Modelos computacionales en la posturografía

Objective: To perform the classification and mapping of body sway parameters from static posturography data to differentiate unilateral transtibial amputees from non-amputees using machine learning and data mining techniques. Methodology: Body sway was measured in 74 individuals, 37 landmine amputees and 37 healthy controls. Stability was classified by group using five machine learning algorithms. A continuous two-dimensional map of posture alterations was developed using Shannon's information theory, the U Mann-Whitney test (p <0.05) was used to identify differences between groups. Results: Five machine learning algorithms (decision tree, decision rules, neural network, vector support machine and clustering) were trained. Validation and comparison were carried out with the metrics obtained from the confusion matrix, using cross-validation to obtain two subsets. The most discriminatory posture condition was classified as displacement of the center of pressure (CoP) on the non-amputated side, anteroposterior direction. The algorithm with the highest performance was the vector support machine and the one with the lowest performance was the cluster; however, all the models performed group classification with an F1 score greater than 0,4. Conclusions: Mapping of sway displacement characteristics into 2D space revealed clear clusters between amputees and controls, confirming that machine learning can aid in the classification of clinical sway patterns measured with static posturography. Computational models allow to objectively evaluate the stability, as well as to recognize the contribution of the contralateral in the control of the static bipedal posture, since it compensates for the non-existence of the ipsilateral afferents and efferents. Financing: Scientific research article derived from the research "Characterization of Stability in Unilateral Transtibial Amputees", funded by "Francisco José de Caldas District University".Objetivo: Realizar la clasificación y el mapeo de parámetros de balanceo corporal a partir de datos de posturografía estática para diferenciar individuos amputados transtibiales unilaterales de no amputados utilizando técnicas de aprendizaje automático y minería de datos. Metodología: El balanceo corporal se midió en 74 individuos, 37 amputados por mina antipersonal y 37 controles sanos. Se clasificó la estabilidad según el grupo haciendo uso de aprendizaje automático. Se desarrolló un mapa bidimensional continuo de las alteraciones de la postura utilizando la teoría de la información de Shannon, la prueba de U Mann-Whitney(p<0.05) fue usada con el fin de identificar diferencias entre grupos. Resultados: Se entrenaron cinco algoritmos de aprendizaje automático, un árbol de decisión, reglas de decisión, una red neuronal, una máquina de soporte vectorial y el clúster. La validación y la comparación se llevaron a cabo con las métricas obtenidas a partir de la matriz de confusión, utilizando validación cruzada para obtener dos subconjuntos. La condición de postura más discriminativa se clasificó como desplazamiento del centro de presión (CoP) lado no amputado dirección antero-posterior. El algoritmo de mayor desempeño fue la máquina de soporte vectorial y el de menor desempeño el clúster, sin embargo, todos los modelos realizaron clasificación de grupos con una puntuación F1 mayor a 0,4. Conclusiones: El mapeo de las características del desplazamiento del balanceo en el espacio 2D reveló agrupaciones claras entre amputados y controles, lo cual confirma que el aprendizaje automático puede ayudar en la clasificación de patrones de balanceo clínico medidos con posturografía estática. Los modelos computacionales permiten evaluar de forma objetiva la estabilidad, así como reconocer el aporte de contralateral en el control de la postura bípeda estática ya que compensa la no existencia de los aferentes y eferentes de ipsilateral. Financiamiento: Artículo de investigación científica derivado del proyecto de investigación “Caracterización de la Estabilidad en Amputados Transtibiales Unilaterales”, financiado por la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Bogotá, Colombia

Modelo cinemático de la marcha protésica transtibial

Se realizó un análisis de sensibilidad de la cinemática de la marcha de los amputados transtibiales en el plano sagital en relación con la alineación dinámica (posición de los componentes de la prótesis): Flexión / extensión del zócalo, abducción / aducción, planiflexión / dorsiflexión del pie protésico, inversión del pie protésico. Con este análisis, se establecieron efectos sobre la flexión y extensión en el plano sagital de la cadera, rodilla y tobillo de la pierna amputada y de la pierna no amputada. La estimación se realizó para cada una de las fases de marcha a través de un modelo desarrollado en Opensim y Matlab, utilizando mediciones realizadas a un paciente con sensores inerciales Technaid®, variando la posición de la toma en el plano sagital y frontal entre 2, 6 y 10 grados. Estas mediciones se procesaron en Matlab donde se calculó un vector de movimiento. Se desarrolló un script para generar el modelo estructural modificado de Opensim, a partir de la posición estática del vector utilizado en cada caso; una vez generado el modelo se calculó la cinemática inversa de la cadera, rodilla y tobillo. Teniendo en cuenta que no es posible realizar las variaciones del pie protésico del individuo para evitar comprometer la estabilidad del mismo al realizar las mediciones, se desarrolló una variante del modelo en la que se formó una red neuronal para estimar la cinemática de la cadera, rodilla y tobillo.A sensitivity analysis of the kinematics of the transtibial amputee gait was performed in the sagittal plane in relation to the dynamic alignment (position of the prosthesis components): Socket flexion/extension, abduction/ adduction, plantiflexion/dorsiflexion of the prosthetic foot, eversion /inversion of the prosthetic foot. With this analysis, effects were established on flexion and extension in the sagittal plane of the hip, knee and ankle of the amputated leg and the non-amputated leg. The estimation was performed for each of the gait phases trough a model developed in Opensim and Matlab, using measurements made to a patient with Technaid® inertial sensors, varying the position of the socket in the sagittal and frontal plane between 2 , 6 and 10 degrees. These measurements were processed in Matlab where a motion vector was calculated. A script was developed to generate the modified structural model of Opensim, from the static position of the vector used in each case; Once the model was generated the inverse kinematics of the hip, knee and ankle were calculated. Taking into account that it is not possible to perform the variations of the prosthetic foot of the individual to avoid compromising the stability of the same when making the measurements, a variant of the model was developed in which a neural network was trained to estimate the kinematics of the hip, knee and ankle.Doctor en IngenieríaDoctorad

Calidad de vida y dolor en pacientes con prótesis de miembro inferior que acuden a la Fundación JEN LEE en el cantón Ibarra durante el 2022

Analizar a la calidad de vida y la presencia de dolor en pacientes con prótesis de miembro inferior que acuden a la Fundación Jen Lee en la cuidad de Ibarra durante el 2022.El dolor puede influir en la calidad de vida de las personas que atraviesan algún tipo de amputación, convirtiéndose factores importantes de valoración. El objetivo de este estudio fue, analizar a la calidad de vida y la presencia de dolor en pacientes con prótesis de miembro inferior que acuden a la Fundación Jen Lee en la cuidad de Ibarra durante el 2022: por lo que se estudió a 27 personas determinadas a través de los criterios inclusión, con los instrumentos de calidad de vida (CV) SF12 y McGuill para el dolor, a través de una investigación descriptiva, cuantitativa y no experimental. Resultando que, la dimensión de CV más afectada fue dolor (64.04) y el nivel más alto la dimensión social (91); el dolor se manifiesta con una intensidad moderada (29,6%), bien localizado (59%); acompañado de latidos (29,6%), con hormigueos (37%), que generan en los pacientes sensaciones emocionales de tensión (18,5%), preocupantes o que asustan (41%) con un EVA promedio de 4. Se concluye que la calidad de vida presenta valores en las dimensiones altas y las características del dolor nos aproxima claramente a conocer el estado actual de los pacientes.Licenciatur

Intelligent software and tecnological convergence

La Facultad de Ingeniería de la Universidad Católica de Colombia, conforme al factor calidad y considerando las tendencias de vanguardia en el ámbito de innovación en ingeniería, desarrollo en la segunda parte de esté congreso, el software inteligente y convergencia tecnológica, Raspberry PI dispositivo apuntador utilizando Open CV, Procesar imágenes identificando maleza en cultivos, también plataformas tecnológicas en enseñanza en la automatización industrial, implementación de JAX-RS, arquitectura soportada en sistemas inteligentes con control de aprendizaje interactivo, modelado del efecto de alineación estática en prótesis transtibiales en redes neuronales, desarrollo e implementación robótica industrial, modelos en la predicción de pérdidas de propagación de ondas electromagnéticas por celular, además, sistemas de autocuidado para el monitoreo en la infraestructura tecnológica distribuida, modelado de elementos 3D trabajos basados en redes difusas, lógica modal de comunicación en sistemas multiagentes, sistemas de adquisición de datos en procesos agroindustriales, herramientas diagnostica en ergonomía aplicada en puesto de trabajo uso de música colombiana en estudiantes colombianos con BCI, sin olvidar, el método automático en morfología digital de hojas tropicales en Colombia, simulación de radiopropagación en red LTE en banda de dividendo digital, desarrollo de plataformas con inteligencia artificial, Cloud computing una oportunidad para las mipymes en Colombia, ontología en la construcción de indicadores en un sistema de soporte con identificador de vulnerabilidad, Nano y biotecnología para generar energía, modelo de optimización del programa para intercambio de riñones, adicionalmente, la tendencia en redes y banda ancha, aplicación de algoritmo genético en nuevos productos, control de maleza en la productividad de cultivo, tecnología de la información para la asignación de turnos de enfermería, antenas fractales en nanoestructuradas, y por último, Brokering servicios multiplataforma con accesibilidad de profesores y estudiantes a contenido educativo gratis. (Redacción propia).II. Software Inteligente y Convergencia Tecnológica. Raspberry Pi como dispositivo apuntador utilizando OpenCV e integrales proyectivas. Procesamiento de imágenes para identificación de malezas en cultivos. Plataforma tecnológica para la enseñanza y la simulación de procesos en automatización industrial. Comparación de implementaciones JAX-RS. Arquitectura distribuida soportada en sistemas inteligentes difusos para el seguimiento del aprendizaje en entornos interactivos. Modelado del efecto de la alineación estática de prótesis transtibiales aplicando redes neuronales. Diseño, desarrollo e implementación de la robótica industrial. Modelos para la predicción de pérdidas de propagación de ondas electromagnéticas en interiores en frecuencias de comunicación celular. Sistema de autocuidado basado en un enfoque de multiagentes para el monitoreo y la corrección de problemas en una infraestructura tecnológica distribuida. Modelado de elementos 3D: de Solidworks a Matlab. Construcción de activos de trabajo basados en conocimiento con redes difusas. Lógica modal en la formalización de comunicación en sistemas multiagentes. Sistemas de adquisición de datos en redes convergentes aplicados en procesos de agroindustria. Herramienta diagnóstica para la evaluación ergonómica del puesto de trabajo. El uso de música colombiana para evaluar el sentido de pertenencia en estudiantes colombianos con BCI. Un método automático para la caracterización morfológica digital de hojas tropicales de Colombia. Simulación de radiopropagación para el diseño de una red LTE en la banda del dividendo digital. Marco conceptual para el desarrollo de plataformas de enseñanza y aprendizaje basadas en inteligencia artificial. Cloud computing, una oportunidad para apalancar la cadena de valor de las mipymes en Colombia. Ontología para la construcción de indicadores de un sistema de soporte a las decisiones para la identificación del índice de vulnerabilidad territorial. Nano y biotecnología para la generación de energía (proyectos Universidad Católica). Modelo de optimización del programa de intercambio de riñones con múltiples etapas. Tendencias en redes y servicios de banda ancha. Aplicación de algoritmos genéticos al diseño de nuevos productos. El control de malezas como elemento significativo en la productividad de cultivos. Tecnologías de la información para resolver el problema de asignación de turnos de enfermería. Antenas fractales nanoestructuradas y estudiantes a contenidos educativos gratuitos