Influence of infill and nozzle diameter on porosity of FDM printed parts with rectilinear grid pattern

The aim of the paper is to analyze the effect of nozzle diameter and infill on porosity and pore size of FDM printed specimens with rectilinear grid pattern. Two different nozzle diameters (0.2 and 0.4 mm), as well as four different infill values (20 %, 40 %, 60 % and 80 %) were used. Experimental results for pore size agree with theoretical results. On the contrary, low experimental porosity was obtained, especially for high infill values, because printed samples show fewer pores than expected. The higher infill, the lower porosity and pore size. Higher nozzle diameter implies higher pore size but similar porosity.Postprint (published version

Mejora de la relación señal-ruido en sensores distribuidos Brillouin

Hoy en día, estamos inmersos en la era de la globalización y las comunicaciones. Nuestra sociedad se mueve a un ritmo frenético, demandando vorazmente nuevos desafíos, información, conocimiento y experiencias. Vivimos ansiosos por viajar, por ver mundo. Toda esta insaciable avidez de vivencias necesita estar soportada por un entramado enorme de infraestructuras, capaz de dar cabida satisfactoriamente a las necesidades de toda la población mundial. Precisamos de caminos, carreteras, redes eléctricas, presas, puentes, redes ferroviarias, huertos solares, parques eólicos, enlaces de telecomunicaciones, túneles, oleoductos, gaseoductos... y un sinfín más de megaestructuras que necesitamos que se mantengan funcionando y que lo hagan de manera constante, continuada y segura. La creciente necesidad de preservar la integridad de dichas infraestructuras ha provocado un aumento considerable en el desarrollo e implementación de sensores de fibra óptica en detrimento de los típicos sensores eléctricos. Este reemplazo paulatino se debe a las numerosas ventajas que aportan los sensores basados en fibra óptica, tales como: ligereza, baja atenuación, seguridad en ambientes extremos o inmunidad al ruido electromagnético, entre otras. Los sensores distribuidos de fibra óptica basados en el efecto Brillouin han adquirido una notable popularidad a lo largo de los últimos años. En particular, los sistemas basados en el Análisis en el Dominio del Tiempo del efecto Brillouin o BOTDA (Brillouin Optical Time Domain Analysis) son especialmente utilizados para monitorizar grandes estructuras civiles, tales como: oleoductos, puentes, presas, etc. Los sensores BOTDA permiten realizar medidas distribuidas a lo largo de grandes distancias (50km) manteniendo una resolución espacial del orden de 1-2 m. Por supuesto, uno de las principales áreas de investigación en BOTDA se centra en aumentar el alcance de medida. Para ello, se torna necesario aumentar la relación señal-ruido (SNR) de los sensores. Numerosas técnicas se han utilizado a fin de conseguir dicho propósito, tales como amplificación Raman, codificación de los pulsos de bombeo o incluso la combinación de ambos métodos. En este trabajo, presentamos el uso de una conocida técnica de detección para aumentar la SNR de los sensores: la detección diferencial. Demostraremos que con la aplicación de dicha nueva técnica de detección conseguimos aumentar en 15km el alcance de los sensores BOTDA convencionales. Además nos desharemos del efecto no deseado que acarrea el uso de la amplificación Raman en sistemas BOTDA, la transferencia de RIN, mejorando la SNR del sensor en un factor 5 en comparación con un sistema BOTDA con detección convencional.Máster Universitario en Sistemas Electrónicos Avanzados. Sistemas Inteligentes (M128

Efecto de un programa de atención primaria de salud en pacientes con enfermedades crónicas no trasmisibles

El objetivo de la investigación fue medir el efecto de un programa de educación en salud basado en el enfoque de atención primaria, destinado a la mejora del autocuidado, adherencia al tratamiento, apoyo familiar, afrontamiento al dolor crónico y bienestar subjetivo en pacientes del Estado de México con enfermedades crónicas no trasmisibles. La muestra fue de tipo intencional y consistió en 188 personas que comenzaron a recibir tratamiento en cualquier institución del Estado de México: 53 hombres y 135 mujeres. Se llevó a cabo el programa en 14 sesiones, comparando los resultados antes y después de su aplicación en un diseño pretest-postest. Se aplicaron los siguientes instrumentos: Escala para la Valoración de la Capacidad de Agencia de Autocuidado de Manrique, Fernández y Velandia (2009); Escala de Adherencia al Tratamiento de Rodríguez, Espinosa y González (2014); Escala de Apoyo Social Percibido de la Familia de Domínguez, Salas, Contreras y Procidano (2010); Cuestionario de Estrategias de Afrontamiento ante el Dolor Crónico de Soriano y Monsalve (2002); Escala de Bienestar Psicológico de González (2013). Para determinar el efecto del programa se hizo uso de la prueba estadística de la t de Student para muestras relacionadas, que exige la dependencia entre las variables. Los participantes en el estudio aclararon todas sus dudas en una sesión previa donde se dio información del programa y se proporcionó por escrito la carta de consentimiento informado, detallando los aspectos básicos de la investigación. Asimismo, se hizo entrega del aviso de confidencialidad. De acuerdo con los resultados obtenidos, el programa de educación en salud basado en el enfoque de atención primaria de salud demostró su efectividad en pacientes del Estado de México con enfermedades crónicas no trasmisibles, dado que se obtuvieron cambios positivos estadísticamente significativos en todas las variables que fueron estudiadas. Adicionalmente, se encontró una relación estadísticamente significativa entre el apoyo familiar y las estrategias ante el dolor crónico y el bienestar psicológico. En cuanto a las estrategias de afrontamiento ante el dolor crónico comparadas por sexo, las mujeres emplean más estrategias de tipo pasivo mientras los hombres tienden a reservarse sus problemas para sí mismos. Se concluye que las enfermedades crónicas no trasmisibles constituyen un problema importante de salud en México y pueden ser prevenibles mediante programas de educación en salud con enfoque en la atención primaria de salud y la prevención, teniendo como resultado la disminución del riesgo de padecimiento de las mismas

Simple Method for the Elimination of Polarization Noise in BOTDA Using Balanced Detection and Orthogonal Probe Sidebands

Polarization noise arises in Brillouin optical timedomain analysis due to the strong polarization sensitivity of stimulated Brillouin scattering. To avoid this noise, it turns out to be indispensable to perform some kind of polarization scrambling, either in the pump pulse, the probe signal or both. This is usually achieved using polarization scrambling/switching systems, which, being mechanical, tend to be not as robust as it would be desirable. In this paper, we propose a completely passive system,with no moving parts, to eliminate polarization noise in a BOTDA. It is based on the use of passive depolarization of the pump pulse together with balanced detection among orthogonally polarized Stokes and anti-Stokes bands of the probe signal. The setup requires no alignment readjustment over time and provides a performance similar to a conventional BOTDA using scrambler.Ministerio de Economía y CompetitividadComunidad de MadridEuropean Commissio

Balanced detection in Brillouin optical time domain analysis

We propose the use of balanced detection in Brillouin Optical Time Domain Analysis (BOTDA) sensors. Balanced detection can be effectively accomplished among the Stokes and anti-Stokes bands in the probe signal. This type of detection leads to a doubling of the trace amplitude and at least a √2 increase in signal to noise ratio over the conventional configuration. Moreover, it leads to a complete cancellation of the common-mode noise in the probe signal, including relative intensity noise in Raman-assisted configurations. We show all these benefits both theoretically and experimentallyMinisterio de Ciencia e InnovaciónComunidad de MadridEuropean Commissio

Unexpected non-local effects in dual-probe-sideband BOTDA

Until now, non-local effects in dual-probe-sideband Brillouin Optical Time Domain Analysis (BOTDA) systems have been considered negligible if the probe power is below the Stimulated Brillouin Scattering (SBS) threshold. In this paper, we show the appearance of non-local effects even below the SBS threshold. The pump pulse experiences a frequencydependent spectral deformation that affects the readout process differently in the gain and loss configurations. The main conclusion of our study is that the measurements in gain configuration are more robust to this non-local effect than the loss configuration. These results are of particular interest for manufacturers of long-range BOTDA systems.European CommissionMinisterio de Economía y CompetitividadComunidad de Madri

Non-local effects in dual-probe-sideband Brillouin optical time domain analysis

According to recent models, non-local effects in dual-probesideband Brillouin Optical Time Domain Analysis (BOTDA) systems should be essentially negligible whenever the probe power is below the Stimulated Brillouin Scattering (SBS) threshold. This paper shows that actually there appear non-local effects in this type of systems before the SBS threshold. To explain these effects it is necessary to take into account a full spectral description of the SBS process. The pump pulse experiences a frequency-dependent spectral deformation that affects the readout process differently in the gain and loss configurations. This paper provides a simple analytical model of this phenomenon, which is validated against compelling experimental data, showing good agreement. The main conclusion of our study is that the measurements in gain configuration are more robust to this non-local effect than the loss configuration. Experimental and theoretical results show that, for a total probe wave power of ~1 mW (500 μW on each sideband), there is an up-shifting of ~1 MHz in the Brillouin Frequency Shift (BFS) retrieved from the Brillouin Loss Spectrum, whereas the BFS extracted from the measured Brillouin Gain Spectrum is up-shifted only ~0.6 MHz. These results are of particular interest for manufacturers of longrange BOTDA systems.European CommissionMinisterio de Economía y CompetitividadComunidad de MadridUniversidad de Alcal

Elevación del piso del seno maxilar usando hueso homólogo liofilizado y hueso autólogo de tibia : reporte de resultados radiográficos e histológicos

ABSTRACT: Autologous bone grafts for maxillary sinus floor lifting are widely accepted to reconstruct alveolar ridge defects; however, there are donor sites that have not been fully explored and can be valid alternatives for this type of procedures. The objective of this study was to evaluate the behavior of tibia autologous grafts compared with freeze-dried homologous bone in maxillary sinus floor lifting. Methods: prospective, controlled, randomized study in 11 patients requiring maxillary sinus elevation. Panoramic radiographs were taken in three different moments (pre-surgery, immediately after surgery, and 6 months post-surgery) in the two groups (tibia and freeze-dried), measuring the alveolar ridge height in the posterior maxilla. Bone biopsies were taken in the grafted area 6 months after the procedure. Results: A significant reduction in bone height was found in the group grafted with freeze-dried bone. The group grafted with tibia autologous bone showed greater stability between baseline and 6 months after surgery. The histological sections showed equal conditions between the two groups. Conclusion: tibia bone shows greater stability in the evaluated period in terms of the height obtained in maxillary sinus floor lifting procedures, with clinical and histological characteristics suitable for the placement of implants. This study should be complemented with a larger sample to provide more representative results that can be applied to the general population. Keywords: maxillary sinus lifting, biomaterials, autologous bone, freeze-dried bone, tibia graft.RESUMEN: Los injertos de hueso autólogo para elevación del piso del seno maxilar son ampliamente aceptados para la reconstrucción de defectos en el reborde alveolar; sin embargo, existen sitios donantes que no han sido debidamente explorados y que pueden representar opciones válidas para este tipo de procedimientos. El objetivo de este estudio consistió en evaluar el comportamiento de los injertos autólogos de tibia, comparados con injertos homólogos de hueso liofilizado en la elevación de seno maxilar. Métodos: estudio prospectivo, controlado, aleatorio, que incluyó a 11 pacientes que requerían elevación del seno maxilar. Se tomaron radiografías panorámicas en tres momentos (prequirúrgico, posquirúrgico inmediato y posquirúrgico a 6 meses) en los dos grupos (tibia y liofilizado). En estas se midió la altura del reborde alveolar en el maxilar posterior. Se tomaron biopsias de hueso en la zona injertada 6 meses después del procedimiento. Resultados: Se encontró una disminución significativa de la altura ósea en el grupo injertado con hueso liofilizado. El grupo injertado con hueso autólogo de tibia presentó mayor estabilidad entre el periodo de la cirugía y 6 meses después. En los cortes histológicos se evidenció igualdad de condiciones entre ambos grupos. Conclusión: el hueso de tibia muestra mayor estabilidad en el periodo investigado, en términos de altura obtenida en procedimientos de elevación de piso del seno maxilar, con características clínicas e histológicas adecuadas para la colocación de implantes. Este estudio debe complementarse con una muestra mayor para aportar resultados más representativos aplicables a la población. Palabras clave: elevación de seno maxilar, biomateriales, hueso autólogo, hueso liofilizado, injerto de tibia

An Automated Fall Detection System Using Recurrent Neural Networks

Falls are the most common cause of fatal injuries in elderly people, causing even death if there is no immediate assistance. Fall detection systems can be used to alert and request help when this type of accident happens. Certain types of these systems include wearable devices that analyze bio-medical signals from the person carrying it in real time. In this way, Deep Learning algorithms could automate and improve the detection of unintentional falls by analyzing these signals. These algorithms have proven to achieve high effectiveness with competitive performances in many classification problems. This work aims to study 16 Recurrent Neural Networks architectures (using Long Short-Term Memory and Gated Recurrent Units) for falls detection based on accelerometer data, reducing computational requirements of previous research. The architectures have been tested on a labeled version of the publicly available SisFall dataset, achieving a mean F1-score above 0.73 and improving state-of-the-art solutions in terms of network complexity.Ministerio de Economía y Competitivida TEC2016-77785-

Breast Cancer Automatic Diagnosis System using Faster Regional Convolutional Neural Networks

Breast cancer is one of the most frequent causes of mortality in women. For the early detection of breast cancer, the mammography is used as the most efficient technique to identify abnormalities such as tumors. Automatic detection of tumors in mammograms has become a big challenge and can play a crucial role to assist doctors in order to achieve an accurate diagnosis. State-of-the-art Deep Learning algorithms such as Faster Regional Convolutional Neural Networks are able to determine the presence of an object and also its position inside the image in a reduced computation time. In this work, we evaluate these algorithms to detect tumors in mammogram images and propose a detection system that contains: (1) a preprocessing step performed on mammograms taken from the Digital Database for Screening Mammography (DDSM) and (2) the Neural Network model, which performs feature extraction over the mammograms in order to locate tumors within each image and classify them as malignant or benign. The results obtained show that the proposed algorithm has an accuracy of 97.375%. These results show that the system could be very useful for aiding physicians when detecting tumors from mammogram images.Ministerio de Economía y Competitividad TEC2016-77785-