Diseño de un dispositivo electrónico de diatermia capacitiva para el manejo del dolor en fisioterapia con énfasis en el control de la dosificación

Peralta Restrepo, Christian Rolando

Diseño de un dispositivo electrónico de diatermia capacitiva para el manejo del dolor en fisioterapia con énfasis en el control de la dosificación

dc.contributor.advisor	Gelvez Lizarazo, Oscar Mauricio
dc.contributor.author	Peralta Restrepo, Christian Rolando
dc.contributor.cvlac	https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001342623
dc.contributor.cvlac	https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0002355613
dc.contributor.googlescholar	https://scholar.google.com/citations?user=XOhDruwAAAAJ&hl=es&oi=ao
dc.contributor.orcid	https://orcid.org/0000-0001-6858-5293
dc.contributor.orcid	https://orcid.org/0009-0003-5973-6303
dc.date.accessioned	2025-12-09T16:48:16Z
dc.date.available	2025-12-09T16:48:16Z
dc.date.issued	2025-12-09
dc.description	El presente documento contiene el desarrollo de un dispositivo de diatermia capacitiva para el manejo del dolor en fisioterapia, con un énfasis particular en el control y la medición precisa de la temperatura durante el tratamiento. La diatermia capacitiva es una técnica terapéutica valiosa para trastornos musculoesqueléticos, que utiliza corrientes de alta frecuencia para generar calor profundo en los tejidos, mejorando la circulación, acelerando la regeneración celular y reduciendo el dolor. Sin embargo, la eficacia y seguridad de esta técnica dependen críticamente del control preciso de la temperatura, ya que el sobrecalentamiento puede causar daños en los tejidos, mientras que una temperatura insuficiente puede disminuir los beneficios terapéuticos. Para abordar esta necesidad, el objetivo de este proyecto fue desarrollar un dispositivo que permita un control estricto de la temperatura, además de ajustar parámetros como la intensidad y duración del tratamiento, mediante el uso de un transformador de alta frecuencia, una interfaz táctil interactiva y sensores de temperatura integrados. El diseño incluye la simulación de circuitos eléctricos, la implementación de un prototipo funcional y su validación técnica mediante pruebas de rendimiento. Estas pruebas compararán la precisión y estabilidad de la temperatura alcanzada por el prototipo con las de dispositivos comerciales existentes. A lo largo del documento se describe la construcción del dispositivo y su estructuración para su funcionamiento tanto de la parte de control como el equipo de radiofrecuencia. El proyecto se limita al diseño e implementación técnica del prototipo, excluyendo ensayos clínicos con pacientes. Se espera que los resultados ofrezcan una solución innovadora en los tratamientos fisio-terapéuticos al garantizar un control de temperatura más seguro y preciso, mejorando así la eficacia y personalización de la aplicación de la diatermia capacitiva.
dc.description.abstract	This project presents the design and development of a capacitive diathermy device for pain management in physiotherapy, with emphasis on precise and safe control of energy dosage. Capacitive diathermy is a technique recognized for its therapeutic benefits in the treatment of musculoskeletal disorders, since it uses high frequency currents to generate deep heat in the tissues, improving circulation, accelerating cell regeneration and reducing pain. However, its effectiveness depends on the devices’ ability to customize treatment to the individual needs of each patient, a limitation identified in currently available equipment. The aim is to develop a device that allows adjustment of key parameters such as treatment intensity, duration and temperature, through the use of a high-frequency transformer and an interactive touch interface. This design includes the simulation of electrical circuits, the implementation of a functional prototype and its technical validation through performance tests, comparing parameters such as power, time and temperature with existing devices on the market. The project is limited to the design and technical implementation of the prototype, excluding clinical trials with patients. The expected results seek to offer an innovative solution that optimizes physiotherapeutic treatments, guaranteeing greater safety and personalization.
dc.description.degreelevel	Pregrado	spa
dc.description.degreename	Ingeniero Electronico	spa
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.citation	Peralta Restrepo, C. R. (2025). Diseño de un dispositivo electrónico de diatermia capacitiva para el manejo del dolor en fisioterapia con énfasis en el control de la dosificación. [Trabajo de Grado, Universidad Santo Tomás]. Repositorio Institucional.
dc.identifier.instname	instname:Universidad Santo Tomás	spa
dc.identifier.reponame	reponame:Repositorio Institucional Universidad Santo Tomás	spa
dc.identifier.repourl	repourl:https://repository.usta.edu.co	spa
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11634/70606
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Santo Tomás	spa
dc.publisher.branch	CRAI-USTA Bogotá
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeniería Electrónica	spa
dc.publisher.program	Pregrado Ingeniería Electrónica	spa
dc.relation.references	Pollet, J., et al. (2023). The efficacy of electromagnetic diathermy for the treatment of musculoskeletal disorders: A systematic review with meta-analysis. Journal of Clinical Medicine, 12(12), 3956
dc.relation.references	Dinçer, S., et al. (2024). Efficacy of capacitive-resistive therapy on the treatment of myofascial pain: A randomized control trial. Journal of Bodywork and Movement Therapies, 38, 86–91.
dc.relation.references	Úbeda-D’Ocasar, E., et al. (2024). Effects of diathermy on pain in women with fibromyalgia: A randomized controlled trial. Biomedicines, 12(7), 1465.
dc.relation.references	Ministerio de Salud y Protección Social. (2024). Inicio - Ministerio de Salud y Protección Social. Recuperado el 9 de octubre de 2024.
dc.relation.references	Ministerio de la Protección Social. (2005). Decreto 4725 de 2005. Recuperado el 17 de septiembre de 2024.
dc.relation.references	Balaguera Velandia, L. C., Santamaría Pabón, D., & Medina Velásquez, S. D. (2021). Inserción de productos chinos en Colombia y sus implicaciones comerciales durante los dos últimos años.
dc.relation.references	Velandia, L. C. B., Pabón, D. S., & Velásquez, S. D. M. (2021). Inserción de productos chinos en Colombia y sus implicaciones comerciales durante los…
dc.relation.references	Barrios, F. (2021). Tratamiento de síndromes de dolor miofascial con diatermia instrumentalizada // Curso presencial. Therapy Global Solutions. Recuperado el 24 de agosto de 2024.
dc.relation.references	Naciones Unidas. (2024). Objetivos de Desarrollo Sostenible. Recuperado el 9 de octubre de 2024.
dc.relation.references	Lara-Palomo, I. C., et al. (2024). Effects of monopolar pulsed-capacitive dielectric radiofrequency diathermy in patients with chronic low back pain: A randomised clinical trial. Scientific Reports, 14(1), 14059.
dc.relation.references	De Sousa-De Sousa, L., et al. (2021). Application of capacitive-resistive electric transfer in physiotherapeutic clinical practice and sports. International Journal of Environmental Research and Public Health, 18(23).
dc.relation.references	Kumaran, B., Herbland, A., & Watson, T. (2017). Continuous-mode 448 kHz capacitive resistive monopolar radiofrequency induces greater deep blood flow changes compared to pulsed mode shortwave. European Journal of Physiotherapy, 19(3), 137–146.
dc.relation.references	Clijsen, R., et al. (2020). Does the application of tecar therapy affect temperature and perfusion of skin and muscle microcirculation? The Journal of Alternative and Complementary Medicine, 26(2), 147–153.
dc.relation.references	Oh, W., et al. (2022). Effectiveness of high-frequency diathermy treatment on pain control in nonsymptomatic participants with iliopsoas tightness. Journal of Mechanics in Medicine and Biology, 22(08), 2240024.
dc.relation.references	Lara-Palomo, I. C., et al. (2024). Effects of monopolar pulsed-capacitive dielectric radiofrequency diathermy… Scientific Reports, 14(1), 14059. (Duplicada)
dc.relation.references	De Sousa-De Sousa, L., et al. (2022). Effects of capacitive-resistive electric transfer on sports performance in paralympic swimmers: A stopped randomized clinical trial. IJERPH, 19(21), 14620.
dc.relation.references	Carralero-Martínez, A., et al. (2021). Efficacy of capacitive resistive monopolar radiofrequency in the physiotherapeutic treatment of chronic pelvic pain syndrome: Study protocol for a randomized controlled trial. Trials, 22(1), 356.
dc.relation.references	Carralero-Martínez, A., et al. (Duplicada de la 17).
dc.relation.references	Kumaran, B., & Watson, T. (2015). Thermal build-up, decay and retention responses…448 kHz capacitive resistive monopolar radiofrequency. International Journal of Hyperthermia, 31(8), 883–895.
dc.relation.references	Kho, A. S. K., et al. (2021). Role of saline concentration during saline-infused radiofrequency ablation. Computers in Biology and Medicine, 128, 104112.
dc.relation.references	Fernández-Maestre, R. (2012). Ion mobility spectrometry: History, characteristics and applications. Revista UDCA Actualidad & Divulgación Científica, 15(2), 467–479.
dc.relation.references	Wilkins, C. L., & Trimpin, S. (2010). Ion Mobility Spectrometry–Mass Spectrometry: Theory and Applications. CRC Press.
dc.relation.references	Zhang, J., & Wang, L. (2020). Radiofrequency ablation: Theoretical models and experimental validation of tissue heating. Journal of Biomechanical Engineering, 142(5), 051003.
dc.relation.references	Park, H. J., & Haemmerich, D. (2018). Theoretical and experimental analysis of radiofrequency heating in biological tissues. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 65(6), 1324–1332.
dc.relation.references	Elsaie, M. L., & Choudhary, S. (2020). Radiofrequency in dermatology: Mechanisms and clinical applications. Journal of Cosmetic Dermatology, 19(3), 569–576.
dc.relation.references	Smith, J. R., & Tanaka, M. (2021). High-frequency magnetic components for medical radiofrequency systems. IEEE TBioCAS, 15(3), 489–501.
dc.relation.references	Chen, L., & Wang, Q. (2020). Low-noise RF oscillators for non-invasive medical devices. Sensors and Actuators A, 315, 112345.
dc.relation.references	Patel, A., & Kim, S. (2023). Dielectric materials for capacitive electrodes in aesthetic RF applications. Materials Science in Medical Devices, 8(2), 78–92.
dc.relation.references	Anderson, R., Lee, H., & Zhang, W. (2021). Safety standards for medical RF devices. Journal of Medical Engineering Technology.
dc.relation.references	Tentrek Lasers. (2024). Tensamax. Consultado el 27 de junio de 2024.
dc.relation.references	Smith, J., Brown, A., & Lee, C. (2020). Dielectric properties of human skin… Journal of Biomedical Engineering, 45, 123–135.
dc.relation.references	García, M., Patel, R., & Wang, L. (2019). Thermal and electrical characterization… International Journal of Thermal Sciences, 78, 45–58.
dc.relation.references	Kim, S., Johnson, D., & Martinez, P. (2021). Impact of dielectric properties… Skin Research and Technology, 27, 89–102.
dc.relation.references	Zhang, Y., et al. (2020). Thermal distribution in stratified tissues… International Journal of Hyperthermia, 37(1), 123–135.
dc.relation.references	Smith, J., & Anderson, R. (2019). Modeling heat transfer in layered biological tissues… Journal of Biomedical Engineering, 45(8), 1001–1012.
dc.relation.references	García, M., López, P., & Fernández, R. (2021). Thermal effects of monopolar RF… Lasers in Surgery and Medicine, 53(4), 456–468.
dc.relation.references	Kim, S., Park, J., & Lee, H. (2019). Optimization of monopolar RF parameters… International Journal of Hyperthermia, 36(1), 123–132.
dc.relation.references	Smith, J., Brown, A., & Lee, K. (2022). Monopolar RF for skin tightening. Journal of Cosmetic Dermatology.
dc.relation.references	Kim, S., Johnson, T., & Rodriguez, P. (2020). Advances in non-invasive skin rejuvenation… Aesthetic Surgery Journal.
dc.relation.references	Martinez, J., Kumar, S., & Chen, L. (2020). Regulatory compliance in monopolar RF devices. Biomedical Instrumentation Technology.
dc.relation.references	Taylor, M., Rodriguez, P., & Kim, S. (2019). Design and safety considerations… International Journal of Dermatology and Clinical Research.
dc.relation.references	Johnson, L., Smith, K., & Rodriguez, A. (2022). Specific absorption rate (SAR)… Journal of Physical Therapy Science.
dc.relation.references	Lee, H., Patel, R., & Wang, M. (2021). Thermal effects and SAR optimization… Clinical Biomechanics.
dc.relation.references	García, M., Taylor, J., & Kim, S. (2020). Safety and efficacy of monopolar RF… International Journal of Physical Medicine Rehabilitation.
dc.relation.references	Anderson, R., Lee, H., & Zhang, W. (2022). Electromagnetic compatibility in monopolar RF devices. Journal of Medical Engineering Technology.
dc.relation.references	Martinez, J., Kumar, S., & Chen, L. (2021). Ensuring electromagnetic compatibility… Biomedical Instrumentation Technology.
dc.relation.references	Taylor, M., Rodriguez, P., & Kim, S. (2020). Electromagnetic interference and safety… International Journal of Medical Physics.
dc.relation.references	Smith, J., Brown, A., & Lee, K. (2022). Temperature calibration protocols… Journal of Medical Engineering Technology.
dc.relation.references	García, M., Patel, R., & Wang, L. (2021). Optimizing temperature calibration… Lasers in Surgery and Medicine.
dc.relation.references	Kim, S., Johnson, T., & Rodriguez, P. (2020). Standardized temperature calibration protocols… International Journal of Physical Medicine Rehabilitation.
dc.relation.references	Rández Diago, X. (2022). Desarrollo de receptores solares volumétricos activos… (Tesis doctoral). Universidad Pública de Navarra.
dc.relation.references	Kumar, R., & Lee, S. H. (2022). High-frequency transformers for medical RF devices. IEEE Transactions on Power Electronics, 37(4), 4123–4132.
dc.relation.references	Pozar, D. M. (2011). Microwave Engineering (4th ed.). Wiley.
dc.relation.references	Duck, F. A. (1990). Physical Properties of Tissues. Academic Press.
dc.relation.references	Gomez, P., & Müller, T. (2022). Safety protocols for RF-based medical devices. Biomedical Engineering Online, 21(1).
dc.relation.references	IEC. (2017). IEC 60601-2-2:2017.
dc.relation.references	NIST. (2020). Technical guidelines for high-frequency surgical equipment.
dc.relation.references	FDA. (2019). Safety standards for electrosurgical devices.
dc.relation.references	IMDA. (2021). Global compliance trends in medical device manufacturing.
dc.relation.references	TDK Corporation. (2023). Global leader in electronic components.
dc.relation.references	Ferroxcube. (2023). Ferrite solutions for high-frequency applications.
dc.relation.references	Digi-Key Electronics. (2023). Global distributor of electronic components.
dc.relation.references	Mouser Electronics. (2023). Authorized distributor of semiconductors and components.
dc.relation.references	Motorola. (2025). SG3525 Datasheet. Consultado el 5 de marzo de 2025.
dc.relation.references	IEC. (2020). Medical Electrical Equipment — Part 2-2.
dc.relation.references	Labcenter Electronics. (2025). Proteus Design Suite. Accedido 2025.
dc.relation.references	Infineon. (2025). IR2110 Datasheet. Consultado el 5 de marzo de 2025.
dc.relation.references	Infineon. (2025). IRF250P224 Datasheet. Consultado el 5 de marzo de 2025.
dc.relation.references	XLSEMI. (2025). XL4016 Datasheet. Consultado el 6 de marzo de 2025.
dc.relation.references	ETC2. (2025). MG996R Datasheet. Consultado el 6 de marzo de 2025.
dc.relation.references	Tinkercad. (2025). Recuperado el 6 de marzo de 2025.
dc.relation.references	DWIN Technology. (2021). T5L_DGUSII Application Development Guide.
dc.relation.references	Wireless Electronics. (2025). HC-12 Hoja de datos. Accedido el 6 de mayo de 2025.
dc.relation.references	Chou, C.-K. (1987). Phantoms for electromagnetic heating studies. En Physics and Technology of Hyperthermia.
dc.relation.references	Rohde, U. L., Poddar, A. K., & Bock, G. (2013). RF and Microwave Oscillator Design. Wiley.
dc.relation.references	UNI-T. (2025). Multímetro Digital Básico DT830B. Accedido el 29 de abril de 2025.
dc.relation.references	LaserEstetic. (2025). Radiofrecuencia por diatermia. Consultado el 28 de abril de 2025.
dc.relation.references	UNI-T. (2025). UTi165K – Cámara térmica infrarroja. Accedido el 30 de abril de 2025.
dc.rights	Attribution-NonCommercial-NoDerivs 2.5 Colombia	en
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.local	Abierto (Texto Completo)	spa
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/
dc.subject.keyword	Diathermy
dc.subject.keyword	Biomedical Instrumentation
dc.subject.keyword	Hyperthermia Therapy
dc.subject.keyword	High-Frequency Electromagnetic Systems
dc.subject.lemb	Ingeniería Electrónica
dc.subject.lemb	Terapia física -- Equipos y suministros
dc.subject.lemb	Ingeniería biomédica -- Prototipos
dc.subject.lemb	Equipos electromédicos -- Diseño y desarrollo
dc.subject.proposal	Compatibilidad electromagnética (EMC)
dc.subject.proposal	Conductividad eléctrica
dc.subject.proposal	Dermis
dc.subject.proposal	Dosificación en fisioterapia
dc.subject.proposal	Capasitiva
dc.title	Diseño de un dispositivo electrónico de diatermia capacitiva para el manejo del dolor en fisioterapia con énfasis en el control de la dosificación
dc.type	bachelor thesis
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.coarversion	http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
dc.type.drive	info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.local	Trabajo de grado	spa
dc.type.version	info:eu-repo/semantics/acceptedVersion