B - Ingeniería Biomédica

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Diseño de un actuador neumático para rehabilitación de mano humana. Proyecto PrExHand

Peñas Arteaga, Mónica Andrea | 2019

Dentro del marco del proyecto PrExHand, nombre que recibe un convenio de cooperación entre la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito y el University College London, se desarrolló ésta investigación orientada a diseñar y elaborar un prototipo de un actuador neumático bio-inspirado en el dedo índice de la mano, que emule funcionalmente su movimiento de flexión. El diseño de este actuador está orientado a la creación de exoesqueletos basados en robótica suave para contribuir al restablecimiento del bienestar de personas que sufren discapacidades como consecuencia de accidentes cerebro vasculares o amputaciones de sus extremidades superiores. Con tal propósito se implementó la siguiente metodología: (i) se estableció un modelo de diseño que concluyó en dos prototipos resultantes, (ii) se determinó y aplicó un procedimiento para la manufactura de los dos tipos de materiales implementados (elastómeros y textiles), (iii) se realizó una serie de pruebas preliminares para evaluar el desempeño y las propiedades mecánicas del actuador, a razón de analizar que repercusiones se tendrían según el prototipo; y por último (iv) se compararon los resultados frente al movimiento y la capacidad de fuerza en cada actuador. Como conclusión se determinó que el prototipo elaborado con elastómeros presenta resultados potenciales en relación a la capacidad de fuerza y orientación del movimiento, que son características adecuadas para ser aplicadas tanto en una prótesis, como en una órtesis de mano. Por otro lado, en cuanto a los actuadores textiles, fue posible concluir que cumplen con los requerimientos de desempeño que se buscaban al inicio de este trabajo. Se determinó también que este tipo de actuador seria idóneo en el desarrollo de dispositivos vestibles tales como los guantes de asistencia. Sin embargo, cabe resaltar que para las interfaces basadas en material textil se deben agregar soportes a través de módulos adicionales que aumenten la rigidez y el volumen, con el fin de desarrollar prótesis de asistencia más seguras e integrales para los usuarios. Si bien se concluyó que los actuadores funcionaban, se debe continuar el proyecto con tareas futuras que complementen esta investigación a partir de la validación de los prototipos para posteriormente ser aplicados en el exoesqueleto de mano PrExHand

Sistematización en procesos de identificación y registro de medicamentos e insumos en carros de paro

León Rojas, Paula Camila | 2021

La administración y suministro de medicamentos por profesionales de salud debe cumplir procesos correspondientes a el suministro de la dosis correcta, medicamento correcto, administración al paciente correcto, mediante la vía correcta y en el momento correcto. Aunque en el sistema de salud Colombiano se han evidenciado factores adversos tales como procesos de selección, prescripción, validación, dispensación , administración y seguimiento de medicamentos incorrectos. Adicional a esto se evidencia que la constante actualización de la medicina e industria farmacéutica, su variedad de procedimientos, la falta de información en la asistencia sanitaria y la disponibilidad de un número creciente de medicamentos con difícil conocimiento y manejo, generan que los errores en la administración de medicamentos aumente. A pesar de que se cuenta con un riguroso protocolo de seguimiento en los centros hospitalarios, los errores relacionados con medicamentos representan un 19,4 % del total de lesiones que producen incapacidad o muerte. Es por esto, que se identificó la oportunidad de diseñar un mejoramiento en el carro de medicamentos, teniendo en cuenta que los principales requerimientos observados son el seguimiento en la entrega, el sistema de alerta y el manejo de inventario. Se evidencia que es posible reducir los errores humanos sistematizando el proceso de entrega y suministro de medicamentos ya que se conoce que actualmente se hace de manera manual, esto con el fin de garantizar seguridad al paciente y que en situaciones que se requiera una reacción inmediata no existan posibles confusiones y administración errónea de medicamentos.

Informe Prácticas

Gómez Segura, Vaneza. | 2022

Formación, Realización de informes, Construcción del Observatorio y Asistencia a reuniones. En las próximas secciones se especifican y se describen las tareas realizadas en cada blog. 3.1. Formación 3.1.1. Formación Inicial El primer día de prácticas recibí una formación inicial por parte de mi tutora de prácticas y Responsable de Inteligencia Artificial, Susanna Aussó, que consistió en una presentación de la Fundación y de los proyectos en curso actuales, así como de el ecosistema en el que se ubica la Fundación. Me facilitó documentos sobre la organización del Departamento de Salud y el Sistema de Salud de Cataluña (CatSalut) para profundizar en todos los actores implicados y situar mejor a la Fundación en todo el ecosistema. Mientras exponía los proyectos y la organización del área, también introdujo conceptos clave del ámbito de la IA. La primera tarea asignada fue la realización de una serie de cursos introductorios en la Inteligencia Artificial (IA). Los cursos son de acceso abierto a la plataforma Kaggle, referente en el ámbito de la Ciencia de Datos. Los contenidos de Kaggle incluyen código y datasets públicos, cursos de formación estructurados, prácticos y gratuitos, competiciones y recursos computacionales para el desarrollo de código. Los cursos que realicé fueron: 1. Python 2. Introduction to Machine Learning 3. Intermediate Machine Learning 4. Introduction to Deep Learning 5. Computer Vision Estos cursos son en inglés e intercalan fundamentos teóricos con ejercicios prácticos de implementación de código. Fueron de gran utilidad para conocer las bases de la IA y librerías de Python que permiten implementar los algoritmos más habituales.

Generación de señales EEG sintéticas para la implementación de modelos de machine learning en la detección de párkinson

Gómez Segura, Vaneza | 2023

El presente proyecto de investigación tiene como objetivo realizar un primer acercamiento a la facilitación de acceso y uso de datos médicos, en específico señales de electoencefalografía (EEG), a los investigadores, ingenieros y profesionales de la salud mediante la generación de señales sintéticas, ya que estas cumplen con las regulaciones de protección de privacidad de datos médicos que hay actualmente al tratarse de datos considerados anónimos. Esta técnica permite aumentar considerablemente la cantidad de señales EEG para entrenar modelos de aprendizaje automático que tengan la capacidad de diagnosticar enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Parkinson, con una precisión elevada y una mayor fiabilidad de los resultados.

Matriz de evaluación de cumplimiento dotacional en las clínicas Colsubsidio

Sánchez Duarte, Karol Natlia | 2022

Elaborar una matriz comparativa de la capacidad instalada de equipos biomédicos en las clínicas de la IPS Colsubsidio y la capacidad exigida según la norma vigente colombiana, determinando así el cumplimiento dotacional respecto a los requerimientos normativos, permitiendo una mayor claridad en las visitas de los entes de control y al momento de realizar renovación.

Estructuración de una base de datos con información relevante para la evaluación del sistema de gestión de mantenimiento de MEDICOR LTDA.

Castro Rivera, Jorman Arbey . | 2022

El mantenimiento de equipos biomédicos, es un proceso fundamental que garantiza que las condiciones de funcionamiento del equipo se mantengan en buen estado y disminuye el riesgo de presentar eventos o incidentes adversos serios o no serios. Teniendo en cuenta la importancia evidenciada anteriormente, se decide realizar una evaluación del sistema de gestión de mantenimiento de Medicor Ltda. para lo cual se realiza la recolección de información de los últimos registros de mantenimiento encontrados en el sistema de gestión documental que emplea la empresa y a partir de estos se determinan datos de importancia que permitieron el cálculo de parámetros que evidenciaron que las principales afectaciones del sistema de gestión se presentaban en la etapa de aprobación del mantenimiento.

Validación e implementación de SAM para el cálculo y despliegue de los ángulos articulares del tren inferior

Amorocho, José Manuel | 2022

Validar, calcular y visualizar los datos obtenidos por el sistema de captura de movimiento inercial (SAM) desarrollado por la universidad del Tecnológico de Monterrey Campus Ciudad de México

Diseño de un protocolo para la categorización y organización del inventario de repuestos para equipos de diagnóstico en laboratorios ABBOTT de Colombia

Coronado Bello, Valentina | 2023

Establecer un protocolo para la clasificación del inventario de repuestos inactivos para equipos de inmunología y química con el fin de optimizar el espacio dentro de la bodega y el costo que conlleva

Assembling and Characterizing a Simple Tapping-Actuated Triboelectric Nanogenerator as a Pedagogical Tool for Introductory Electronic Circuits

Vargas Perdomo, Natalia | 2023

Since 2012, when triboelectric nanogenerators (TENGs) were first reported by Wang and co-workers, various applications have taken advantage of the TENGs ability to transform mechanical energy into electrical energy. TENG applications cover a wide range of fields such as electronics, physics, materials science, and engineering. The difference in the language used in the different research fields makes the understanding of results rather challenging for experts outside the fields. This article provides an introductory approach to triboelectric nanogenerators by assembling a Paper and packing Tape TENG by applying an Inquiry-Based Learning strategy. This will allow researchers new to the TENG field to become familiar with the terminology and basic concepts required for the understanding of electrical circuits related to TENG devices. The experiments were performed using LEDs, resistors, and capacitors by characterizing the output voltage and current with a view toward potential applications.

Implementación de un programa de aseguramiento metrológico para los equipos del laboratorio clínico en el centro policlínico del Olaya

Triana Aguilar, Mario Alberto | 2022

La metrología en el ámbito clínico y hospitalario asegura que los equipos empleados en la institución operen dentro de los rangos establecidos por los fabricantes; lo cual otorga confianza a los profesionales de la salud en los resultados diagnósticos, intervención y tratamiento a los pacientes. Su principal objetivo es la obtención de una estimación lo más exacta y precisa de las magnitudes a medir; garantizando la trazabilidad de los procesos y la exactitud requerida en cada uno de estos. Dado que el laboratorio clínico del Centro Policlínico del Olaya se encuentra en proceso de acreditación para un sistema de gestión de calidad, se buscó que cada equipo se encuentre en las mejores condiciones posibles, para dar paso a una trazabilidad metrológica de los equipos.

Clasificación de gestos con inteligencia artificial para el control de una prótesis de miembro superior mediante señales de sEMG provenientes de una Myo Armband

Sánchez Rodríguez, Elizabeth | 2022

En la actualidad existen diferentes factores por los cuales una persona podría padecer la pérdida de una de sus extremidades superiores, entre las más comunes están las anomalías congénitas y las amputaciones. Según la OMS estas anomalías se denominan también defectos de nacimiento y se trata de anomalías tanto estructurales como funcionales. Estas puedes desencadenar discapacidades crónicas que resultan en un gran impacto para la persona que lo padece, sus familias, los sistemas de salud y la sociedad. Las prótesis de miembro superior son dispositivos que sustituyen un brazo o mano amputada. Estas pueden reemplazar miembros con amputaciones transcarpales, amputaciones por debajo o arriba del codo y desarticulaciones de muñeca, codo u hombro. Además existen diferentes tipos de tecnologías para estas, como por ejemplo: prótesis mécanicas, eléctricas, pasivas, neumáticas y mioeléctricas. Algunas de las desventajas de estás prótesis son: en las pasivas no existe movimiento alguno, por lo que carece de funcionalidad para la persona, las prótesis mécanicas están limitadas debido a que la precisión es mínima, no se puede controlar la fuerza del agarre y la posición exacta para ejecutar diferentes gestos. Por último las prótesis mioélectricas tienen más ventajas, debido a que las señales de control provienen de los músculos involucrados en los movimientos por lo tanto permite realizar una especie de lazo cerrado. Debido a las desventajas que tienen cada una de estás prótesis, en los últimos tiempos se ha estado avanzando en el desarrollo de la inteligencia artificial (IA) para mejorar exactamente el control de estas. Uno de los retos más importantes es permitir la interacción natural entre humanos y robots mediante el aprovechamiento de las señales neuronales adquiridas del cuerpo humano para comunicarse con las máquinas, por lo que los sistemas de IA basados en sEMG son de los más populares. Estos sistemas de IA ofrecen diferentes métodos para resolver el sistema de comunicación cerebro-máquina y a su vez una precisión y control más alto durante los gestos de agarre, pinza y mano abierta.

Implementación de un dispositivo biomédico adaptable para miembro inferior, como herramienta de apoyo para el paciente en el servicio de hidroterapia en la clínica Universidad de la Sábana

Hernández Corvacho, Juan Pablo. | 2022

Introducción: Un accidente cerebrovascular es un evento clínico agudo que causa alteraciones localizadas de la función cerebral debido a una disminución o interrupción del suministro sanguíneo. En este sentido, una persona que sufra un ACV se caracteriza por manifestar síntomas tales como dificultad para hablar, parálisis de cara, brazos y/o piernas, y alteración de su patrón de marcha. Los accidentes cerebrovasculares representan la segunda causa de muerte a nivel mundial, y el principal causante de discapacidad. Debido a esto, la OMS propone la implementación de programas de rehabilitación interdisciplinarios, con el objetivo de obtener la mayor recuperación posible de funcionalidad del paciente, donde se define la rehabilitación como una serie de intervenciones orientadas a la optimización del funcionamiento y la disminución de la discapacidad, en personas que presenten alteraciones a nivel de su salud, y debido a las cuales se vea afectada la relación con su entorno. Según el medio en que se desarrollan estas intervenciones, se evidencian dos modalidades para clasificar la rehabilitación física, la terapia en tierra y la hidroterapia o terapia acuática. Ahora bien, en la literatura se ha reportado que al integrar tecnologías de rehabilitación en las sesiones de terapia en tierra es posible obtener mejores resultados. En contraste con esto, existe poca investigación enfocada a desarrollar y evaluar el efecto de implementar tecnologías de rehabilitación en los procesos de terapia física en agua. De esta manera, se plantea la pregunta de investigación ¿Cómo implementar un dispositivo biomédico de tipo exoesqueleto, activo y adaptable para miembro inferior, que este enfocado para trabajo en sesiones de Hidroterapia, y que favorezca el patrón de marcha de pacientes que presenten secuelas de eventos cerebrovasculares? Objetivo: Diseñar e implementar un dispositivo biomédico de tipo exoesqueleto activo, adaptable a las características musculoesqueléticas de los miembros inferiores de pacientes que presenten secuelas de accidentes cerebrovasculares, para apoyar y/o ejecutar el movimiento de flexión de la articulación de la cadera y la flexo-extensión de la articulación de la rodilla, durante una sesión de hidroterapia en la clínica universidad de la sábana. Metodología: El presente proyecto se desarrolló en cuatro fases principales: Búsqueda de la necesidad, delimitación de la solución, desarrollo e implementación del dispositivo y pruebas de funcionamiento. Durante la primera fase se identificó la oportunidad de integrar dispositivos biomédicos que apoyen las sesiones terapéuticas. En la segunda fase se realizó una revisión del estado del arte y se decidió trabajar con Soft Robotics. Para la tercera fase se desarrolló e implementó, en un esquema de componentes modulares, el prototipo del dispositivo biomédico. Finalmente, se realizaron pruebas de funcionamiento. Resultados: Se presentan los resultados obtenidos. Inicialmente se muestran datos referentes a la fabricación y caracterización de los actuadores del prototipo. Posteriormente, se presenta la implementación de la componente estructural del prototipo. Por último, se exponen los rangos de movimiento logrados por el dispositivo. Conclusión: El desarrollo e implementación de un dispositivo biomédico de tipo exoesqueleto, que permita ejecutar movimientos a nivel de miembro inferior y sea capaz de funcionar en un medio acuático, es un proyecto innovador que puede impactar en la evolución del proceso de rehabilitación de pacientes con limitaciones motoras.

Fiber Optic-based Insole Development to Estimate the Gait Subphases

Garcia Alvarez, Daniel Eduardo | 2023

Este documento presenta el diseño y la validación de una plantilla basada en fibra óptica para la estimación de la fases de la marcha.

Implementación de Buque Hospital en Colombia

Herrera Briceño, Karen Viviana | 2021

Esta propuesta busca a través de programas de prevención y promoción lograr apoyar la gestión del Estado Colombiano para mejorar la calidad de vida de las comunidades más alejadas que carecen de un servicio de salud adecuado, inicialmente en las poblaciones que se encuentran cercanas al rio Magdalena, partiendo desde Barranquilla hasta la Dorada, Caldas, cubriendo estas zonas con la ayuda de un buque hospital con tecnología de punta para brindar las mejores atenciones médicas y suplir con las necesidades que se encuentren en estas poblaciones.

Identificación de emociones básicas en niños con dificultades del lenguaje a partir de sus expresiones faciales

Torrente Álvarez, Manuela | 2023

Este proyecto pretende romper ciertas brechas sociales para la identificación de las seis emociones básicas y así tener una mayor asertividad y entendimiento con niños que presentan dificultades en el habla. El desarrollo del lenguaje y el habla en los niños se da en diferentes etapas del crecimiento, que en los subsiguientes años afecta de manera significativa en su comunicación y la expresión de sus emociones con otros individuos. Por otro lado, existen trastornos del lenguaje y el habla que surgen a partir de anormalidades genéticas, traumatismos cerebrales o pérdida de la audición, que no dificulta la comprensión del lenguaje, pero si la emulación de expresiones coherentes. A partir de esta premisa, se plantea el desarrollo de un algoritmo que permite identificar las 6 emociones básicas de niños con dificultades en el habla, a partir de un programa de Inteligencia Artificial o IA y una base de datos actualizada con videos cortos que contienen las expresiones espontáneas de 12 niños diversos entre sí, que comprenden las edades de 6 a 12 años. Actualmente, se tienen muchos avances en cuanto al entrenamiento de algoritmos que permiten determinar y clasificar los gestos característicos para cierta emoción, pero sigue siendo un reto debido a la diversidad cultural, que genera una amplia brecha, por lo que se requiere el aumento de sujetos participantes para una base de datos lo suficientemente sólida. Este programa, permitirá a los parientes más cercanos de estos niños con condiciones especiales, entender y dirigir la conducta del menor de manera más acertada, por lo que a futuro se espera implementar y validar con niños en situaciones reales o simuladas.

Tecnologías para el cuidado del adulto mayor: scoping review

Acosta Cifuentes, Paula Andrea | 2022

El envejecimiento se da por daños moleculares y celulares, lo cual conlleva a que la persona pierda parcial o totalmente su independencia. En la actualidad, el número de personas de 60 años o más supera al de niños menores de cinco años; en Colombia, los adultos mayores representan el 14% de la población y se espera que entre el 2020 y el 2030el porcentaje de habitantes del planeta mayores de 60 años aumentará un 34%, es por ello que todos los países se enfrentan a retos importantes para garantizar que sus sistemas estén preparados para este cambio demográfico. Por lo tanto, resulta relevante investigar en las tecnologías que apoyaran el cuidado de esta población. Los investigadores del semillero de investigación Rehatek de la Escuela de medicina y ciencias de la salud de la Universidad del Rosario, trabajan en el proyecto Techonologies for home care in older adults, benefits and difficulties: a scoping review, el cual tiene por objetivo identificar las tecnologías para el cuidado del adulto mayor, así como sus beneficios y dificultades para su uso. La revisión de alcance o Scoping review es una metodología que busca conocer la evidencia emergente de un tema específico cuando todavía no está del todo claro. Este trabajo dirigido tiene por objetivo apoyar a la investigación de la Scoping review desde la fase de búsqueda hasta el análisis preliminar de resultados. Esto incluye administrar el trabajo colaborativo para seleccionar los artículos que cumplen los criterios de inclusión/ exclusión establecidos, extraer la información de interés de los artículos seleccionados y analizar la información extraída para responder las preguntas de investigación. Esta información permitirá trabajar en una publicación científica para socializar los hallazgos y proponer tecnologías más acertadas para la población adulta mayor. Se debe tener en cuenta, que los resultados presentados en este trabajo dirigido pertenecen al 36.1% de los resultados generales, ya que el 63.9% se encuentra en pendientes en la fase de selección

Cálculo del índice de obsolescencia de equipos médicos mediante el uso de lógica difusa :

García Bohórquez Toro, Sebastián. | 2022

El objetivo de este trabajo de grado fue la búsqueda de un conjunto de características netamente objetivas que pudiesen ser mensurables numéricamente y no susceptibles a la interpretación, con el fin de crear una herramienta que permita hacer el cálculo de la obsolescencia aproximada de un equipo médico mediante el uso de la lógica difusa en un entorno de programación como MATLAB.

Detección automática de actividades de la vida diaria en primera persona por medio de visión por computador

Gonzalez Cuellar, Elkin Estiven | 2022

Las enfermedades o lesiones que provocan deterioro cognitivo desencadenan problemas como, perdida de ´ memoria, dificultades para concentrarse y perdida de funciones ejecutivas. Espec´ıficamente en Colombia, los casos asociados a estas enfermedades han presentado un aumento constante, considerandose actualmente como un problema de salud p ´ ublica. ´ Los profesionales de terapia ocupacional han desarrollado estrategias con distintos enfoques para contribuir en la rehabilitacion´ cognitiva. Por tanto, el objetivo principal de este proyecto es usar vision por computador para desarrollar un sistema que permita ´ identificar actividades de la vida diaria, por medio de la deteccion´ de objetos en videos tomados con camara en primera persona y ´ proporcionar asistencia con instrucciones de voz.

Modulación de emociones a través de la música en personas mayores

Jaramillo Loaiza, Yosline Katerinn | 2022

En este documento se expone cada uno de los temas necesarios para la comprensión de la modulación de emociones, a través de la música en personas mayores. Para ello, se describe el protocolo de cómo se creó la base de datos, el desarrollo y planteamiento del preprocesamiento, la extracción de características, el balanceo de datos, el entrenamiento de dos modelos de aprendizaje automático y sus respectivas métricas para la evaluación de su desempeño.

Evaluación de tecnología sanitaria de ventilación mecánica en servicio de UCI

Avendaño Corredor, Cristian Daniel | 2022

La preocupación para la optimización de la eficiencia y la calidad de la salud ha impulsado a la ingeniería biomédica a considerar la rama de evaluación en tecnología sanitaria como un tema importante para el mejoramiento del sector hospitalario. La toma de decisiones sobre la adquisición o incorporación de nuevas tecnologías producen gastos innecesarios y elevados, esto conlleva a una mala atención en los pacientes, la decisiones tomadas por personas con una experiencia mínima y un continuo gasto de los recursos destinados a la salud [3]. La rápida producción de nuevas tecnologías y su alto costo en cada mejora e los equipos médicos dan lugar a una incorporación errónea de tecnología[6].Por otro lado, en el mercado existen alrededor de 68.000 tipos de dispositivos médicos y 1,5 millones de modelos de equipos médicos [1], donde solo un pequeño porcentaje [2] de estas tecnologías son evaluadas para ser comercializadas en territorio colombiano. El presente proyecto de investigación presenta una metodología de evaluación tecnológica sanitaria, que permitirá al ingeniero biomédico y a su equipo considerar características importantes de los equipos biomédicos para la correcta incorporación dentro de su institución por medio de instrumentos, guías de priorización y evaluación sistemática.