BENJAMIN CASTAÑEDA APHAN

BENJAMIN CASTAÑEDA APHAN

BENJAMIN CASTAÑEDA APHAN

DOCTOR OF PHILOSOPHY, UNIVERSITY OF ROCHESTER

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MASTER OF SCIENCE (UNIVERSITY OF ROCHESTER)
Master of Science in Computer Engineerign (ROCHESTER INSTITUTE OF TECHNOLOGY)

Ingeniero Electrónico
DOCENTE ORDINARIO - PRINCIPAL
Tiempo parcial por asignaturas (TPA)
Departamento Académico de Ingeniería - Sección Electricidad y Electrónica

Investigaciones

Se encontraron 57 investigaciones

2024 - 2026

Desarrollo de algoritmos de inteligencia artificial para evaluaciones médicas con ecografías utilizando protocolos volumétricos de barrido

El proyecto tiene como objetivo general evaluar un sistema que combine el VSI con inteligencia artificial para segmentar y clasificar con precisión la parte anatómica de interés. Para ello se recolectará y analizará clínicamente la VSI de mama en una muestra de 300 pacientes que cumplan con los criterios de inclusión, se desarrollará un algoritmo de inteligencia artificial con las imágenes de barrido de volumen de la ecografía y se evaluará el algoritmo de inteligencia artificial simulando un estudio prospectivo.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • Instituto Nacional de Enfermedades Neoplásicas - Departamento de Cirugía de Mamas y Tejidos Blandos (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Vicerectorado de Investigación (Financiadora)
  • UNIVERSITY OF ROCHESTER - Biomedical Engineering (Financiadora)
  • UNIVERSITY OF ROCHESTER - Department of Biomedical Engineering (Financiadora)
  • UNIVERSITY OF ROCHESTER - Medical Center (Financiadora)
2023 - 2025

Desarrollo de dispositivos de biotelemetría, telemonitoreo ambiental y geolocalización basados en internet de las cosas aplicados a la salud y el bienestar animal de rumiantes en el Perú

Este proyecto está orientado al diseño y desarrollo de un dispositivo no invasivo capaz de medir parámetros de interés en la población de rumiantes, orientado principalmente al ganado caprino. Este dispositivo está conformado por tres módulos: biotelemetría de variables fisiológicas, geolocalización y movimientos y telemonitoreo de condiciones ambientales. Dicha medición se hará de forma continua y será enviada mediante comunicación inalámbrica a una base de datos para posteriormente ser visualizada en un aplicativo móvil. En dicho aplicativo se consolidan y almacenan los parámetros anteriormente mencionados de manera general, es decir para toda la población de rumiantes estudiados, así como se podrá ver a detalle el valor de estos parámetros para cada individuo de la población. Además, se podrá visualizar una lista de alarmas que indicarán cuando alguno de estos parámetros se encuentre fuera de los rangos normales establecidos. Este proyecto permitirá generar una monitorización confiable del ganado con el fin de mejorar la crianza, producción láctea, cárnica y reproducción del mismo. La etapa de validación comenzará con pruebas de laboratorio en la PUCP, luego con un piloto en el que se evaluará el dispositivo en el Instituto INTAP para posteriormente ser validado y comparado con la tecnología comercial utilizada en el establo Lactea S.A.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • CONCYTEC - prociencia (Financiadora)
  • INTAP - investigación (Financiadora)
  • Lactea - INVESTIGACIÓN (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - ingeniería biomédica (Financiadora)
2022

covOX: Tecnología Médica para Proporcionar Oxígeno para la Emergencia Sanitaria de la COVID-19

Desarrollamos y fabricamos un concentrador de oxígeno autónomo que fue diseñado en Perú para combatir la escasez de oxígeno producida a nivel mundial como consecuencia de la pandemia del COVID-19. Los concentradores de oxígeno representan una opción adecuada y favorable para administrar este gas al lado de la cama del paciente en los países en desarrollo, especialmente cuando no se dispone de cilindros y sistemas de tubos o cuando el acceso a ellos está restringido por falta de accesorios, alimentación inadecuada o escasez de personal calificado. Nuestro sistema utiliza una técnica de adsorción por oscilación de presión para proporcionar oxígeno a los pacientes a un caudal de hasta 15 l/min ± 1,5 l/min y una concentración del 93\% ± 3\%, ofreciendo robustez, seguridad y funcionalidad. Las medidas de calidad obtenidas del proceso de validación demuestran repetibilidad y precisión. Los archivos de diseño completos se proporcionan en el repositorio de archivos de origen para facilitar la producción de concentradores de oxígeno en países de ingresos bajos y medianos, donde el acceso al oxígeno sigue siendo un problema importante incluso después de la pandemia. El oxígeno forma parte de la Lista Modelo de Medicamentos Esenciales de la Organización Mundial de la Salud y es quizás el único medicamento que no tiene sustituto. Este dispositivo puede proporcionar un suministro confiable de oxígeno para pacientes en estado crítico y mejorar sus posibilidades de supervivencia.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • CONCYTEC - Prociencia (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
2020 - 2022

Desarrollo de prototipos TRL5 y TRL7 para el convenio de desempeño de la unidad de dispositivos médicos

Desarrollo de 3 servicios a empresas que desarrollan dispositivos médicos, financiado por el Instituto Tecnológico de la Producción

Participantes:

Instituciones participantes:

  • instituto tecnológico de la producción - ITP (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - dispositivos medicos pucp (Financiadora)
2020 - 2022

MASI: Ventilador mecánico nacional de bajo costo con características mínimas para la emergencia del COVID-19

Diseño, Implementación de prototipo, Fabricación en masa, servicio de pos-entrega, y estudios clínicos del ventilador MASI, fabricado como respuesta de la PUCP ante la emergencia de la COVID 19.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • Fundación MAPFRE - - (Financiadora)
  • Fundacion Telefónica Movistar - - (Financiadora)
  • ISA REP - - (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - dispositivos medicos pucp (Financiadora)
2020 - 2022

Ventilador mecánico nacional de bajo costo con características mínimas para la emergencia del COVID-19

"Los pacientes con Covid-19 en deterioro presentarán dificultad para respirar. Esta insuficiencia respiratoria se puede manejar con oxígeno suplementario y ventilación con presión positiva no invasiva; sin embargo, algunos pacientes pueden empeorar y necesitarán una terapia de ventilación mecánica invasiva (intubación). De acuerdo con información del sector, el Ministerio de Salud del Perú (Minsa) cuenta con 1,080 camas para cuidados intermedios e intensivos, pero solo 250 cuentan con equipos y personal indicados para recibir a los pacientes que desarrollen síntomas extremos y requieran sistencia para respirar. DIACSA y La Pontificia Universidad Católica del Perú y en conjunto con otras tres instituciones (Brein, Zolid Design, Energy Automation Technologies) tienen experiencia desarrollando equipos médicos por los últimos 20 años, entre ellos equipos de ventilación pulmonar y respirador artificial para neonatos. Actualmente ya se cuenta con un prototipo inicial para la implementación y ante la falta de ventiladores pulmonares en el país, se propone desarrollar un VENTILADOR MECÁNICO para la situación de EMERGENCIA (VME) del COVID-19. Con el presente proyecto se busca Implementar y validar el dispositivo médico MASI: Ventilador mecánico para la emergencia del COVID-19.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • DIGITAL AUTOMATION & CONTROL S.A. - INVESTIGACIÓN Y dESARROLLO (Financiadora)
  • Fondo Nacional de Desarrollo Científico, Tecnológico y de Innovación Tecnológica - Seguimiento y evaluacion (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - DEPARTAMENTO DE INGENIERIA (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS - Facultad de medicina veterinaria (Financiadora)
2019 - 2022

Development of an ultrasound-based diagnostic tool to identify diabetic foot ulceration risk in Peruvian population

The lifetime incidence of foot ulcers in developing countries is estimated to be 22% among persons with diabetes. It is estimated that the annual prevalence of diabetic foot ulcers is 26.1 million people worldwide with 49.0 million persons live with a history of foot ulceration, from which 40% have a recurrent ulcer within 1 year, 60% within 3 years, and 65% within 5 years. The risk of death at 5 years for a patient with a diabetic foot ulcer is 2.5 times higher than the risk for a patient with diabetes who does not have a foot ulcer. In Peru, diabetes is the third cause of premature death. Around 1 million adults have diabetes and 220,000 people are at the risk of developing diabetic foot ulcers. To address this key societal challenge in Peru, the proposed project aims to improve the diagnostic outcome of diabetic foot disease using an innovative method of combining clinical and biomechanical assessment of patients. State-of-the-art ultrasound technology will be developed to assess the stiffness of plantar soft tissue to monitor vulnerable patients in order to prevent ulceration occurrence with early intervention.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • BRITISH COUNCIL - Newton Fund (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - laboratorio de imagenes medicas (Financiadora)
  • Staffordshire University - biomedical engineering (Financiadora)
2018 - 2021

Smartphone Thermal ANalysis for Diabetic foot Ulcer Prevention and treatment

Diabetic foot (DF) disease includes neuropathy, peripheral arterial disease and infection which may lead to ulceration and subsequent lower limb amputation. DF ulcers could be further reduced according to diabetes experts. Temperature is one of the possible clinical parameter which is not currently well exploited. Recently, smartphones can acquire thermal images thanks to dedicated thermal camera. The STANDUP project proposes a smartphone based system such that mobile, accurate, friendly, low cost and fast thermal analysis of the plantar foot surface can be achieved. The smartphone thermal imaging system will be composed of a smartphone running under Android or iOS, and of a FlirOne thermal camera. In the STANDUP project, two effective and friendly thermal smartphone applications will be developed. The first one (A1: hyperthermia detection and analysis of thermal variations in time) will permit to detect possible hyperthermia of the plantar foot surface and will analyze temperature variations on targeted regions of interest. The second smartphone application will assess temperature, color, and 3D shape of DF ulcer along time. These smartphone applications will be evaluated during clinical trials in hospitals. In the first clinical trial, a cold stress test will permit to detect neuropathy and peripheral arterial disease. In the second clinical trial, temperature, color, and 3D shape in DF ulcers will be studied during its treatment. The third clinical study will assess the effectiveness of new insoles, these new insole will be developed during STANDUP with the objective to relive hyperthermia in DF. These 2 smartphone applications will be enhanced to result in an advanced prototype of smartphone based system for the targeted medical applications. This advanced smartphone thermal prototype, and the new insoles, will be developed during STANDUP to rapidly address novel market demands in DF early diagnosis, and in DF ulcer prevention and treatment.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • european commisiion - commission (Financiadora)
  • Pontificia Universidad Católica del Perú - dgi (Financiadora)