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

Detección de información relevante en funciones de modo intrínseco

The empirical mode decomposition (EMD) decomposes a local and adaptive time series into a finite set of intrinsic mode functions (IMF), AM-FM signals that allow to represent a non-linear and non-stationary model with the advantage of not losing the underlying meaning. This study examines time series of sEMG measurements for a case study of healthy individuals with carpal tunnel syndrome. Due to the amount of multiple levels of detail, all around a central frequency and evoked by the number of IMFs obtained through EMD, the informational contribution of each at the intermodal and interindividual level is studied through Shannon entropy to establish a general framework of spectral study given Hilbert Huang's (HHT) transformation to remarkable degrees of information. The results show that the latest IMFs have more disordered states even when they engage in apparently regular behavior, agglomerate more time-frequency information, and in the same way, concentrate more differentiable characteristics for a process of individualization of patterns.Este estudio explora la descomposición empírica de modos (EMD), técnica local y adaptativa que descompone una serie de tiempo en un conjunto finito de funciones de modo intrínseco (IMF), señales con amplitud y frecuencia variable que permiten representar un modelo no lineal y no estacionario con la ventaja de no perder el significado físico subyacente. Para el caso se examinan series de tiempo provenientes de mediciones sEMG de un estudio de caso de individuos sanos y con síndrome de túnel del carpo. Debida la cantidad de múltiples niveles de detalle, todos alrededor de una frecuencia central y evocados a la cantidad de IMFs obtenidas a través de la EMD, se estudia el aporte informativo de cada uno a nivel intermodal e interindividual a través de la entropía de Shannon, de manera que se logre establecer un marco general que propicie un enfoque al estudio espectral dada la transformada de Hilbert Huang (HHT) a grados de información destacables. Los resultados permiten evidenciar que sobre las últimas componentes IMF se logran los estados más potenciales al desorden, aun cuando comprometen un comportamiento más regular, aglomeran más información tiempo-frecuencia y del mismo modo, concentran las características más diferenciables para un proceso de individualización de patrones

Design of support device for rehabilitation therapies to distal level of the fingers of the hand

In rehabilitation therapies of hand’s fingers, are developed exercises that involve effort to improve the function of movement using strength and muscle endurance for this objective. This paper presents the design of support device for rehabilitation therapies to distal level of the fingers of the hand, which includes a positional splint, an electronic device and monitoring software through a graphical user interface. The positional splint allows to place the hand and fingers in physiological rest position, in order to obtain measurements of force; this splint was first manufactured using traditional methods and then through a process of reverse engineering was scanned for its subsequent reconstruction. The electronic prototype provided information about the force applied during the therapies carried out at distal fingers of the hand level. The developed device allows supporting the realization of physical therapies at distal fingers of the hand level, and decreases the variability among different specialists in the area.En las terapias de rehabilitación de los dedos de la mano, se desarrollan ejercicios que implican algún esfuerzo y movimiento con el fin de mejorar ciertas funciones, la rehabilitación utiliza la fuerza y la resistencia muscular para dicho objetivo. Este trabajo presenta el diseño de un prototipo de apoyo en terapias de rehabilitación a nivel distal de los dedos de la mano, que comprende una férula posicional y un dispositivo electrónico, adicionalmente se realizó un monitoreo por software a través de una interfaz gráfica de usuario. La férula posicional permite situar la mano y los dedos en posición de descanso fisiológico, con el fin de obtener mediciones de fuerza; esta férula primero se fabricó de manera artesanal y luego mediante un proceso de ingeniería inversa se digitalizó para su posterior reconstrucción. El prototipo electrónico proporcionó información sobre la fuerza aplicada durante las terapias realizadas a nivel distal de los dedos de la mano. El dispositivo desarrollado permite apoyar la realización de las terapias físicas a nivel distal de los dedos de la mano, y disminuye la variabilidad entre diferentes especialistas en el área

Análisis de parámetros espacio temporales de la marcha de amputados transtibiales

In this study we analyzed the spatio-temporal parameters (step length, step time, stride length, stride time, speed and rate) of three unilateral transtibial amputees in order to find the best gait pattern and this verify the adaptation of the prosthesis, using inertial sensors of the TECHNAID ® brand in order to make the diagnosis in an objective way; the data were processed using the MARCHA ET software of the DIGITI research group of the Universidad Distrital Francisco José de Caldas. In this study, were analyzed three subjects from the Hospital Militar Central (HMC) the cause of amputation is due to trauma caused by antipersonnel mines. It was found that subjects with unilateral transtibial amputation lean on more time and carry more weight on their healthy lower limb, which leads to an increase in mechanical demand on the knee joint of the amputated leg.En este estudio se analizaron los parámetros espaciotemporales (longitud del paso, tiempo del paso, longitud de la zancada, tiempo de zancada,  velocidad y cadencia) de tres amputados transtibiales unilaterales con el objetivo de buscar el mejor patrón de marcha y así verificar la adaptación de la prótesis, utilizando sensores inerciales de la marca TECHNAID ® con el fin de hacer el diagnostico de manera objetiva; los datos fueron procesados utilizando el software MARCHA ET del grupo de investigación DIGITI de la Universidad Distrital. En este estudio se analizaron tres sujetos del Hospital Militar Central (HMC) cuya causa de amputación es por trauma por mina antipersonales. Se encontró que los sujetos con amputación transtibial unilateral apoyan más tiempo y cargan más sobre su extremidad inferior sana, lo que conlleva al aumento de demanda mecánica sobre la articulación de la rodilla de la pierna amputada

G. Hottois, el paradigma bioético. Una ética para la tecnociencia. Barcelona: Anthropos, 1999.

El libro que se presenta aquí marcó un hito,hasta el punto de convertirse en un clásico enel área de la bioética, a finales del siglo XX yen el inicio del presente. Si bien es cierto quela primera edición cumplió cerca de veinteaños, hoy por hoy cobra vigencia y se mantienecomo una obra de referencia obligada, sise tiene en cuenta la proliferación de comités,comisiones e institutos de bioética o de éticade las ciencias de la vida, o simplemente deética; o para los investigadores de la ciencia,la tecnología, la técnica, la ingeniería, la tecnocienciao la biotecnología, que mantienenuna preocupación latente porlas implicaciones éticas y ensu quehacer, por un momento,se preguntan: ¿qué vamosa hacer del hombre?

Respuesta a carga de una prótesis transtibial con elementos infinitos durante el apoyo y balanceo

En el presente artículo se describe el modelado de una prótesis transtibial y la simulación de su respuesta a carga estática mediante el uso del software comercial “SolidWorks”. La simulación se realizó basado en el método de elementos finitos. El modelo implementado representa una prótesis prescrita a un individuo genérico de 1,70 m de estatura y 80kgf de peso. Como resultado se encontró que los esfuerzos soportados por los diferentes componentes de la prótesis no exceden los límites mecánicos de sus materiales determinando tensiones, deformaciones y desplazamientos. Esos resultados sugieren que el mecanismo de falla está localizado en las superficies de contacto a lo largo de la prótesis. Este análisis se realiza con el apoyo de los grupos de investigación DIGITIy METIS de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Algoritmos de procesamiento de imágenes satelitales con Tranformada Hough

La segmentación es uno de los pilares del tratamiento digital de imágenesque involucra un conjunto de técnicas con el objetivo de mejorarla calidad o facilitar la búsqueda de información; múltiples procesos sonllevados a cabo dentro de ese marco, utilizados actualmente en el desarrollode la visión artifi cial. El grupo de investigación DIGITI, dela Universidad Distrital Francisco José de Caldas (Colombia), se hainteresado en incorporar características tolerantes a cierto nivel dedistorsión que, en defi nitiva, proporcionen robustez en los resultadosinvestigados sobre imágenes, por tal motivo, el presente artículodescribe la implementación de un modelo de análisis para imágenessatelitales de la malla vial usando la Transformada Hough, técnicaque requiere mucho tiempo de computación para conseguir resultadosóptimos, pero que entre otras ventajas, permite subdividir elespacio paramétrico en celdas acumuladoras, creando un plano independientepara ello, por lo que se convierte en un método robustofrente al ruido, dotado de procesos estadísticos para el análisis de laimágenes

Respuesta a carga de una prótesis transtibial con elementos infinitos durante el apoyo y balanceo

En el presente artículo se describe el modelado de una prótesis transtibial y la simulación de su respuesta a carga estática mediante el uso del software comercial “SolidWorks”. La simulación se realizó basado en el método de elementos finitos. El modelo implementado representa una prótesis prescrita a un individuo genérico de 1,70 m de estatura y 80kgf de peso. Como resultado se encontró que los esfuerzos soportados por los diferentes componentes de la prótesis no exceden los límites mecánicos de sus materiales determinando tensiones, deformaciones y desplazamientos. Esos resultados sugieren que el mecanismo de falla está localizado en las superficies de contacto a lo largo de la prótesis. Este análisis se realiza con el apoyo de los grupos de investigación DIGITIy METIS de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Articulación de la educación media y superior para Bogotá

En aras de formular modelos pedagógicos incluyentes, que generen oportunidades laborales, acceso a la educación superior y que reduzcan los índices de deserción, algunos países como Uruguay, México y Brasil se han dado a la tarea de universalizar la educación media y generalizarla educación superior. En Colombia, el Gobierno Nacional, por medio del Ministerio de Educación Nacional, asume como política nacional la articulación de la media con la superior, reconociendo la existencia de una oferta de formación específica que debe mejorar su calidad, pertinencia y capacidad de articulación con el sector productivo y la educación superior. Con estas posibilidades normativas, las instituciones educativas encuentran caminos para consolidar procesos de mejoramiento de la calidad. Este artículo describe la experiencia del Gobierno Distrital con la Universidad Distrital Francisco José de Caldas y la Secretaría de Educación del Distrito al implementar un modelo institución de educación media superior Técnica y Tecnológica, para llevar programas tecnológicos de la Universidad Distrital a los colegios [1]. Esto implicó modificar el currículo de la media fortaleciendo las ciencias básicas, incluyendo asignaturas de los programas tecnológicos, incorporando asignaturas de la superior con miras a homologación, teniendo como impacto la semestralización del plan de estudios, el aumento de la jornada académica, la realización de parciales conjuntos para las asignaturas comunes, la modificación del sistema de evaluación, que hasta el 2009 estaba sujeto a la promoción automática. Es decir, se caracterizaron colegios comportados más como universidades y se fomentaron cambios que atienden lo estructural de la educación media del país

Estudio de los rangos articulares en la bipedestación estática en personas normales vs. Amputados transtibiales

La postura erecta o estabilidad postural en bipedestación es una característica del ser humano que se adquiere gracias al sentido que tiene de la situación en el espacio o al equilibrio. El mantenimiento de esta postura se logra mediante una adaptación adecuada de los músculos del cuello, tronco y miembros que actúan para mantener el cuerpo en una posición de equilibrio estable. El propósito de este estudio fue analizar la variación de los rangos articulares de miembro inferior en personas sanas vs. amputados transtibiales en la posición de bipedestación estática. Seis sujetos no amputados fueron seleccionados, teniendo en cuenta edad y buena condición médica. Los sujetos amputados que participaron en el estudio fueron tres, seleccionados por ser amputados unilaterales transtibiales, con buena condición física y alto nivel de actividad, con habilidad para caminar a diferentes velocidades sin ayuda. Todos los sujetos firmaron formularios de consentimiento antes de participaren el estudio. Cada participante completó tres ensayos de medición. Se emplearon goniómetros digitales para la medición de los ángulos articulares y se observó el comportamiento en los miembros inferiores