Diseño de prototipo estimulador magnético no invasivo de pulsado uniforme, y prueba funcional con fantoma orientado a rápida cicatrización ósea

Resumen

El prototipo es de naturaleza no invasiva y está conformado por un circuito electrónico generador de pulso, que será amplificado por una fuente de potencia de 1500 W. El pulso eléctrico de potencia alimentará a 3 pares de bobinas de Helmholtz en disposición triaxial. Estas bobinas producirán un campo magnético uniforme cruzado sobre un volumen definido que interaccionará con la fractura para conseguir la regeneración de tejido óseo.
El aporte y la innovación del equipo radica en que produce un campo magnético uniforme cruzado en tres dimensiones, mejorando la terapia considerablemente ya que el campo magnético se distribuirá e interaccionará en todo el volumen del hueso fracturado.
Primero, se desarrolló un modelo matemático con respecto al comportamiento del campo magnético. Segundo, se simuló el comportamiento del campo magnético en todo el volumen del hueso fracturado, es decir la parte donde el paciente recibirá el campo magnético como terapia. Para tal objetivo, se construyeron tres pares de bobinas de Helmholtz.
Es preciso resaltar que previamente se hizo un estudio y simulación de la disposición triaxial de las bobinas con el software Solid Work; así mismo para tal fin, se adquirió una fuente eléctrica conmutada (switching) de 1500 W de potencia y un modulador de ancho de pulso PWM con un rango de ajuste de frecuencia de 1 Hz a 100 kHz, ambos se conectaron a un transistor de potencia para amplificar la potencia del pulso.
Con respecto, al campo magnético estacionario, se estudió la homogeneidad del campo en cada bobina de Helmholtz, conocida la homogeneidad del campo magnético en los tres pares de las bobinas se realizaron estudios de disposición triaxial para la homogeneidad del campo magnético sobre la cabeza de un fémur, de acrílico relleno con agua, y en el plastinado de una pierna con la finalidad de estudiar el comportamiento del campo magnético sobre las características de un tejido humano. Finalmente procesamos los datos con el software Matlab para evaluar la homogeneidad del campo magnético.