Modelo de sistema UWB-OFDM para la detección del cáncer de mama ; UWB-OFDM system model for breast cancer detection - Rivelli Malco, Juan Pablo (2021)
Las telecomunicaciones actualmente proveen soluciones en múltiples ámbitos y constituyen una de las bases que impulsan a la evolución de la sociedad, pues aportan nuevas tecnologías y permiten que se encuentren nuevas soluciones a problemáticas sociales en general. Este trabajo propone un sistema de comunicaciones que encuentra su aplicación en el diagnóstico por imágenes médicas, siendo el objetivo del sistema lograr la detección de anomalías en las mamas con un alto nivel de precisión, permitiendo así que se elaboren diagnósticos en etapas tempranas de un potencial cáncer de mamas. El sistema es modelado de forma teórica y simulado con la ayuda de cálculos computacionales brindados por la herramienta de programación Matlab®. La solución reúne características de diferentes tecnologías y estándares que fueron combinados para modelar un sistema eficiente que cumpla con los requerimientos y funciones necesarios para constituir una propuesta factible y viable para su futura implementación. La principal contribución de este trabajo se aprecia en los resultados experimentales numéricos, obtenidos mediante la aplicación del método de diferencias finitas en el dominio del tiempo (FDTD, por sus siglas en inglés), donde se evidencia el hecho de que un tejido maligno (tumor) refleja en mayor proporción la potencia que incide sobre dicha región, en comparación con el tejido sano, compuesto por tejido fibroconectivo, glandular y adiposo. Se destaca también la eficiencia espectral y energética de los sistemas OFDM (orthogonal frequency division multiplexing), características que inciden directamente sobre el grado de calidad del sistema. Por último, se realiza una simulación de la formación de imagen mediante la aplicación de un método de filtrado espacial bajo el concepto de beamforming. Telecommunications currently provide solutions in multiple areas and constitute one of the bases that drive the evolution of society by providing new technologies and allowing new solutions to be found to social problems in general. This work proposes a communication system that finds its application in medical imaging diagnosis, being the objective of the system to achieve the detection of breasts anomalies with a high level of precision, thus allowing diagnoses to be made in early stages of a potential breast cancer. The system is modeled theoretically and simulated with the help of computational calculations provided by the Matlab® programming tool. The solution brings together characteristics of different technologies and standards, combined to model an efficient system that meets the requirements and functions needed to constitute a feasible and viable proposal for its future implementation. The main contribution of this work can be seen in the numerical experimental results, obtained by applying the finite difference time domain (FDTD) method, where it is evident that a malignant tissue (tumor) reflects in a greater proportion the power that affects this region, compared to healthy tissue, composed of fibroconnective, glandular and adipose tissue. The spectral and energy efficiency of OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) systems, characteristics that directly affect the degree of quality of the system, is also highlighted. Finally, a simulation of the image formation is carried out by applying a novel spatial filtering method under the concept of beamforming.