Corriente para los diferentes cocientes E/R [Arduino
  • Figura 8.11 Valores del cociente entre Elastancia y Resistencia [Excel].
  • Figura 10.1 Tabla presupuestaria del coste del personal del proyecto
  • Figura 10.2 Tabla presupuestaria del coste de los componentes mecánicos
  • Figura 10.3 Tabla presupuestaria del coste de los componentes electrónicos
  • Figura 10.4 Tabla presupuestaria del coste del material
  • Figura 10.5 Tabla con los costes finales de cada parte del proyecto y el conjunto total
  • Figura 10.6 Tabla costes totales prototipo

Cruciani Toti, Rodolfo Oscar; Grau Clavero, Judit 𝑃𝑝𝑜𝑙𝑒𝑎 Perímetro de la polea dentada 𝑃𝑅 propiedades resistivas 𝑝𝑡 Pulsos totales del encoder 𝑃𝑇 presión requerida para insuflar los pulmones 𝑝𝑣𝑢𝑒𝑙𝑡𝑎 Pulsos de encoder por vuelta 𝑃𝑊𝑀 Modulación por ancho de pulsos 𝑃𝑊𝑀𝐿 Modulación por ancho de pulsos giro horario 𝑃𝑊𝑀𝑅 Modulación por ancho de pulsos giro anti horario 𝑟 Radio de la polea grande 𝑅 Resistencia en las vías aéreas RV volumen residual 𝑅𝑥𝑏 Fuerza de reacción en x de la polea grande 𝑅𝑦𝑏 Fuerza de reacción en y de la polea grande 𝑆 Sección transversal de la correa dentada 𝑆𝑎 Sección transversal del acero 𝑆𝑐 Sección transversal del caucho 𝑡𝑖 tiempo de inspiración 𝑡𝑒 tiempo de espiración 𝑇𝑝𝑖𝑠𝑡𝑜𝑛 Fuerza generada por el pistón 𝑡𝑇𝑂𝑇 El tiempo de ciclo total TIR Tasa interna de rentabilidad TLC capacidad pulmonar total 𝑉̇ Flujo volumétrico 𝑉̈ aceleración de la masa pulmonar ∆𝑉̇ Diferencial de flujo volumétrico 𝑉𝑒 Volumen espirado 𝑉𝑖 Volumen inspirado 𝑉𝑒̇ Flujo espirado 𝑉𝑖̇ Flujo inspirado 𝑉𝑇 Volumen corriente VAN Valor actual neto VC capacidad vital 𝑣𝑝 Velocidad del pistón 𝑣𝑝𝑒 Velocidad del pistón en la fase de espiración 𝑣𝑝𝑖 Velocidad del pistón en la fase de inspiración 𝑣𝑝𝑚𝑎𝑥 Velocidad del pistón máxima 𝑋𝑟 Distancia recorrida del pistón

Cruciani Toti, Rodolfo Oscar; Grau Clavero, Judit 1 INTRODUCCIÓN En las últimas dos décadas, se ha estado implementando el uso generalizado de las simulaciones en la formación de los profesionales de las ciencias de la salud, ya sea de grado, postgrado u otro tipo de formación. En el área de la sanidad, la simulación consiste en exponer a un estudiante en un contexto que imite algún aspecto de la realidad clínica sin que lo sea. Esta técnica permite sustituir o ampliar las experiencias reales a través de experiencias guiadas, que evocan o replican aspectos sustanciales del mundo real, de una forma totalmente interactiva. Por este motivo surgido el concepto de la educación médica basada en las simulaciones, reconocida actualmente como una ayuda fundamental para asegurar el aprendizaje y mejorar la seguridad del paciente. En este proyecto como esta explicado en el resumen se diseñará, se implementará y se validará un simulador pulmonar mecánico para un bebé recién nacido hasta un niño de 3 años de edad y se desarrollará siguiendo el esquema de la Figura 1. 1. Figura 1. 1. Representación graficas de las curvas PWM/RPM del motor DOGA. [Excel].