Auto-adaptative Robot-aided Therapy based in 3D Virtual Tasks controlled by a Supervised and Dynamic Neuro-Fuzzy System

This paper presents an application formed by a classification method based on the architecture of ART neural network (Adaptive Resonance Theory) and the Fuzzy Set Theory to classify physiological reactions in order to automatically and dynamically adapt a robot-assisted rehabilitation therapy to the patient needs, using a three-dimensional task in a virtual reality system. Firstly, the mathematical and structural model of the neuro-fuzzy classification method is described together with the signal and training data acquisition. Then, the virtual designed task with physics behavior and its development procedure are explained. Finally, the general architecture of the experimentation for the auto-adaptive therapy is presented using the classification method with the virtual reality exercise

Cómo motivar a los estudiantes de secundaria mediante actividades de ciencias atractivas y divertidas

Se presenta una propuesta de formación del profesorado llevada a cabo durante dos cursos académicos (2006/08) con la finalidad de mejorar la motivación e interés de los estudiantes hacia el aprendizaje de las ciencias. Se diseñó e implementó un curso desde la perspectiva de una ciencia comprometida, pero también amena, creativa y divertida, incluyendo actividades interactivas realizadas en colaboración con el Museo de Ciencias Príncipe Felipe, experimentos de laboratorio, textos divulgativos con enfoques CTSA (Ciencia-Tecnología-Sociedad-Ambiente), juguetes científicos, así como el aporte de experiencias provenientes de otros países europeos (Alemania, Francia y Reino Unido). Esta iniciativa, en la que han participado 80 profesores ha sido un instrumento eficaz tanto para la mejora de la motivación como para promover la formación de comunidades de práctica

Microcrystalline silicon thin film transistors obtained by Hot-Wire CVD

Polysilicon thin film transistors (TFT) are of great interest in the field of large area microelectronics, especially because of their application as active elements in flat panel displays. Different deposition techniques are in tough competition with the objective to obtain device-quality polysilicon thin films at low temperature. In this paper we present the preliminary results obtained with the fabrication of TFT deposited by hot-wire chemical vapor deposition (HWCVD). Some results concerned with the structural characterization of the material and electrical performance of the device are presented

Electronic transport in low temperature nanocrystalline silicon thin-film transistors obtained by Hot-Wire CVD

Hydrogenated nanocrystalline silicon (nc-Si:H) obtained by hot-wire chemical vapour deposition (HWCVD) at low substrate temperature (150 °C) has been incorporated as the active layer in bottom-gate thin-film transistors (TFTs). These devices were electrically characterised by measuring in vacuum the output and transfer characteristics for different temperatures. The field-effect mobility showed a thermally activated behaviour which could be attributed to carrier trapping at the band tails, as in hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H), and potential barriers for the electronic transport. Trapped charge at the interfaces of the columns, which are typical in nc-Si:H, would account for these barriers. By using the Levinson technique, the quality of the material at the column boundaries could be studied. Finally, these results were interpreted according to the particular microstructure of nc-Si:H

Surface passivation of crystalline silicon by Cat-CVD amorphous and nanocrystalline thin silicon films

In this work, we study the electronic surface passivation of crystalline silicon with intrinsic thin silicon films deposited by Catalytic CVD. The contactless method used to determine the effective surface recombination velocity was the quasi-steady-state photoconductance technique. Hydrogenated amorphous and nanocrystalline silicon films were evaluated as passivating layers on n- and p-type float zone silicon wafers. The best results were obtained with amorphous silicon films, which allowed effective surface recombination velocities as low as 60 and 130 cms -1 on p- and n-type silicon, respectively. To our knowledge, these are the best results ever reported with intrinsic amorphous silicon films deposited by Catalytic CVD. The passivating properties of nanocrystalline silicon films strongly depended on the deposition conditions, especially on the filament temperature. Samples grown at lower filament temperatures (1600 °C) allowed effective surface recombination velocities of 450 and 600 cms -1 on n- and p-type silicon

Thin Film Transistors obtained by Hot-Wire CVD

Hydrogenated microcrystalline silicon films obtained at low temperature (150-280°C) by hot wire chemical vapour deposition at two different process pressures were measured by Raman spectroscopy, X-ray diffraction (XRD) spectroscopy and photothermal deflection spectroscopy (PDS). A crystalline fraction >90% with a subgap optical absortion 10 cm -1 at 0.8 eV were obtained in films deposited at growth rates >0.8 nm/s. These films were incorporated in n-channel thin film transistors and their electrical properties were measured. The saturation mobility was 0.72 ± 0.05 cm 2/ V s and the threshold voltage around 0.2 eV. The dependence of their conductance activation energies on gate voltages were related to the properties of the material

Confiabilidad de las Ondas de Activación Local para Evaluar el Sustrato Auricular de Pacientes con Fibrilación Auricular Paroxística

[ES] El análisis de electrogramas (EGMs) del seno coronario (SC) durante la ablación por catérer (AC) de fibrilación auricular (FA) es clave para la evaluación del sustrato auricular. No obstante, los canales del catéter de registro suelen verse afectados por mal contacto y por el movimiento cardíaco. Este trabajo estudia los canales más fiables para preservar las dinámicas de la FA durante el ritmo sinusal (RS). Se han empleado 44 registros bipolares multicanal del SC de 60-300 segundos de 28 pacientes con FA paroxística sometidos a AC. Cada registro contenía cinco canales: distal, medio-distal, medio, medio-proximal, proximal. En cada canal se calcularon características de las ondas de activación local (OALs): duración, área y correlación entre morfologías dominantes. Se han utilizado los tests de KruskalWallis, Mann-Whitney y Mann-Whitney con corrección de Bonferroni para la comparación multicanal, por pares y uno frente a los demás, respectivamente. El canal distal presentó resultados menos fiables, con OALs de duración larga (p = 0,047), amplitud baja (pmax < 0,003) y menos área (pmax < 0,020) y con correlación entre sus OALs y las OALs del canal proximal relativamente baja (85,57 %). Las OALs entre los canales medio y medio-próximal fueron más consistentes, con correlación entre sus OALs muy altas (95,02 %), presentando además duración más corta (p = 0,084) y amplitud (pmax < 0,050) y áreas mayores (pmax < 0,070). En consecuencia, los canales medios y medio-proximales son más robustos, preservando al máximo las dinámicas de la FA, por ello se aconseja su empleo para evaluar el sustrato auricular de pacientes con FA durante el RS.Trabajo cofinanciado por los proyectos de investigación competitiva DPI2017-83952-C3 de MINECO-AEIFEDER-UE, SBPLY/17/180501/000411 de la JCCLM y AICO/2019/036 de la GVA.Vraka, A.; Hornero Sos, F.; Bertomeu-González, V.; Osca Asensi, J.; Alcaraz Martínez, R.; Rieta, JJ. (2020). Confiabilidad de las Ondas de Activación Local para Evaluar el Sustrato Auricular de Pacientes con Fibrilación Auricular Paroxística. Sociedad Española de Ingeniería Biomédica. 430-433. http://hdl.handle.net/10251/178274S43043

Verificación Sobre la Estabilidad de Electrogramas Fragmentados para la Caracterización del Sustrato Auricular en Pacientes con Fibrilación Auricular

[ES] Para caracterizar el sustrato auricular en fibrilacion auricular (FA) se ha investigado un amplio numero de indices aplicados a electrogramas auriculares fragmentados complejos (CFAE). Sin embargo, se ha obviado la evaluacion de su calidad, asi como de su estabilidad interna (intra-canal) e intra-paciente. Este trabajo evalua la estabilidad intracanal e intra-paciente de 204 CFAEs bipolares de FA registrados en pacientes con FA paroxistica (n = 15) y persistente (n = 19) aplicando indices no lineales. Para estimar las diferencias entre los CFAEs se ha utilizado el coeficiente de variacion (CV) de la entropia muestral (SE) y el determinismo (DET) del analisis de cuantificacion de recurrencias (RQA) de los datos. Ademas, tambien se analizaron las variaciones introducidas al descartar los segmentos de CFAEs ruidosos y con artefactos. El analisis intra-canal reporto una variacion significativa del CV( %) para cualquier longitud de segmento analizado tanto para DET como para SE al descartar segmentos ruidosos, habiendo mayores disminuciones para segmentos mas largos. Ademas, se observaron grandes variaciones de CV( %) para DET y SE en cualquier longitud de segmento en el analisis intra-paciente, pero en este caso, el descarte de segmentos ruidosos no mejoro resultados. La prueba de Kruskal-Wallis reporto diferencias estadisticamente significativas para DET y SE entre canales, independientemente del proceso de descarte. Por tanto, la alta variabilidad observada de los CFAEs ha demostrado que promediar los datos en un canal o entre diferentes canales puede conducir a una simplificacion excesiva de la caracterizacion del sustrato auricular basada en CFAEs.El presente trabajo ha sido cofinanciado por los proyectos de investigacion competitiva DPI2017-83952-C3 de MINECO-AEI-FEDER-UE, SBPLY/17/180501/000411 de la JCCLM y AICO/2019/036 de la GVA.Finotti, E.; Hornero Sos, F.; Bertomeu-González, V.; Osca Asensi, J.; Alcaraz Martínez, R.; Rieta, JJ. (2020). Verificación Sobre la Estabilidad de Electrogramas Fragmentados para la Caracterización del Sustrato Auricular en Pacientes con Fibrilación Auricular. Sociedad Española de Ingeniería Biomédica. 422-425. http://hdl.handle.net/10251/178257S42242

Efecto de la Ablación por Catéter Sobre Ciertas Estructuras Auriculares de Pacientes con Fibrilación Auricular Paroxística: El Caso del Seno Coronario

[ES] Numerosos estudios previos han reportado alteraciones significativas de varias características de la onda P en el electrocardiograma (ECG) de superficie tras un procedimiento de ablacion por cateter (AC) de fibrilación auricular paroxística (FAP). Sin embargo, no se ha reportado resultado alguno sobre una de las estructuras auriculares mas empleada como referencia en el registro de señales invasivas durante procedimientos de AC, como es el seno coronario (SC). Para indagar en este asunto, este estudio utiliza registros bipolares del SC de 26 pacientes sometidos a AC de FAP. Los registros fueron grabados en ritmo sinusal (RS) y duraron 5 minutos. El trabajo incluye la deteccion y el analisis de las siguiente características de ondas de activacion local (OALs): duracion, amplitud, ¿ area positiva y negativa, variabilidad morfologica (VM), dispersión y el número de tramos crecientes y decrecientes (NTCD). Las características mencionadas se compararon antes y despues de la AC usando el test U de Mann-Whitney, calculando tambien sus valores medianos. Duracion, amplitud y áreas positivas y negativas marcaron un moderado decrecimiento (de ¿1,42 % a ¿14,28 %). La VM y la dispersion se incrementaron (de +1,20 % a +64,81 %). No se encontro ninguna alteracion en el NTCD. En consecuencia, los resultados obtenidos coincidieron en su mayor parte con hallazgos similares reportados sobre la onda P del ECG en trabajos previos. No obstante, las características de las OALs en registros bipolares del SC no sufrieron una alteracion significativa por causa de la AC (p > 0,05). En consecuencia, las mayores alteraciones observadas en estudios sobre la onda P del ECG deben provenir, posiblemente, de otras areas auriculares alejadas del SC o son ¿ una superposicion de alteraciones de menor nivel que tienen lugar en multiples zonas auriculares.El presente trabajo ha sido cofinanciado por los proyectos de investigacion competitiva DPI2017-83952-C3 de MINECO-AEI-FEDER-UE, SBPLY/17/180501/000411 de la JCCLM y AICO/2019/036 de la GVA.Vraka, A.; Bertomeu-González, V.; Hornero Sos, F.; Quesada Dorador, A.; Alcaraz Martínez, R.; Rieta, JJ. (2020). Efecto de la Ablación por Catéter Sobre Ciertas Estructuras Auriculares de Pacientes con Fibrilación Auricular Paroxística: El Caso del Seno Coronario. Sociedad Española de Ingeniería Biomédica. 105-108. http://hdl.handle.net/10251/17827310510

Distinción Entre Electrogramas de Fibrilación Auricular Paroxística Frente a Persistente para Evaluación del Sustrato Auricular en Procedimientos de Ablación por Catéter

[ES] Para contribuir a un abordaje optimizado de la ablacion por cateter (AC) de fibrilacion auricular (FA), durante los ultimos anos se han introducido complicados indices destinados a discriminar FA paroxistica de persistente (FApar vs. FAper) aplicados sobre electrogramas auriculares fraccionados complejos(CFAE). Sin embargo, los electrofisiologos exigen el uso de metodos de clasificacion simples y de comprension directa. Por ello, el presente trabajo explota la longitud de ciclo de FA (AFCL), la frecuencia dominante (DF), la entropia muestral (SE) y el determinismo (DET) del analisis de cuantificacion recurrente, aplicado a registros de FA con CFAEs, para crear modelos sencillos de discriminacion entre FApar y FAper. El AFCL y la DF se calcularon sobre los registros enteros, mientras que SE y DET secalcularon utilizando segmentos de 1, 2 y 4 s. La informacion redundante se elimino umbralizando sucesivamente matrices de correlacion y el algoritmo de Random Forests ordeno las variables por relevancia. A continuacion, un arbol de clasificacion combino de manera optima los indices con alto nivel clasificatorio y se probaron con validacion cruzada dejando uno fuera. Despues de analizar todas las combinaciones posibles, el mejor resultado obtuvo una Precision (Acc) del 88,2 % para discriminar FApar de FAper, mientras que DET proporciono la mejor Acc individual de 82,4 %. Como conclusion, una seleccion cuidada y reducida de caracteristicas puede facilitar un modelo de clasificacion sencillo capaz de discriminar con precision entre CFAEs de FApar y FAper para mejorar el abordaje terapeutico de la FA.El presente trabajo ha sido cofinanciado por los proyectos de investigacion competitiva DPI2017-83952-C3 de MINECO-AEI-FEDER-UE, SBPLY/17/180501/000411 de la JCCLM y AICO/2019/036 de la GVA.Finotti, E.; Bertomeu González, V.; Hornero Sos, F.; Quesada Dorador, A.; Alcaraz Martínez, R.; Rieta, JJ. (2020). Distinción Entre Electrogramas de Fibrilación Auricular Paroxística Frente a Persistente para Evaluación del Sustrato Auricular en Procedimientos de Ablación por Catéter. Sociedad Española de Ingeniería Biomédica. 109-112. http://hdl.handle.net/10251/17826210911