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LAGARTOXÍMETRO
Juan David Londoño Marín
Lina Marcela Agudelo Manco
Carolina Mejía Trillo
Danilo Ocampo Mira
Daniel López Casasús
8-2
ANTEPROYECTO
INTRODUCCIÓN
La innovación de este pulsoxímetro tiene como propósito facilitarles el trabajo
a los médicos cuando estén en consulta médica con niño, ya que el diseño en
forma de lagarto ayudará a que los niños superen su temor a exámenes y
consultas médicas, y de este modo dar respuestas efectivas a problemas ya
existentes.
Diseño e innovación de un pulsoxímetro y así hacer la medición de la
saturación de oxígeno en los tejidos y en la sangre más atractiva y divertida
para los niños de la ciudad de Medellín, utilizando la herramienta AutoCAD y de
este modo estar a la vanguardia de la tecnología y la medicina.
Juan David Londoño Marín
Lina Marcela Agudelo Manco
Carolina Mejía Trillo
Danilo Ocampo Mira
Daniel López Casasús
Grado octavo dos
Luz Marina Sierra Osorio
Clementina Buitrago
Robinson Salazar Díaz
Docentes
I.E Colegio Loyola para la ciencia y la innovación
Área técnica
Medellín
2011
Datos generales
Investigador principal
Juan David Londoño Marín
Grado octavo
I.E Colegio Loyola para la ciencia y la innovación
253-81-12
Demás integrantes
Lina Marcela Agudelo Manco
Grado octavo
I.E Colegio Loyola para la ciencia y la innovación
213-20-07
Carolina Mejía Trillo
Grado octavo
I.E Colegio Loyola para la ciencia y la innovación
252-47-32
Danilo Ocampo Mira
Grado octavo
I.E Colegio Loyola para la ciencia y la innovación
212-51-54
Daniel López Casafús
Grado octavo
I.E Colegio Loyola para la ciencia y la innovación
272-61-88
Profesor asesor
Luz Marina Sierra Osorio
Clementina Buitrago
Robinson Salazar Díaz
Área temática
Emprendimiento
Tecnología
Biología
Categoría
Comercial-Salud
Tutor
Yesica Gutiérrez
Sena
Adulto responsable
Cesar Augusto López Aguirre
Padre (Daniel López Casafús)
320-780-40-76
272-61-88
Duración del proyecto
7 meses
Valor total del proyecto
$500.000 Pesos
RESUMEN
El pulsoxímetro que se proyecta hacer, al cual se le puso el nombre de
lagartoxímetro, es un dispositivo médico diseñado especialmente para niños.
Con él, se aspira obtener información acerca de la saturación de oxígeno y
hemoglobina en la sangre y en los tejidos, de una forma divertida e indolora
para los niños, y así facilitarles el trabajo a los médicos, proporcionándole
información precisa y completa.
ABSTRACT
The pulse oximeter that we intend to make, called‘lagartooximeter’, is a medical
device designed especially for children. With it, it is hoped to obtain information
on the saturation of hemoglobin and oxygen in the tissues, in a funny and
interesting way for kids, and thus facilitate doctors’ work, by providing precise
and complete data.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
En la ciudad de Medellín aún no se han inventado o creado dispositivos
médicos especiales para los niños, lo que hace que ellos les teman a los
exámenes con aparatos clínicos que los asustan demasiado, lo que hace
que el trabajo de los médicos se dificulte cada vez más.
1.2 ANTECEDENTES DEL PROBLEMA
Teniendo en cuenta que nunca se han creado dispositivos médicos
especiales para niños y que ellos siempre les han temido a revisiones
médicas, chuzones y hospitales, se propuso asociar la medicina con el
juego y así, distraerlos cuando les estén haciendo el diagnostico.
1.3 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿Cómo diseñar e implementar un dispositivo médico utilizando AutoCAD,
que sirva para facilitar el trabajo de los médicos y ayudar a superar el temor
generalizado de los niños de la ciudad de Medellín?
JUSTIFICACIÓN
Con este proyecto se propone facilitar el trabajo de los médicos y ayudar a
superar el temor de los niños hacia los dispositivos médicos; Se propuso
innovar un pulsoxímetro en forma de lagarto y llamarlo de ahora en adelante
lagartoxímetro.
MARCO TEÓRICO
Después de investigar en internet, hacer encuestas con padres de familia y
niños, se llegó a la conclusión de que una de las formas en que se pueden
ayudar a los médicos para facilitar su trabajo, y a los niños para superar su
temor a los exámenes, es asociar la medicina con juegos, y se pensó que si en
vez de utilizar un aparato clínico que puede asustar a los niños, se utiliza uno
con las mismas funciones pero en forma de juguete.
Es importante también tener en cuenta que el clima cambia constantemente y
por eso siempre se ve relacionado con la salud y varias enfermedades, y que
aunque tenemos gran capacidad de adaptación a diferentes climas y
ambientes, somos vulnerables a situaciones meteorológicas extremas o
cuando las condiciones del viento cambian bruscamente.
OBJETIVOS
Diseñar e innovar un dispositivo médico, en este caso el pulsoxímetro, que
facilite el trabajo a los médicos e incentive a los niños a dejar su miedo a los
dispositivos médicos atrás.
Específicos
-Asociar la medicina con el juego.
-Diseñar el pulsoxímetro de una forma innovadora y atractiva para los niños.
-Comercializar el producto.
ASPECTOS ÉTICOS
El desarrollo del proyecto se enfoca directamente a las personas,
especialmente a niños y además de ello se busca el beneficio para las mismas,
por eso se garantiza un trabajo adecuado y ético. Las personas son el único fin
de este proyecto, entonces se toman en cuenta sus necesidades para el
desarrollo de equipos basados en la medicina y sus avances.
CONSIDERACIONES AMBIENTALES
El pulsoxímetro está diseñado para ser utilizado muchas veces, por eso la
producción de desechos no es constante, esta ayuda a no contaminar tanto el
medio ambiente, entre algunos de sus componentes está el vidrio, que es
reciclable, el algodón que por ser natural se descompone fácilmente y el cobre
que es reutilizable; se observa entonces que el pulsoxímetro no es peligroso
para el mundo.
RECURSOS
Nombre de artículo o servicio.
Cantidad. Valor del artículo.
Memoria RAM 1 Memoria RAM $56.000
Algodón de relleno 1 Bolsa $7.000
Cable USB 1 Cable $5.000
Pantalla SpO2 1 Pantalla $60.000
Plástico, pasta y metal $50.000
LEDS 2 LEDS $200
Fotodetector 1 Fotodetector $7.000
Amplificador 1 Amplificador $30.000
Conversor análogo-digital
1 Conversor análogo-digital
$13.000
Conversor digital-análogo
1 Conversor digital-análogo
$13.000
Alarma 1 Alarma $20.000
Microprocesador 1 Microprocesador $50.000
Programa EPROM 1 Programa EPROM $30.000
Grabador masivo de datos
1 Grabador $40.000
Controlador de potencia de diodos y conmutación
1 Controlador $
INVESTIGACIÓN
PROTOBOARD
Es una herramienta que nos permite interconectar elementos electrónicos, ya
sean resistencias, capacidades, semiconductores, etc., sin la necesidad de
soldar los componentes.
Está lleno de orificios metalizados- con contactos de presión- en los cuales se
insertan los componentes del circuito a ensamblar.
Hay dos líneas verticales una marca con azul – y otra rojo + cada línea de
cuadrito ya sea azul o roja tiene continuidad, el azul indica negativo o tierra
común y rojo positivo o v+ para el circuito. Si quieres que las dos líneas tengan
continuidad tienes que unirlas con alambre igual para el rojo.
Estructura del protoboard: Básicamente un protoboard se divide en tres
regiones:
A) Canal central: es la región localizada en el medio del protoboard, se
utiliza para colocar los circuitos integrados.
B) Buses: Se localizan en ambos extremos del protoboard, se representa
por las líneas rojas y azules conducen de acuerdo a estas, no existe
conexión física entre ellos. La fuente de poder se conecta aquí.
C) Pistas: Las pistas se localizan en la parte central del protoboard, se
representan y conducen según las líneas rosas
SENSOR
Un sensor o captador, es un dispositivo diseñado para recibir información de
una magnitud del exterior y transformarla en otra magnitud, normalmente
eléctrica,que seamos capases de cuantificar y manipular.
Normalmente estos dispositivos se encuentran realizados mediante la
utilización de componentes pasivos y la utilización de componentes activos.
TIPOS
-Detectores de ultrasonidos.
-Interruptores básicos
-Interruptores finales de carrera
-Interruptores manuales
-Productos encapsulados
-Productos de fibra óptica
MICROCONTROLADORES
Se emplea para el gobierno de uno o varios procesos por ejemplo, el
controlador que regula el funcionamiento de un horno dispone de un sensor
que mide constantemente su temperatura interna y cuando traspasa los límites
prefijados, genera las señales adecuadas que accionan los efectos que
intentan llevar el valor de la temperatura dentro del rango estipulado.
Un microcontrolador dispone normalmente los siguientes componentes:
-Procesador o uop
-Memoria RAM para conectar los datos
-Memoria para el programa tipo ROM / PROM / EPROM
-Líneas de e/s para comunicarse con el exterior
Tipos de microcontroladores
-Altaír
-Intel
-Siemens
ELECTRONICA
La electrónica es el campo de la ingeniería y de la física aplicada, por la
general circuitos electrónicos, cuyos funcionamientos depende del flujo de
electrones para la generación, transmisión, almacenamiento de información
etc. Esta información puede consistir en voz o en música como un receptor de
radio, es una imagen, pantalla de televisión o en números u otros datos en un
ordenador o computadora.
Ofrecen diferentes funciones para procesar esta información, incluyendo la
amplificación de señales débiles hasta un nivel que se puede utilizar, en
generar ondas de radio, la extracción de la información, como por ejemplo la
recuperación de la señal de sonido de una onda de radio, el control, como en el
caso de introducir una señal de sonido a ondas de radio y operaciones
logísticas, como los procesos electrónicos que tienen lugar en las
computadoras.
FOTODECTETOR
La definición básica de un fotodectetor radica en su funcionamiento como
transductor de luz proporciona una cuidad eléctrica como respuesta a la
radicación óptica que índice sobre la superficie censora.
Los detectores térmicos absorben la energía de los fotones incidentes de forma
de calor con lo que se produce un incremento en la temperatura del elemento
sensor que implica también un cambio de sus propiedades eléctricas como por
ejemplo la resistencia. En cambio en esa propiedad eléctrica en su función del
flujo radiante recibido es lo que permite su medida atreves de un circuito
exterior. La mayoría de esta clase de fotodectetor con bastantes ineficiencias y
relativamente lentos con resultados del tiempo requerido para cambiar su
temperatura, lo que les hace inadecuado de las aplicaciones fotonicas.
AMPLIFICADOR
Los amplificadores son circuitos que se utilizan para aumentar el valor de la
señal de la entrada (generalmente muy pequeña) y así obtener una señal a la
salida con una amplitud mucho mayor a la señal original.
Algunas veces la amplificación puede causar que la señal a la salida del
amplificador salga distorsionada causada por una amplificación muy grande.
Hay que tomar en cuenta que un amplificador no puede tener en sus salidas
niveles de voltaje mayores a los que la fuente de alimentación le puede dar.
CONVERSOR ANALOGO-DIGITAL
Es un circuito electrónico que convierte señales continuas a números digitales
discretos. Generalmente un conversor análogo- digital es un dispositivo
eléctrico que convierte una entrada analógica de voltaje en su número digital.
La salida digital puede usar diferentes esquemas de nidificación, como vinario,
o complemento de dos vinarios, de todas maneras, algunos dispositivos no
eléctricos o parcialmente electrónicos pueden ser considerados como
conversores análogo digitales.
CONVERSOR DIGITAL-ANALOGO
Este conversor consta de un amplificador sumador y una red de resistencias
diferente al utilizado por el conversor anterior, ya que sólo necesita dos valores
de resistencia su función es la misma que la red de resistencia anterior. En este
tipo de conversores la precisión depende de una gran medida de la precisión
de la fuente de alimentación.
MICROPROSESADOR
Es el cerebro del ordenador. Se encarga de realizar todas las operaciones de
cálculo y controla lo que pasa en el ordenador recibiendo información y dando
órdenes para que los demás elementos trabajen. En los equipos actuales se
habla fundamentalmente de los procesadores Pentium D o Corre 2 dúo de Intel
y Athlon 64 y Athlon 64*2 de AMD.
LEDS
Son componentes electrónicos semiconductores que son capases de emitir luz
al ser atravesados por una corriente pequeña. Las siglas LED provienen del
acrónimo “diodo emisor de luz “estos están conformados básicamente por un
chip de material semiconductor dopados de impurezas. Son una pieza
ampliamente usada en el mundo de la electrónica pero que muchas veces
parece que pasa desapercibida. Hacen docenas de trabajos diferentes y se
encuentran en todo tipo de dispositivo.
PROGRAMA EPROM
Con la EPROM cualquier porción puede borrase exponiéndola a una luz
ultravioleta y luego reprogramarse. La EPROM es una memoria de sólo lectura
reprogramable eléctricamente sin necesidad de extraerlas de la tarjeta de
circuito. Son adecuados para situaciones en las que las operaciones de
escrituras existen pero son muchísimo menos frecuente que las de lectura.
MEMORIA RAM
Es un tipo de memoria de ordenador a la que se puede hacer aleatoriamente;
es decir, se puede acceder a cualquier byte de memoria sin acceder a los bytes
procedentes. La memoria RAM es el tipo de memoria más común en
ordenadores y otros dispositivos como impresoras.
GRABACIÓN MASIVA DE DATOS
Es un sistema de almacenamiento y recuperación de datos en masa
comprendido: varios medios de almacenamiento masivo, varios módulos
grabadores de datos para leer y escribir información en medios de
almacenamiento estado configurado cada uno dichos. Módulos grabadores de
datos para aceptar la carga de los medios de almacenamiento de información.
CONTROL DE POTENCIAS DE DIODOS Y CONMUTACION
Uno de los circuitos más importantes de los circuitos de potencia son los
diodos, aunque tienen, entre otras, las siguientes limitaciones: Son dispositivos
unidireccionales, el único procedimiento de controles invertir el voltaje entre
ánodo y cátodo.
ALARMA
Aviso o señal que advierte sobre la eminente llegada de un peligro. Cualquier
dispositivo que avisa de algo mediante luces y sonidos.
MARCO CONCEPTUAL
DISPOSITIVO
Un dispositivo es un conjunto de piezas que construyen un aparato o una
maquina con una función específica. Consta de botones, figuras, letras,
numeroso y diferentes colores. Como por ejemplo un dispositivo de alarma.
(Despertador)
DISPOSITIVO MEDICO
Este térmico define a instrumentos, aparatos, materiales y otros artículos
incluyendo sus componentes, partes o accesorios, para ser usados solos en
combinaciones y ser aplicados en seres humanos, destinados principalmente
al diagnóstico, prevención, monitoreo, tratamiento y alivio de enfermedades,
daño o incapacidades.
ESPIROMETRO
Es un instrumento que mide el funcionamiento de los pulmones y la cantidad de
aire inhalado o exhalado y el tiempo que lleva cada respiración. Estas
mediciones pueden ayudar al médico a descubrir si las personas tienen
problemas pulmonares. Como el asma, para utilizarlo, el paciente respira en la
boquilla, el médico le puede pedir al paciente que respire normalmente o que
respire hondo y exhale al aire, rápidamente como si estuviera inflamado un
globo.
COMPONENTES
-Cámara De Aire
-Tubo Con Boquilla
-Recipiente Con Agua
-Contra Peso
-Sistema De Poleas
-Tambor Flotante
-Cilindro Giratorio
-Aguja
ENFERMEDADES QUE DETECTAN
1. Gripe (influenza) o infección respiratoria contagiosa
2. Tuberculosis pulmonar activa.
3. Infarto cardiaco o enfermada cardiaca no estable.
4. Cirugía reciente (ojo, oído, tórax o abdomen)
5. Embarazo avanzado o con complicaciones
6. Mal estado de salud general, baja presión arterial
7. Neumotórax (colapso pulmonar)
TIPOS
1. Espirómetro de agua o campana
2. Espirómetro seco
3. Espirómetro de fuelle.
4. Neumotacometros.
5. Espirómetro de turbina.
COMO FUNCIONA
1. El paciente debe cerrar la boca alrededor de la pieza bucal este debe
inspirar o expirar para activarlo, cuanto más profundo es el esfuerzo
ventilatorio, más eficaz es el uso.
2. El paciente debe mantener una inspiración profunda durante unos pocos
segundos antes de inspirar. Ello ayudara a prevenir las complicaciones
pulmonares.
3. Después de utilizar el espirómetro, lave la pieza bucal y el tubo. El
espirómetro de un paciente no debería ser utilizado por ningún
otropaciente.
4. El espirómetro debería ser utilizado como al menos cada tres o cada 4
horas durante el periodo postoperatorio hasta que el paciente pueda
deambular e inicie las técnicas de respiración profunda y tos por si
mismo.
VENTAJAS
-fácil de usar, fiable, preciso y reproducible
-ligero y reducido tamaño
-fácilmente transportable
-fácil de limpiar
-relativamente barato
-no tiene partes movibles
-proporciona copia en papel
DESVENTAJAS
-requiere mantenimiento por técnicos
-si no tiene microprocesador deben hacerse los cálculos manualmente.
Requiere limpieza cuidadosa
-puede des calibrarse si se mueve bruscamente
-puede afectarse por la temperatura o condensación
-necesita una impresora para imprimir las curvas
-pueden no ser siempre preciso
-algunas veces puede ser un poco caro
ESPIROMETRIA
La espirómetro es la técnica que mide los flujos y volúmenes respiratorios
útiles para el diagnóstico y seguimiento de patología respiratorias. Puede ser
simple o forzada.
La espirómetro simple consiste en solicitar que, tras una respiración masiva,
expulse todo el aire de sus pulmones durante el tiempo que necesite para ello.
La espirómetro es forzada es aquella en que, tras una inspiración máxima, se
le pide al paciente que realice una respiración de todo el aire, en el menor
tiempo posible. Es más útil que la anterior, ya que no permite establecer
diagnósticos de la patología respiratoria.
PULSOMETRO
Es un dispositivo que permite a un usuario que mida su frecuencia cardiaca en
tiempo real. Un pulsómetro siempre es recomendable a los aficionados del
deporte es una forma sencilla de mantener el régimen de pulsaciones dentro
de los limites aconsejados, deben conocerse la frecuencia cardiaca en reposo,
además es conveniente comprobar que después de un ejercicio continuo
regresa el ritmo cardiaco al mismo valor, ya que suele variar de una persona
otra, con lo que se concluiría la recuperación del esfuerzo a sido correcto
COMPONENTES
-un monitor semejante a un reloj
-una banda compuesta
-un transmisor
-una cinta elástica
COMO SE USA
El primer paso para poder utilizar el pulsometro de manera adecuada debe ser
el conocer la frecuencia cardiaca en reposo, se suele variar de unas personas
a otras. Además es conveniente comprobar que después de un ejercicio
continuado, el ritmo cardiaco, regresa a ese valor, con lo que se concluiría que
la recuperación de esfuerzo ha sido correcta.
Otro valor deseado sería el de la frecuencia cardiaca máxima (fcn). Este valor
es el del cálculo sencillo, ya que basta con restar la edad de la persona a 200
en el caso de que se trate de un hombre y, a 226 en el caso de que se trate de
una mujer. Por tanto, un hombre de 30 años tendrá un fcn de 190.
Partir de este valor de la fcn, se puede utilizar el pulxometro para determinar
qué nivel de esfuerzo es el deseado.
COMO FUNCIONA
Cuando se inicia el entreno o práctica deportiva, la frecuencia cardiaca
incremente rápidamente proporción con la intensidad de la actividad.
Transmisora, colocada cómodamente alrededor del (cuerpo) pecho, detecta la
señal eléctrica se origina en el corazón y envía una señal electromagnética a la
unidad de pulsera donde aparece la información
TIPOS
Hay diverso tipos, calidades y marcas de pulsometros que corresponden a las
necesidades de los usuarios y actividades.
Existen en el mercado pulsometro para actividades fitnes, para Runners
aficionados o profesionales donde se recogen desde las básicas pulsaciones
hasta los perfiles de entrenamiento descargables en una pc para estudio y
programación de un óptimo entrenamiento, existen pulsometros para ciclismo,
montañismo actividades acuáticas etc…
Todos ellos coinciden básicamente en una función indiscutiblemente necesaria
y primaria en actividades de media o alta intensidad cardiaca que es el registro
y control de las pulsaciones durante la sesión de trabajo.
VENTAJAS
-hacer menos ejercicio del necesario no produce menores significativas en la
salud de las personas.
-A través del pulsometro, es decir, del registro de la frecuencia cardiaca se
puede regular en la que el ejercicio es saludable.
-El pulsometro monitor de ritmo cardiaco puede ser una herramienta que
permite desterrar cualquier duda.
- El objetivo de los especialistas en medicina deportiva es indicar cuál de las
dosis que se ajusta de forma más fiel en las condiciones de cada sujeto.
DESVENTAJAS
-Los pulsometros están pensados para ejercicios cardiovasculares como la
carrera en bicicletas.
-Además de llevar la banda del pulsometro en ciertos ejercicios es más que
incómodo con lo que las desventajas son más notables.
-Los pulsometros están pensados para ejercicios de resistencia donde los
parámetros de resistencia son más notables.
PULSOMETRIA
La pulsómetria es un aparato electrónico que principalmente mide de forma
grafica y digital la frecuencia cardiaca (pulsaciones por minuto) en tiempo real.
Los pulsímetros son también llamados monitores de frecuencia cardiaca.
VENTAJAS
-Proporciona una monitorización instantánea, continua y no invasiva.
-No requiere de un entrenamiento especial.
-Es fácil de usar.
-Es fiable en el rango de 80-100% de saturación que es el más interesante en
la práctica clínica.
-Es una técnica barata y existen aparatos portátiles muy manejables.
DESVANTAJAS
PULSOXIMETRIA
Es la medición no invasiva del oxigeno transportado por la hemoglobina en el
interior de los vasos sanguíneos. Se utiliza con un aparato llamado pulsímetro
o saturómetro.
ENFERMEDAD RESPIRATORIA.
Las enfermedades respiratorias generalmente son ocasionadas por
microorganismos o sustancias tóxicas presentes en el ambiente. Las
enfermedades respiratorias o IRAS, son unas de las principales causas de
consulta y hasta muerte en la población.
Las enfermedades respiratorias son causadas por microbios que están en el
ambiente o en las gotitas de saliva o moco, que una persona enferma a roja el
toser, hablar o estornudar. Las principales manifestaciones son la tos, el
catarro, el dolor de cabeza, dolor de garganta, dolor de oídos, malestar general
y aumento de temperatura. Las enfermedades más comunes son la gripa, las
amigdalitis, la bronquitis y la pulmonía.
CAPACIDAD PULMONAR
Es una medición de volumen total. Este puede ser teórico, calculada, no
mediable, lenta no forzada o forzada. Es un forma más básica mide más el
volumen que podemos almacenar y movilizar en nuestros pulmones como su
nombre indica, es la capacidad máxima de movilizar un volumen de aire.
Se obtiene midiendo el volumen en litros o en mililitros que un sujeto es capaza
de respirar de forma forzada.
DISEÑO
Diseño en paint
ARTES
PROFESOR ENCARGADO: DANIEL SANCHEZ
COMPONENTES DEL DISEÑO
Es un elefante de peluche que por dentro lleva circuitos o su componente
técnico, en sus dientes se registra la información de la saturación de oxígeno
en los pulmones (DEP) del paciente, en su trompa se encuentra los leds y el
fotodectetor y un orificio por donde se ingresa el dedo índice. En sus patas
lleva pasta y plástico para quede firme al pararlo. Su cola es un cable USB
formado en tela para que parezca una cola de elefante. Va a ser un circuito o
bola para la cabeza 4 patas, las dos orejas ( su lado) ambos lados superiores,
la trompa en frente y arriba de ella los ojos, debajo de la trompa va ir la pantalla
y la cola atrás en la parte inferior. Los colores serán café o gris para el pelo,
blanco para los ojos, uñas y la pantalla, rosado para el centro de las orejas y
negro para las cejas, cabello y la punta de la cola. Va a ser de peluche para
que al caerse no se quiebre ni se ralle y para que sea más llamativo a los niños
y a las niñas que lo usen.
COMPONENTE TECNICO
-Pantalla.
-Cable USB.
-Elefante de peluche.
-Plástico y pasta.
INTERIOR
-LEDS.
-Fotodetector.
