Examinando por Materia "Microcirculation"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Dispositivo para evaluar la microcirculación sublingual como potencial estimador del choque microcirculatorio
    (Universidad EIA, 2021) Vergara Londoño, Sebastian; Torres Villa, Róbinson Alberto; Uribe Acevedo, Rafael Ignacio; Montoya Goez, Yesid de Jesús
    RESUMEN: Para lograr evaluar el estado de la microcirculación sublingual de un paciente y poder definir de acuerdo con esto, si el paciente va a entrar en un episodio de choque microcirculatorio o hipovolémico, en este trabajo de grado se buscó construir un dispositivo que evaluara la microcirculación sublingual, como potencial estimador del choque microcirculatorio. Para llevar a cabo este proyecto, se utilizó la metodología de diseño de Ulrich y Eppinger, la cual comienza con el planteamiento de las necesidades y requerimientos para construir un dispositivo que permita adquirir la señal de fotopletismografía, después se genera un concepto con las posibles soluciones y se escoge el concepto ganador de acuerdo con ciertos parámetros de evaluación. Luego de haber concluido el diseño de concepto, se procede con el diseño de detalle, donde se realizan todos los diseños que requiere el dispositivo, como el diseño circuital, diseño de la carcasa y el ensamble de ambos componentes. Posterior a esto, se realizan las pruebas de funcionamiento del dispositivo, donde se evalúan 3 parámetros que son de gran importancia a la hora de evaluar la perfusión periférica, y son la PPG, el flujo a partir de la PPG y el índice de perfusión periférica. Para evaluar que el dispositivo mide con certeza dichos parámetros, se realizaron análisis estadísticos para comprobar su validez. A su vez, se construyó un simulador de flujo microcirculatorio para realizar la comparación de la señal de flujo obtenida con la PPG, con un flujo conocido para poder tener un dispositivo que mida el flujo y asocie dicha onda a un valor en ml/s. De esta manera, se logra contribuir a las investigaciones presentes de como poder evaluar la microcirculación sublingual de manera certera, no invasiva y continua en el paciente, para así, poderse anticipar a episodios de choque.
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    ÍtemSólo datos
    Evaluación de la microcirculación sublingual por pletismografía
    (Universidad EIA, 2023) Uribe Acevedo, Rafael Ignacio; Torres Villa, Robinson Alberto; Montoya Goez, Yesid
    RESUMEN: 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.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Simulación computacional de la microcirculación usando redes neuronales
    (Universidad EIA, 2024) García Escobar, Daniel; Ospina Muñoz, Walter Antonio; Palacio Cárdenas, Guillermo Alberto; Guillermo Alberto Palacio Cárdenas
    RESUMEN: la medicina y la inteligencia artificial han avanzado conjuntamente en los últimos años destacándose los resultados en el análisis de imágenes médicas, procesamiento de datos y la simulación de sistemas biológicos con condiciones específicas. Esto ha contribuido a que la medicina sea cada vez más personalizada, permitiendo un entendimiento detallado del caso de cada paciente al analizar ampliamente la información sobre sus particularidades. Las redes neuronales tienen la capacidad de simular sistemas reales, aprendiendo directamente de las leyes de la física presentadas mediante ecuaciones diferenciales y condiciones de frontera. En este trabajo se estudia el flujo sanguíneo de la circulación en capilares, la región del sistema vascular donde ocurre el intercambio de nutrientes entre la sangre y los tejidos del cuerpo, siendo los vasos sanguíneos más pequeños con solo unas cuantas micras de diámetro. El flujo sanguíneo a través de estos vasos se denomina microcirculación y los daños a esta escala no pueden ser detectados en la mayoría de los hospitales. Sin embargo, se ha visto que de la microcirculación se obtiene información de daños iniciales que, de ser detectados a tiempo, pueden prevenir repercusiones más graves en el sistema cardiovascular. Los modelos y las simulaciones basados en fundamentos teóricos y experimentales ayudan a comprender mejor esta parte del sistema circulatorio a la vez que pueden complementar futuros dispositivos de medición. La microcirculación tiene condiciones físicas particulares que la convierten en un sistema complejo: (1) es un fluido granular, no newtoniano, con viscosidad dependiente del radio del capilar; (2) además del flujo sanguíneo, el sistema involucra la filtración del plasma hacia el exterior del capilar. Para describir de manera correcta este sistema se usaron dos modelos teóricos, desarrollados en la universidad de Florencia (Italia), basados en adaptaciones de las ecuaciones clásicas de transporte de momento y de masa. Debido a la complejidad del problema, en este trabajo se desarrollaron diversas arquitecturas de redes neuronales que fueron probadas en condiciones menos específicas como fue la resolución de las ecuaciones de Navier-Stokes para fluidos newtonianos. Posteriormente estos métodos se aplicaron a los modelos de microcirculación, con el objetivo de recrear los resultados documentados en la literatura sobre concentraciones de glóbulos rojos y velocidades en el sistema. En este trabajo se encontró que es posible recrear la microcirculación utilizando redes neuronales informadas por física, sin la necesidad de bases de datos. Al validar el modelo con la literatura se confirmó que la simulación puede ser usada en investigaciones con datos reales y así aportar a estudios y desarrollos en esta área.