Examinando por Materia "Photoplethysmography"
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Publicación Acceso 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 JesúsRESUMEN: 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.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 Rediseño del sistema para la monitorización de la presión intraabdominal(Universidad EIA, 2019) Cardona Pineda, Maria Sthefany; Mejía Mejía, ElisaLa medición de la presión intraabdominal es una variable comúnmente utilizada en la unidad de cuidados intensivos por su gran valor como indicador pronóstico de la aparición de situaciones patológicas críticas como el síndrome compartimental abdominal. El aumento en exceso de la presión intraabdominal trae problemas abdominales subyacentes, que conlleva a este síndrome, que genera daños irreversibles a nivel cardiovascular, respiratorio, renal, gastrointestinal y del sistema nervioso central. En general, desencadena una disfunción multiorgánica y, en los peores casos, la muerte. Además, las medidas terapéuticas médicas para tratar el síndrome compartimental abdominal son limitadas, por lo que se requiere la medición constante y no invasiva de la presión intraabdominal para tener una respuesta oportuna ante la posible aparición del síndrome. A partir del estudio “Sistema para la monitorización de la Presión Intraabdominal” realizado por los ingenieros biomédicos Elisa Mejía Mejía y Juan Manuel Gómez González, de la Universidad EIA, el siguiente trabajo tiene como objetivo la continuación del prototipo propuesto, generando mejoras y evaluaciones que contribuyan al desarrollo de una nueva estrategia prometedora para la monitorización no invasiva y continua de esta variable. Para llegar al propósito de este estudio se identificaron las etapas del sistema, se realizó una evaluación de las características de las señales adquiridas por el dispositivo y, por último, se propuso un diseño del sistema con respecto a las mejoras identificadas y los resultados de la evaluación inicial. Como producto final se obtuvo un sistema que permite la adquisición y visualización de la señal de fotopletismografía y el cálculo de la variable de saturación de oxígeno, el cual cuenta con un control de voltaje, que adecua la intensidad de los LED’s rojo e infrarrojo automáticamente para que la visualización de la onda pulsátil no se vea afectada por los parámetros del ambiente ni de algunas características del paciente que pueden afectar la morfología y la amplitud de la señal, como el color de la piel o el grosor del segmento corporal.Publicación Acceso abierto Sistema no invasivo para la detección de una molécula modelo con rango de absorción similar al de la hemoglobina(Universidad EIA, 2023) Ayala Ortiz, Stefanny Lorena; Meza Pernett, Tatiana María; Torres Villa, Róbinson Alberto; Agudelo Pérez, Natalia AndreaRESUMEN: La anemia es una afección en la que se carece de glóbulos rojos sanos, los cuales contienen hemoglobina, que es una proteína encargada del transporte de oxígeno. Cuando esta se encuentra por debajo de los valores establecidos, es un indicador de padecer la enfermedad. Los métodos tradicionales para la medición de hemoglobina son invasivos, las principales desventajas de estos son el tiempo que emplea obtener el resultado, los altos costos que acarrea cuando se estudian grandes grupos poblacionales y el riesgo asociado a contaminación por agujas; por lo que surgen métodos no invasivos como una alternativa, los cuales utilizan técnicas como la fotopletismografía; y aunque estos dispositivos ya están en el mercado, no se encontró en la literatura que en Colombia se utilicen o fabriquen. Por lo tanto, en esta investigación se planteó el desarrollo de un dispositivo para la detección in vitro de una molécula modelo con rango de absorción similar al de la hemoglobina, empleando el principio de fotopletismografía. La metodología planteada para llevar a cabo el anterior objetivo se dividió en dos fases, la primera fue el diseño y desarrollo del dispositivo, para lo cual se hizo una revisión bibliográfica de técnicas y dispositivos no invasivos usados en la medición de hemoglobina, y de esta forma poder obtener bases de trabajos previos que se aplicaron en el diseño de un sistema para la adquisición y procesamiento de una señal de corriente directa empleando características de la señal de fotopletismografía, en respuesta a la presencia de la molécula modelo; y la segunda es la fase experimental, esta se implementó más adelante, con el fin de hallar una relación entre la concentración de la molécula y la respuesta que arrojaba el sistema, además; se puso a prueba la detección de la molécula modelo por parte del dispositivo y el comportamiento de este frente a variaciones en la concentración. Esto con el fin de dejar las bases sentadas para en futuros estudios poder desarrollar un dispositivo no invasivo capaz de medir la concentración de hemoglobina en sangre de forma continua, de bajo presupuesto y con alto grado de exactitud en su medición.Publicación Acceso abierto Sistema para el establecimiento de la relación entre las medidas PRV (variabilidad de la frecuencia de pulso) y HRV (variabilidad de la frecuencia cardiaca)(Universidad EIA, 2020) Patiño Zambrano, Cristhian Felipe; Cortés López, Mateo; Torres Villa, Róbinson AlbertoRESUMEN: En el campo de la investigación actual, se encuentran artículos en los cuales se concluye que la medida de HRV (variabilidad de la frecuencia cardiaca) y PRV (variabilidad de la frecuencia de pulso) son lo mismo, ya que ambas señales se consideran diferencias entre los tiempos latido y latido, y por consiguiente una de ellas puede ser reemplazada por la otra. Pero, por el contrario, existen otros que refutan esta idea, realizan evaluación de escenarios y definen algunas variables de comparación como las vías de propagación (vasos, piel) y desfase de señales. En este trabajo de grado se abordaron diferentes estrategias para tratar de establecer elementos que aportarán a esta discusión. Se determinaron cuáles eran las variables dentro de estas dos señales que se pueden comparar por medio del cálculo de índices temporales, geométricos, no lineales y frecuenciales, comprobando la relación, similitud y diferencia entre la variabilidad cardiaca y la variabilidad de pulso. Además, se demostró la precisión o no, de modelos por regresiones múltiples, redes neuronales multi-layer perceptrón y redes neuronales recurrentes para la estimación de la señal de HRV por medio de la señal de PRV. Finalmente, se abordó la implementación de un dispositivo portátil que trabajó con la adquisición de las señales y mostró resultados provenientes del modelo más preciso, desarrollado por medio de una red recurrente con memoria a largo plazo (LSTM). De esta manera, se logra contribuir a la discusión existente entre estas dos señales, además de proponer más elementos en el entendimiento de la relación que hay entre una señal y la otra, aportando a que en un futuro cuando se construyan dispositivos portables que afirman adquirir HRV a través de PRV, en realidad tengan una mayor certeza de que efectivamente se está midiendo lo que se espera.Publicación Acceso abierto Sistema para la monitorización de la presión intraabdominal(Universidad EIA, 2014) Gómez González, Juan Manuel; Mejía Mejía, Elisa; Torres Villa, Róbinson AlbertoEl aumento de la presión intraabdominal (PIA) por encima de ciertos límites puede llevar al desarrollo de una condición potencialmente mortal conocida como el síndrome compartimental abdominal (SCA). Actualmente, la medición de la PIA se hace por medio de diferentes técnicas, siendo casi todas ellas invasivas y que pueden llevar a otras complicaciones o medidas falsas, especialmente en algunas poblaciones de pacientes, como niños o personas obesas. Una alta PIA tiene efectos fisiológicos sobre virtualmente todos los órganos mayores, como el corazón, los pulmones y el cerebro, afectando sus funciones normales y sus propias presiones. Entre estos efectos se ha encontrado la disminución del riego sanguíneo en el abdomen, generando que la oxigenación abdominal baje. Algunos estudios han mostrado una relación inversa entre el aumento de la PIA y el decremento de la saturación de oxígeno en el tejido abdominal usando la técnica de espectroscopia del infrarrojo cercano. Otra técnica óptica, la pulsoximetría, podría permitir la determinación de esta relación. Esta técnica utiliza la señal fotopletismográfica para estimar la saturación de oxígeno arterial usando un indicador conocido como SpO2. Las bases de la pulsoximetría, el diseño y construcción de un sensor de pulsoximetría por reflexión y el diseño, construcción y caracterización de un sistema de instrumentación para la medición de la saturación de oxígeno en la pared abdominal se describen y analizan en este trabajo.Publicación Acceso abierto Sistema vestible para la adquisición de la variación de la frecuencia de pulso en diferentes ubicaciones anatómicas(Universidad EIA, 2020) Arango Bedoya, Juan Pablo; Torres Villa, Róbinson AlbertoRESUMEN: La presente investigación tiene como objetivo diseñar e implementar un dispositivo que permita la obtención de la variabilidad de la frecuencia de pulso en diferentes ubicaciones anatómicas y pretende iniciar un nuevo proyecto que tiene como finalidad impactar el campo del diagnóstico de enfermedades cardiovasculares en la medicina. Se presenta como un proyecto necesario ya que propone una solución a la falta de un diagnóstico oportuno de enfermedades cardiovasculares por medio de la fotopletismografía, en donde gracias al bajo costo de esta tecnología y su alto grado de adaptabilidad al usuario, permitirá que una alta cantidad de personas pueda realizarse constantemente exámenes de diagnóstico y así puedan comenzar de una manera oportuna los procedimientos médicos en caso de ser necesarios. En un comienzo se realizará todo lo correspondiente a la elaboración del dispositivo y sus pruebas de funcionamiento. Posteriormente, se adaptarán todos estos componentes electrónicos con el fin de que no sean molestos para el usuario a la hora de ser instalados y, por último, se realizarán las pruebas que indiquen si en realidad el dispositivo almacena las variables fisiológicas anteriormente mencionadas. Los resultados esperados en esta investigación servirán como base para estudios futuros, en donde se buscará, mediante el análisis y el procesamiento de las señales, una relación entre variabilidad de la frecuencia cardíaca y la variabilidad de la frecuencia de pulso y, con esta relación, poder realizar el diagnóstico de enfermedades cardiovasculares por medio de la fotopletismografía.
