Desarrollo de un sistema dosimétrico basado en Arduino

Abstract

El cáncer se ha ido convertido poco a poco en una de las principales causas de mortalidad en el mundo. Hay numerosos tipos de cáncer y se caracterizan por un crecimiento anormal de las células del cuerpo, con posibilidad de que se extiendan hacia los tejidos de alrededor. Es posible reducir y tratar el cáncer mediante distintas formas de tratamiento. Una de las más usadas es la cirugía en combinación con la quimioterapia y/o radioterapia. La radioterapia es un método de tratamiento que usa altas dosis de radiación para eliminar las células anormales y los tumores, o para ralentizar su crecimiento. Hay dos tipos de radioterapia, la de haz externo y la interna. Nuestro trabajo se va a desarrollar en el ámbito de la radioterapia de haz externo, la cual utiliza aparatos externos para apuntar y enviar la radiación al lugar exacto donde se encuentra el tumor para reducirlo o bien para eliminar las posibles células cancerígenas residuales que queden tras la extracción del mismo. Para el tratamiento es necesario comprobar la dosis de radiación que recibe el paciente y entre todos los tipos de sensores dosimétricos que hay, se utilizará un modelo basado en transistores MOSFET. Este tipo de dosímetros, aporta varias ventajas con respecto a los sistemas dosimétricos tradicionales, pero la principal de ellas es su bajo coste. El objetivo de este Trabajo de Fin de Grado es el de desarrollar un instrumento portátil para la medida de dosis con sensores MOSFET basado a Arduino. Este controlará la polarización y la lectura de sensores para medir la radiación. El microcontrolador Arduino es uno de los sistemas más reconocidos y utilizados en el ámbito del hardware libre y software. De fácil uso, es una placa electrónica que contiene un microcontrolador, y diferentes entradas y salidas analógicas o digitales que conectan el mundo físico con el virtual mediante el uso de sensores e instrucciones. Además tiene un entorno de desarrollo IDE que permite implementar un proyecto de forma sencilla y con bajo coste. Debido a la posible cantidad de datos que se pueden manejar, se elige la placa Arduino Mega 2560 por su gran capacidad de almacenaje.

Cancer has gradually become one of the leading causes of mortality in the world. There are numerous types of cancer and they are characterized by an abnormal growth of the cells of the body, with possibility that they extend towards the surrounding tissues. It is possible to reduce and treat cancer through different forms of treatment. One of the most used is surgery in combination with chemotherapy and / or radiotherapy. Radiation therapy is a treatment method that uses high doses of radiation to remove abnormal cells and tumors, or to slow their growth. There are two types of radiotherapy, the external beam and the internal beam. Our work will be developed in the field of external beam radiation therapy, which uses external devices to point and send the radiation to the exact place where the tumor is located to reduce it or to eliminate any residual cancer cells left behind Extraction thereof. For the treatment it is necessary to check the dose of radiation received by the patient and among all types of dosimeters, the model is used and performed with MOSFET transistors. They provide several advantages over traditional dosimetric systems but the main one of them is its low cost. The objective of this Final Grade Work is the adaptation and this dosimetric model based on an Arduino, and that controls the polarization and the reading of sensors used to measure the radiation. The Arduino microcontroller is one of the most recognized and used systems in the field of free hardware and software. Easy to use, it is an electronic board containing a microcontroller, and different analog or digital inputs and outputs that connect the physical world to the virtual world through the use of sensors and instructions. In addition, it has a development environment that allows you to implement a project in a simple and low cost way. Due to the possible amount of data that can be handled, the Arduino Mega 2560 board is chosen because of its large storage capacity.