domingo, 20 de abril de 2014

Otra aplicación de los láseres. Láser de Er-YAG

Hace unos días leí fortuitamente un articulo que puede que os interese.
Como todos sabemos, los ronquidos se producen por la vibración durante el sueño de ciertas estructuras biológicas que se encuentran en la faringe (concretamente el velo del paladar y las paredes faríngeas, que conforman la orofaringe). Además, en ocasiones aparece acompañada de la apnea del sueño, la cual consiste en paradas respiratorias que se suceden de forma continuada durante la noche y que tienen una duración mayor o igual a 10 segundos.
En general, dado que se trata de seres humanos, se requiere que la técnica utilizada para el tratamiento sea lo menos invasiva posible. Existen diferentes tratamientos según la gravedad de cada paciente, pero lo más habitual, en aquellos casos en los que se necesitaba el paso por quirófano, era la terapia con láseres de CO2 (láser de estado gaseoso). Dicha cirugía requería anestesia general e implicaba un postoperatorio doloroso. Además, a pesar de que los resultados obtenidos eran buenos, estos iban disminuyendo con el tiempo.
Sin embargo, en la actualidad esta tomándole el relevo el láser de Erbio (láser de estado sólido), también conocido como láser fotona. Con este se consigue endurecer los tejidos orofaríngeos que provocan estas enfermedades de forma que no vibren ni se colapsen. Esto es debido a que induce un aumento del colágeno submusculoso y, por tanto, aumenta la fibrosis submucosa. 
Se trata de un tratamiento no invasivo ni agresivo ya que se realiza sin anestesia. Solo en los casos mas severos es necesaria una anestesia tópica en spray, pero aun en estos, el tratamiento es indoloro. No hay que extirpar tejidos, no requiere ingreso hospitalario, ni tratamiento medicamentoso,... Gracias a esta inocuidad característica y a su elevada eficacia, esta técnica esta emergiendo como una de las más frecuentes, aunque siempre es importante evaluar cada caso por separado.
Por último mencionar que este mismo láser es utilizado en multitud de casos en cirugía estética: tratamiento de cicatrices, de estrías, de secuelas de acné,..., en odontología e incluso en fotodepilación.

miércoles, 16 de abril de 2014

Ejemplo de maping. Más cerca de lo que crees

¡Hola chicos!
 
Os presento un ejemplo de maping de uso cotidiano. Se trata de la Tomografía Axial Computarizada, TAC, aunque también se puede denominar simplemente Tomografía Computarizada, TC, o Escáner. 
Es una técnica de imagen tanto en 2D como en 3D, aunque lo más habitual es esta última opción puesto que para la obtención de imágenes en 2D se suelen usar las radiografías, las cuales resultan más económicas. Al igual que en estas, se utiliza radiación de la región de los rayos X, pero la irradia en todos los planos al efectuar el sistema un movimiento de rotación continuo sobre el paciente. De esta forma, y mediante los algoritmos de reconstrucción se va conformando la imagen tomográfica en 3D.
Su aplicabilidad es variada aunque siempre suele estar más asociada al diagnóstico que a la terapia. En un principio se utilizaba para la detección de cánceres de mama, de pulmón, de próstata, en la zona craneal, en la nasal, pero en la actualidad no se ve limitada de tal forma, llegando a ser una prueba de exploración de carácter general.
Concretamente la aplicación que más me ha llamado la atención es aquella en la que se usa en combinación con radioisótopos marcadores (generalmente el Tc 99), y por tanto con otras técnicas de detección de radiación, en este caso interna, como pueden ser la Tomografía Computarizada de Emisión Monofotónica, SPECT, o la Tomografía por Emisión de Positrones, PET. Con ello se logra la localización exacta del tumor para su posterior extracción o tratamiento y, en este ultimo caso, su seguimiento.
Para mayor información sobre su historia y evolución, el funcionamiento del sistema, sus usos, sus beneficios y riesgos, etc:

http://www.tsid.net/tac/fundamentos.htm
http://www.depeca.uah.es/depeca/repositorio/asignaturas/5/TAC_ppt.pdf
http://www.lf2.cuni.cz/info2lf/ustavy/kzm/eng/predn/ct.pdf

Espero que os haya interesado.

martes, 8 de abril de 2014

Ejemplo de aplicación XRF



Buenos días!


En la clase de de MARR de ayer estuvimos hablando de la Fluorescencia de Rayos X (XRF). A continuación os dejo un ejemplo de aplicación de XFR:


Aplicación de la Tecnología XFR en la conservación de obras de arte.






Os dejo también otra web de instrumentación analítica (Oxford Instruments) donde aparece una lista de aplicaciones de XFR.
 
http://www.oxford-instruments.com/industries-and-applications

Estudio en vivo del metabolismo de las plantas

Mediante un sistema de seguimiento de radioisótopos en tiempo real, se pueden lograr imágenes de el paso de estos a través del metabolismo de plantas. El estudio a tiempo real es necesario para conocer lo mejor posible cómo actúan estos metales en los organismos.

Se preparan disoluciones conteniendo radioisótopos de Na, Zn, Rb, Cd y Cs, y se deja que la planta los absorba por las raíces. Después de dejar que se absorban, se prepara la parte de la planta que se va a estudiar y se coloca en una placa de PET y PC. Esta placa se lleva a una cámara en la que existe un CCD y un tubo fotomultiplicador, y la radiación que llega se convierte en luz visible, pudiéndose ahora formar una imagen in vivo. Para el Zn y Cd, la radiación que más contribuye a la formación de la imagen son los rayos-X de baja energía, mientras que para los demás fueron las partículas beta.

Os dejo el el enlace con el estudio completo y los resultados que obtuvieron.

http://iopscience.iop.org.roble.unizar.es:9090/0031-9155/59/4/837/


lunes, 7 de abril de 2014

Radar Aerotransportado (LIDAR)

Se trata de un dispositivo de rayo láser que realiza "Perfiles" de la superficie terrestre. El haz de rayo láser palpita al suelo 400 veces por segundo, golpeando la superficie cada nueve centímetros aproximadamente, y regresando al origen. De esta forma refleja la información sobre la superficie de la vegetación y del suelo y comparando diferencias entre ella podemos obtener la altura de los bosques e incluso de la hierba en los pastos. Cuando el lidar pasa sobre una senda erosionada topográficamente, la muesca del sendero es grabada por el haz del rayo láser. Los datos de lidar pueden ser procesados para revelar tanto la altura de un árbol como las elevaciones montañosas, pendientes, aspecto y limites de las pistas que encontramos en el terreno, etc. También, ya que en determinadas condiciones puede atravesar el agua, se usa para medir la morfología del agua costera, notar las formas de las manchas de aceite y petróleo, la claridad de agua, y los colorantes orgánicos incluyendo clorofila. En este caso, parte del pulso es reflejado en la superficie de agua, mientras que el resto viaja a la parte interior del agua reflejando lo que se encuentre a su paso. El tiempo que transcurre entre los impulsos recibidos nos da una idea de la profundidad de agua y la topografía subterránea.

Os dejo una noticia del año 2012 muy interesante acerca de una posible cuidad perdida descubierta gracias al uso de este radar y un articulo sobre esa noticia.

http://www.coopercom.co/index.php/-cultura/-ciencias/113-con-radar-lidar-hallan-en-honduras-posible-ciudad-perdida

Detección y supresión de incendios a corta distancia.

He encontrado un abstract de un artículo que parece ser muy interesante, ya que permite no sólo detectar fuego sino también extinguirlo.

El sistema contiene múltiples sensores para las diferentes zonas del espectro, incluyendo sensores de UV y visión infrarroja, pudiendo detectar y localizar el fuego para la consiguiente supresión. Utilizando un algoritmo para calcular la trayectoria, se ajusta la dirección y el ángulo de la boquilla para aplicar el agente de supresión sobre el foco del incendio. Este sistema de supresión fue probado con éxito en muebles de madera. Al ser el artículo reciente, supongo que estos sistemas todavía tardaran bastante tiempo en ser puestos en funcionamiento, pero permitirían reducir al mínimo las posibilidades de que el fuego inicial se expanda y cause ningún peligro.

El artículo completo no he podido encontrarlo para descargar, pero os dejo el link con más información sobre donde conseguirlo.

http://ieeexplore.ieee.org/xpl/abstractAuthors.jsp?tp=&arnumber=6584308&url=http%3A%2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fxpls%2Fabs_all.jsp%3Farnumber%3D6584308

Sensores remotos para estudiar la naturaleza

En la actualidad existen sensores remotos situados en aviones o satélites que permiten obtener información de la naturaleza. Utilizando estos sistemas de teledetección se pueden monitorizar fenómenos geológicos, hidrológicos y atmosféricos en tiempo real, y otros procesos mucho más importantes como inundaciones, tsunamis o terremotos.

Con este tipo de sistemas se puede “leer el historial” hidrogeológico de una zona y se puede predecir qué sucederá en el futuro, lo cual es un punto interesante a tener en cuenta dentro del proceso de gestión de desastres naturales.

Los sensores aéreos remotos se utilizan para intercambiar información con áreas definidas como potencialmente amenazadas por desastres naturales. Son capaces de trabajar a menor escala y revelar datos e imágenes que un satélite no puede captar. Entre los sistemas aéreos disponibles, los más útiles para la evaluación de amenazas naturales son las fotografías aéreas, los radares aéreos y los escáneres térmicos infrarrojos.

La fotografía aérea es lo más parecido a las imágenes que toma el ojo humano. Pueden ser registradas en blanco y negro, en color, o incluso en la zona del IR. Su uso está limitado por la cantidad de luz presente en el lugar y las condiciones climáticas, siendo sus imágenes mucho más detalladas que las de un radar (a esa misma escala).

Los radares aéreos son sensores activos que producen su propia luz, generando imágenes en blanco y negro que deben ser interpretadas por especialistas. Se pueden utilizar en cualquier momento y sea cual sea la condición climatológica. Además permiten estudiar un área con mayor rapidez y precisión fenómenos a larga distancia.

Los escáneres térmicos infrarrojos utilizan un semiconductor sensible a la parte térmica infrarroja del espectro para producir imágenes que definan las características térmicas del terreno. La capacidad de las imágenes térmicas es inmejorable, pero dado que el sistema aéreo sólo puede utilizarse en bajas altitudes (por debajo de 3.000 m), las áreas que cubre son más pequeñas que las de los radares o la fotografía aérea. Además, su técnica de grabación produce distorsiones inherentes en las imágenes finales.

Los sensores remotos instalados en satélites son cada día más importantes desde el satisfactorio lanzamiento del Landsat 1 en 1972. Los LandSat son una serie de satélites construidos y puestos en órbita por EE. UU. para la observación en alta resolución de la superficie terrestre. (Os dejo al final del post del blog unos links con más información)

Sensores remotos aplicados a la detección de terremotos

En la mayoría de áreas donde se producen terremotos se dispone de algún tipo de información sísmica, aunque puede no ser suficiente para planificar y atenuar las consecuencias. Gracias a los sensores remotos se puede obtener información adicional necesaria.
Los radares aéreos han resultado útiles para localizar zonas de fallas, identificar depósitos de materiales no consolidados (donde tienen lugar los fenómenos sísmicos más agresivos) y delinear las áreas donde un terremoto pueda causar derrumbes. La fotografía aérea convencional en blanco y negro o color puede ser de gran ayuda.
Pueden utilizarse imágenes infrarrojas producidas por satélites en escalas de hasta 1:100.000 para definir zonas de fallas activas en la superficie. Realmente, serían más apropiadas imágenes de radar, pero la cobertura disponible es muy limitada y el costo de radares aéreos es generalmente prohibitivo. Los datos más prácticos son las imágenes de satélites enviadas por Landsat, ya que proveen suficiente resolución para los estudios de planificación regional.

http://landsat.gsfc.nasa.gov/?p=5139 (se explica cómo funciona el Landsat)
http://landsat.gsfc.nasa.gov/?p=5192 (donde podréis encontrar múltiples campos de trabajo en los que se utiliza este sistema de detección) 
Respecto a la actividad propuesta sobre la búsqueda de un sensor de teledetección he encontrado información sobre un tema de reciente actualidad: localización de una caja negra (relacionado con la noticia del avión que ha desaparecido en Asia).

Si un avión se estrella en el agua, este localizador envía una señal ultrasónica que no puede ser oída por el oído humano, pero es fácilmente detectable por un sonar y un equipo acústico de localización. Hay un sensor de emergencia a un lado del localizador que se parece a un ojo de buey. Cuando el agua toca este sensor, se activa el localizador. Dicho localizador envía señales de 37,5 kilohercios y puede transmitir sonidos a una profundidad de hasta cuatro kilómetros y medio. Una vez que el localizador empieza a enviar sus señales, lo hace una vez por segundo durante 30 días.

Por este motivo ha costado tanto el rastreo de la señal del avión que posiblemente este a varios kilómetros de profundidad y las noticias recientes abren una puerta a la esperanza de que pueda ser localizado justo cuando las baterías que generan la señal ultrasónica están próximas a agotarse.

Aquí os dejo la noticia que me ha llevado a buscar información sobre el tema:

http://elpais.com/elpais/2014/04/06/actualidad/1396772716_933551.html

martes, 1 de abril de 2014

Un paso más en la lucha contra desórdenes neurológicos

Hola!

Os dejo a continuación el artículo que he comentado esta mañana en clase. Tiene que ver más (quizá) con los temas anteriores porque no es teledetección, pero creo que es muy interesante desde el punto de vista "analítico" y también es un buen ejemplo de biomaterial funcional (tema que ahora estamos abordando en Ciencia de Materiales).

Espero que os resulte interesante.

Un saludo!!


http://phys.org/news/2014-03-experts-intelligent-plaster-patients.html

Review of Infrared Thermography