Examinando por Autor "Torres Villa, Robinson Alberto"
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Ítem Acceso abierto Aplicativo de asistencia deportiva a partir del procesamiento de señales fisiológicas(Universidad EIA, 2023) Guevara Yandar, Lucero Karina; Casas Ramírez, Andrea; Torres Villa, Robinson AlbertoRESUMEN: el sedentarismo es un estilo de vida que implica la falta de actividad física cotidiana y graves consecuencias de salud para aquellas personas que lo practican, pues aproximadamente el 60% de la población pone su salud en riesgo debido a una vida inactiva (Ambroa, 2016). Dicha falta de ejercicio regular puede aumentar el riesgo de enfermedades crónicas, como la obesidad, la diabetes tipo 2, enfermedades cardiovasculares, el cáncer y la depresión; y es uno de los problemas actuales de la salud pública (A. Pérez et al., 2017), pues se estima que causa alrededor del 6 % de todas las muertes a nivel mundial, con 3,2 millones de muertes al año (Ruiz et al., 2021). Por tal magnitud, el propósito de este proyecto es la construcción de un aplicativo de asistencia deportiva para personas sedentarias por medio del procesamiento de sus señales fisiológicas, que sea capaz de generar recomendaciones específicas y que motive a las personas a llevar un estilo de vida activo. El proyecto sigue la metodología de Ulrich y Eppinger, que consiste en identificar las necesidades y requerimientos iniciales de la interfaz, generar conceptos y alternativas de solución, y seleccionar la opción más adecuada. Para así, proceder luego al diseño detallado del aplicativo, en el que se tienen en cuenta la configuración de los aspectos teóricos, funcionales y estéticos. Posteriormente, se lleva a cabo la ejecución de las pruebas de esfuerzo físico en las personas voluntarias, en donde se adquieren y almacenan variables fisiológicas relevantes, que luego se ingresan al aplicativo, para generar por medio de diferentes procesos o cálculos clasificaciones como el nivel de sedentarismo, la aptitud cardiorrespiratoria y el índice de masa corporal; y en base a estas, asignar un plan de entrenamiento personalizado para cada usuario; el cual se implementa durante un período de 4 semanas e incluye la realización de un seguimiento para evaluar el progreso. De esta manera, se obtiene como resultado final un aplicativo que brinda una experiencia amigable al usuario y ofrece una amplia gama de herramientas para interpretar la condición física de las personas, además, de estimular la adherencia a la práctica deportiva. Asimismo, ofrece un plan de entrenamiento personalizado para personas sedentarias, que permite mejorar valores de las variables fisiológicas, como la frecuencia cardíaca y el consumo máximo de oxígeno.Publicación Acceso abierto Dispositivo para la adquisición de biopotenciales cardíacos por medio de electrodos independientes(Universidad EIA, 2019) Arias Hoyos, Daniela; Gutiérrez Moreno, Catalina; Torres Villa, Robinson AlbertoEl monitoreo de variables fisiológicas en pacientes es de vital importancia durante procesos quirúrgicos. Entre las señales más comúnmente monitoreadas esta la electrocardiografía. A pesar de los avances recientes en tecnologías de comunicación inalámbrica, la gran mayoría de los monitores electrocardiográficos aún operan con un amplio uso de cables desde los electrodos hasta la estación de monitoreo, los cuales presentan un riesgo inherente tanto de infección para el paciente como de obstaculización para el personal médico. Una solución concreta a esta problemática es el uso de electrocardiógrafos inalámbricos, los cuales reducen el número de cables entre el paciente y el dispositivo de diferentes maneras. Sin embargo, muchos de estos dispositivos no eliminan por completo la presencia de cables entre los mismos electrodos a pesar de que efectivamente logran independizar la estación de monitoreo. En este proyecto, entonces, se propone una nueva estrategia para la adquisición de la señal electrocardiográfica que está compuesta de dos electrodos independientes, libre de cables que adquieren el biopotencial de manera diferencial y transmiten los datos utilizando Bluetooth Low Energy a un nodo central mientras mantienen una sincronización efectiva. A través del diseño, la construcción, y las pruebas de un dispositivo que utiliza este protocolo, se encontró que este planteamiento es una opción viable con gran potencial para el futuro de los dispositivos médicos inalámbricos.Ítem Sólo datos Evaluación de la microcirculación sublingual por pletismografía(Universidad EIA, 2023) Uribe Acevedo, Rafael Ignacio; Torres Villa, Robinson Alberto; Montoya Goez, YesidRESUMEN: la sepsis es un problema de salud pública y una de las principales causas de muerte en el mundo. Actualmente su diagnóstico se basa en identificar el deterioro de la función basal de al menos un órgano lo cual da por sentado el establecimiento de la disfunción orgánica antes de realizar su diagnóstico. Debido a que uno de los mecanismos involucrados en la etiología de la disfunción orgánica es la alteración de la perfusión y previo a esto de la microcirculación, no es de extrañar el protagonismo que viene cobrando la evaluación de la microcirculación sublingual en pacientes con sepsis. La herramienta actualmente más aceptada para este propósito es la videomicroscopia, pero los costos y dificultades operativas que implica su utilización son algunas de las causas que han limitado su uso. Este trabajo plantea desarrollar un dispositivo que evalúe la microcirculación sublingual a partir de la señal de pletismografía y permita a futuro establecer un método más sencillo de utilizar y económico. Se utilizó la metodología divergente-convergente; la búsqueda bibliográfica corroboró la utilidad de la microcirculación en sepsis y a través de una matriz de evaluación se definió la fotopletismografía (PPG) como técnica a utilizar. Se eligió un sensor de PPG con LEDs rojo, infrarrojo y verde, para el cual se construyó un prototipo físico que lo integrara, permitiera su uso en cavidad oral y adquiriera la señal de la cara ventral de la lengua. Se realizaron 2 experimentos en una muestra de 31 sujetos, el primero demostró la alteración en la derivada de PPG de luz verde al ejercer presión sobre el sensor ubicado en el pulpejo del cuarto dedo de la mano con lo cual se concluyó que la luz verde evaluaba la microcirculación en los capilares más superficiales. El segundo utilizó la luz verde para evaluar la microcirculación sublingual a través de 15 características y cuyos resultados se reportan a través de sus medianas: amplitud máxima promedio flujo verde (0,00004 V/s), amplitud mínima promedio flujo verde (-0,00007 V/s), valor RMS flujo verde (0,00002 V/s), valor RMS del flujo verde ajustado (0,00014 V/s), Índice de perfusión PPG luz verde (1,519 %), pico máximo del espectro flujo verde (0,00866 dB/Hz), pico menor del espectro flujo verde (0,00179 dB/Hz), razón entre pico máximo y menor del espectro flujo verde (0,2307), posición en X centroide del espectro flujo verde (0,9766 Hz), posición en Y centroide del espectro flujo verde (0,00139 dB/Hz), posición en X centroide ajustado del espectro flujo verde (0,3516 Hz), posición en Y centroide ajustado del espectro flujo verde (0,00076 dB/Hz), AUC pico menor del espectro flujo verde (0,00017 dB), AUC pico máximo del espectro flujo verde (0,00077 dB), razón entre área bajo la curva de los picos menor y máximo (0,2466). Estos datos pueden ser asumidos como referencia de una muestra de población sana para futuros trabajos y soportan a la fotopletismografía por medio de la longitud de onda de la luz verde como un método útil para evaluar la microcirculación.Publicación Acceso abierto Experiencia en formación a través de la virtualidad(Universidad EIA, 2020-05-26) Torres Villa, Robinson Alberto; Durango Gil, Iván DaríoComparte su experiencia docente a través de la virtualidad el profesor Róbinson Alberto Torres Villa, el cual orienta los cursos de Electrónica Análoga y de Potencia, y Circuitos Eléctricos y Máquinas para programas de ingeniería Mecatrónica y Biomédica.Publicación Sólo datos Gases alveolares medidos desde la entrada de la vía aérea, en un simulador físico del sistema respiratorio humano, como potencial herramienta para el mejoramiento de la ventilación mecánica del pulmón(Universidad EIA, 2023) Jiménez Posada, León Dario; Montagut Ferizzola, Yeison Javier; Torres Villa, Robinson AlbertoRESUMEN: Los ventiladores médicos empleados en pacientes bajo cuidado crítico tienen como función principal mejorar los gases alveolares, oxígeno (O2) y dióxido de carbono (CO2), cuando estos valores se encuentran fuera del rango normal debido a diferentes patologías del sistema respiratorio. Sin embargo, para los pacientes que están sometidos a ventilación mecánica, no se tiene una herramienta confiable que le permita conocer al clínico el verdadero valor de estos gases alveolares, respiración a respiración. A pesar de los grandes avances de la capnografía, existen muchos factores clínicos que pueden alejar el valor final del CO2 espirado del valor promedio alveolar real. Además, la medición del O2 en la ventilación mecánica se ha limitado a mostrar su valor en los gases de entrada al paciente. La presente tesis doctoral propone un enfoque para predecir los gases alveolares (O2 y CO2) en un simulador físico del sistema respiratorio humano. El estudio se realizó utilizando un simulador físico con intercambio de gases (SAMI-SII), desarrollado en el presente trabajo, junto con estrategias de inteligencia artificial (IA) entrenadas con el desarrollo de un modelo de transporte de gases desde la entrada de la vía aérea hasta la sangre, utilizando ecuaciones convencionales de transporte de masa acopladas a dos medios porosos que simulan cada uno de los pulmones. El simulador desarrollado, SAMI-SII, presentó un desempeño consistente en las concentraciones a la entrada de la vía aérea con respecto a las observadas en la práctica clínica, y fue posible estimar el valor promedio de los gases alveolares O2 y CO2 en el simulador cuando está conectado a un ventilador comercial. Posteriormente el modelo fue probado en 13 pacientes pulmonarmente sanos y sometidos a ventilación mecánica. Los resultados obtenidos en esta investigación demuestran un alto grado de éxito en las pruebas de validación. La metodología empleada ha probado ser efectiva y precisa, evidenciando su valor y utilidad para futuras investigaciones en este campo. En las diversas pruebas de validación llevadas a cabo, los datos resultantes superaron consistentemente las expectativas iniciales, lo que refuerza la solidez y la fiabilidad de los hallazgos de esta tesis. Estos resultados validados, respaldados por un riguroso análisis estadístico, establecen una nueva base para futuros trabajos en el área.Ítem Acceso abierto Método alternativo no invasivo para la estimación del grupo sanguíneo A+ y O+(Universidad EIA, 2023) Soto Ortiz, Yulieth Paola; Yépez Miranda, María Alejandra; Torres Villa, Robinson Alberto; Jaramillo Grajales, MarisolRESUMEN: determinar el grupo sanguíneo de una persona, previamente a procedimientos como transfusiones sanguíneas y trasplantes de órganos, es fundamental para evitar reacciones hemolíticas asociadas a la incompatibilidad. En la actualidad, el método convencional para la detección es la hemoaglutinación que se realiza a partir de la combinación de una muestra sanguínea con anticuerpos monoclonales. A pesar de ser el más utilizado, este método presenta algunas desventajas como: al ser netamente visual, se pueden asociar errores humanos en la interpretación o transcripción de los resultados; se realiza estrictamente por personal calificado, y pueden llegar a presentarse eventos adversos inherentes a éste. En ese sentido, es preciso disponer de métodos alternativos automatizados, que permitan reducir estos errores y realizar la tipificación de forma rápida, especialmente para aquellos pacientes urgentes, en estado crítico, que se encuentren en cualquier servicio del ámbito hospitalario o prehospitalario, y requieran una transfusión sanguínea pronta. Adicionalmente, con la propuesta de este método alternativo se pretende generar impacto a nivel social, científico e investigativo en el sector de la medicina implementando metodologías innovadoras, que sin duda alguna traerán progreso y beneficio a la población colombiana. Para el desarrollo del proyecto, se realizó una revisión de la literatura científica con el objetivo de identificar las características ópticas propias de los antígenos y anticuerpos implicados en la tipificación sanguínea. Seguidamente, se evaluaron en el laboratorio dichas propiedades con el fin de determinar cuál podía constituirse como principio de funcionamiento de un posible dispositivo no invasivo de tipificación sanguínea. A partir de esto, se escogieron la absorbancia y la frecuencia como variables de interés y, empleando componentes electrónicos, se realizó el diseño de un circuito que permitía asociar un voltaje a lecturas realizadas en muestras sanguíneas obtenidas de la comunidad EIA con grupos A+ y O+. De esta forma, una vez obtenidos los datos de voltajes para ambos grupos sanguíneos, se analizó el funcionamiento del método propuesto empleando estadística clásica, con el propósito de asociar un rango específico de voltaje a cada grupo. Sin embargo, se encontró que no había soporte estadístico para afirmar que los datos presentaban diferencias significativas entre sí. Por lo que, bajo la premisa de separar los datos, se emplearon técnicas de Machine Learning en aprendizaje supervisado utilizando el software de MATLAB, dando como resultado el diseño de dos modelos de inteligencia artificial que permiten la clasificación de los grupos sanguíneos, con una exactitud del 60 y 80 %. Finalmente, teniendo en cuenta lo encontrado durante el desarrollo de la investigación, se identificaron y plantearon algunos de los requerimientos que debería cumplir un posible dispositivo de tipificación sanguínea que sea no invasivo y que funcione bajo los parámetros del método propuesto.Publicación Acceso abierto Notas de clase(Fondo Editorial Universidad EIA, 2014-01) Montagut Ferreizola, Yeison; Torres Villa, Robinson Alberto; Jaramillo Mesa, Darío; Fondo Editorial Universidad EIA; Fondo Editorial Universidad EIAEl libro está dividido en tres capítulos: Electrónica digital, Microcontroladores y prácticas de laboratorio. Se pretende que este libro no solo sea un material de consulta, sino que más bien sea el cuadernillo de apuntes de cada uno de los estudiantes de la asignatura, por eso mismo se ha destinado en cada página un espacio para que los estudiantes puedan hacer sus apuntes directamente sobre las páginas del libro. Al final de cada tema y del libro se dan las referencias bibliográficas que le permitirán al estudiante ampliar sus conocimientos.Publicación Acceso abierto Notas de clase(Fondo Editorial Universidad EIA, 2015-07) Montagut Ferreizola, Yeison; Torres Villa, Robinson Alberto; Jaramillo Mesa, Darío; Fondo Editorial Universidad EIA; Fondo Editorial Universidad EIAEl libro está dividido en tres capítulos: dispositivos básicos de estado sólido, amplificador operacional y osciladores, que a su vez están subdivididos en 27 temas. Cada uno de los temas está formado por objetivos de aprendizaje, conceptos básicos, ejemplos, ejercicios para desarrollar extra clase y sugerencias bibliográficas.Publicación Acceso abierto Protesis ocular funcional(Universidad EIA, 2024) Illat, Inès; Montoya Goez, Yesid; Torres Villa, Robinson AlbertoRESUMEN: de acuerdo con la OMS, en el mundo existen 2 200 millones personas con discapacidad visual, eso incluye diferentes tipos de deterioro de la visión cercana o lejana (Organización Mundial de la Salud, 2023). Diferentes enfermedades conducen a la pérdida de un ojo, llevando a una discapacidad llamada monoftalmia que incluye también el hecho de no poder ver de un ojo sin necesidad de haberlo perdido. La ceguera se desarrolla cuando el pasaje de la luz del ambiente hacia el fondo del ojo se impide o cuando la propagación del mensaje nervioso hacia el cerebro perturbe la visión. Retirar el ojo es pertinente en algunos casos: un cáncer, un desprendimiento de la retina, una fuente de dolor con lesión evolutiva sin otro tratamiento… Después de esta cirugía, el doctor propondrá una prótesis al paciente y, en la mayoría de los casos, esta es una cáscara inerte que permite una comodidad estética. Las prótesis oculares representen un avance mayor en el ámbito de la medicina y de la tecnología médica. Estos dispositivos, que se están haciendo más y más sofisticados, han permitido a muchas personas recuperar su calidad de vida, su autoestima después la pérdida de un ojo. Las prótesis oculares tienen una larga historia, remontándose al antiguo Egipto, pero han evolucionado de manera espectacular con dispositivos personalizados y estéticos. La evolución se alimentó por los avances en oftalmología, prótesis, fabricación de materiales, investigación en biomedicina y tecnología. Los desafíos vinculados al diseño, a la fabricación y a la adaptación de las prótesis oculares provocan preguntas multidisciplinarias que necesitan una exploración a mayor profundidad. En este trabajo se presentará un estudio de las diferentes posibilidades de la creación de una prótesis del ojo. La particularidad de esta prótesis es que debe ser funcional y, entonces, diferenciarse de otras del mercado. Entonces, al contrario de las prótesis oculares tradicionales, que se limitan a una restauración estética, las prótesis oculares funcionales aspiran a restaurar las capacidades visuales del ojo perdido. Muchos investigadores trabajan sobre la idea de realizar una prótesis de este tipo. Sus trabajos se definen en este estudio para permitir buscar una nueva solución para las personas que perdieron su ojo.Ítem Acceso abierto Sistema de detección de fibrilación auricular a partir de procesamiento de señales de ECG e inteligencia artificial(Universidad EIA, 2023) Awad Pérez, Karina; Saldarriaga Echeverri, Felipe; Torres Villa, Robinson Alberto; Camacho Cogollo, Javier EnriqueRESUMEN: la fibrilación auricular es el tipo de arritmia más común a nivel mundial, y ha sido considerada como un problema de salud pública por sus niveles de prevalencia. Esta cardiopatía puede derivar en complicaciones de alto riesgo como accidentes cerebrovasculares o infartos, que no solo ponen la vida del paciente en riesgo, sino que aumentan considerablemente las cargas económicas para empresas contributivas del régimen de salud. Conjuntamente, la fibrilación auricular se asocia con comorbilidades comunes como la hipertensión o la diabetes. Actualmente la patología es diagnosticada a partir de registros de electrocardiografía, que son tomados por un tiempo limitado, por lo que el evento podría no quedar consignado. En este trabajo se propone un sistema de detección de fibrilación auricular basado en inteligencia artificial, con el fin de abordar el problema desde una aproximación preventiva y así disminuir la ocurrencia de eventos adversos. En primer lugar, se realizó un preprocesamiento de señales de electrocardiografía y extracción de 23 características basadas en variabilidad cardíaca. La calidad de las señales fue evaluada antes y después del preprocesamiento. Posteriormente se hizo el procesamiento y análisis de los datos extraídos para entrenar modelos de aprendizaje de máquinas como SVM, Regresión Logística, RF, entre otros, ajustando sus hiperparámetros. Los modelos fueron evaluados y validados externamente con otro conjunto de señales mediante métricas como sensibilidad, precisión y exactitud; obteniendo para los cinco mejores modelos una exactitud superior al 92 %. Se eligió uno de los modelos con mejor desempeño y se evaluó el poder predictivo de cada característica en la clasificación que otorgaba el modelo, además, se redujo su dimensionalidad a solo 5 características. Este modelo fue evaluado nuevamente para determinar el efecto de reducir la dimensionalidad. Finalmente, fue embebido en un microcontrolador y probado con un simulador de pacientes, demostrando que es posible implementar el algoritmo de inteligencia artificial en un dispositivo con capacidad computacional limitada.
