Multi-sector thermophysiological head simulator for headgear research

[EN] Predicting thermal comfort perceived during wearing protective clothing is important especially for the head as it is one of the most sensitive body parts to heat. Since helmets typically induce an additional thermal insulation that impairs the heat dissipation from the head, a special attention should be drawn to a heat strain leading to a decrease of the cognitive performance and to adverse health effects. Thermal manikins allow systematic analysis of the heat and mass transfer properties of protective clothing. However, this methodology does not provide sufficient information about the local and the whole body human physiological response in different cases of use. The prediction of the physiological state of the body is provided by a thermophysiological model. However, they are not capable of accounting for complex heat and mass exchange processes at the skin surface when the clothing is worn. Thermal devices could measure the overall effect of these processes when wearing the given actual gear and being exposed to the surrounding environment. Several attempts to couple thermal manikins with physiological models have been undertaken, however, the partial coupling of a body part manikin with a physiological model has not been addressed so far. Hence, the aim of this work was to develop a novel thermophysiological human head simulator for headgear evaluation based on the coupling of a thermal head manikin with a thermophysiological model. This method would be able to realistically reproduce the effect of clothing on the heat and mass transfer from the head's skin to the environment. A thermal head manikin with a dedicated segmentation for headgear testing was evaluated for the thermophysiological human head simulator. This head manikin showed consistent when compared to previously published data of a less segmented head manikin and the more detailed investigation of the local heat transfer at head brought additional information regarding the contribution of the local design characteristics of the headgear to the overall heat exchange. The thermal head manikin was evaluated in the most demanding scenarios according to the human physiology. It was possible to consistently define four head parts, namely, forehead, cranial, face and neck parts. When heterogeneous surface temperature distribution was applied on the head manikin, the gradients between head parts could compromise the precision of skin temperature prediction at forehead and face. The passive heating and cooling responsiveness of the head manikin did not present any limitation for simulating sudden temperature step changes. However, when the manikin heating and cooling processes were modulated by the PI control with default settings, the time needed to reach the temperature set point was larger than the time required by the human physiology. The thermophysiological model was validated for prediction of global and local skin temperatures by comparing simulations against human experimental data in a wide range of conditions. The physiological model showed a good precision in general when predicting core and mean skin temperature. A reduced precision was observed for some local skin temperatures. Finally, the thermal head manikin and the physiological model were coupled to build up the thermophysiological head simulator. The comparison of the prediction of the coupled system with human experimental data in several scenarios showed a good agreement for rectal and mean skin temperatures. However, some greater discrepancy was observed for forehead temperature in exposures in which participants were exercising in warm environments. The representation of the human sweat evaporation could be affected by a reduced evaporation efficiency and manikin sweat dynamics. The industry will benefit from this thermophysiological human head simulator, which will lead to the development of helmet designs with enhanced thermal comfort, and therefore, with higher acceptance by users[ES] Poder predecir el confort térmico durante el uso de indumentaria de protección es muy relevante especialmente en el caso de la cabeza, ya que es una de las partes más sensibles del cuerpo al calor. Los cascos y otros elementos de protección frente a impactos incorporan un aislamiento adicional que di-ficulta la disipación de calor en la cabeza. Los maniquís térmicos permiten analizar de manera sistemática las propiedades de transferencia de calor y humedad de la indumentaria de protección. Sin embargo, esta metodología no permite inferir la respuesta fisiológica del usuario cuando utiliza la prenda. Existen modelos termofisiológicos que permiten predecir la respuesta térmica humana pero presentan algunas limitaciones cuando se representan los procesos de transferencia de calor y humedad a través de la ropa. En este caso, un maniquí térmico podría cuantificar el intercambio real de calor que se pro-duce con el ambiente térmico cuando se viste una determinada prenda. Existen experiencias en las que un maniquí de cuerpo completo ha sido acoplado con un modelo termofisiológico. Sin embargo, el acoplamiento de un maniquí que representa únicamente una parte del cuerpo con un modelo de la fisiología humana no ha sido llevado a cabo hasta ahora. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo ha sido desarrollar una nueva metodología para evaluar cascos y equipos de protección para la cabeza basándose en el acoplamiento de un maniquí térmico de cabeza con un modelo fisiológico. Un maniquí térmico de cabeza ha sido evaluado para ser acoplado con un modelo termofisiológico. Sus medidas fueron consistentes con resultados anteriormente publicados realizados con un maniquí en menos seccionado. Este nuevo maniquí introdujo información adicional sobre la contribución en particular de las distintas características de diseño del casco al intercambio de calor global. El maniquí térmico de cabeza fue evaluado en los escenarios más extremos identificados para la fisiología humana. Se pudo identificar cuatro partes en el sistema acoplado, frente, cráneo, cara y cuello. En el caso de simular una distribución heterogénea de temperatura, los gradientes generados entre las diferentes partes podrían comprometer la precisión en la predicción de la temperatura de la piel en la frente y la cara. La capacidad pasiva de calentamiento y enfriamiento del maniquí de cabeza no supuso ninguna limitación para simular los cambios súbitos de temperatura de la piel pero cuando el control PI del maniquí moduló los procesos de calentamiento y enfriamiento, el tiempo necesario para alcanzar la temperatura de consigna fue mayor que el tiempo de reacción observado en la fisiología humana. Las predicciones de temperatura obtenidas con el modelo de la fisiología humana fueron validadas mediante la comparación con datos humanos experimentales. En general, el modelo mostró buena precisión para la predicción de la temperatura interna y la temperatura media de la piel. Sin embargo, la precisión observada fue menor para la predicción de algunas temperaturas locales. El maniquí térmico de cabeza y el modelo termofisiológico fueron acoplados. La comparación de las predicciones del sistema acoplado con datos humanos experimentales en diferentes escenarios mostró concordancia para la temperatura rectal y media de la piel. No obstante, se observó una mayor discrepancia en la predicción de la temperatura de la frente si se comparaba las simulaciones obtenidas con el modelo por sí solo y con el sistema acoplado en escenarios en los que los participantes realizaban actividad física ambientes cálidos. La representación de la evaporación del sudor humano en el sistema acoplado podría estar condicionada por una menor eficiencia en la evaporación y la respuesta dinámica de la sudoración del maniquí. La industria se podrá beneficiar de este sistema para avanzar en el desarrollo de nuevos productos que proporcionen[CA] Poder predir el confort tèrmic durant l'ús d'indumentària de protecció es especialment rellevant en el cas del cap, ja que és una de les parts més sensibles del cos a la calor. Els cascs incorporen un aïllament adicional que dificulta la dissipació de la calor al cap. Aquest fet és particularment dramàtic quan l'estrès tèrmic afecta negativament a la funció cognitiva i té efectes negatius sobre la salut. Els maniquins tèrmics permeten analitzar de manera sistemàtica les propietats tèrmiques de la indumentària de protecció. No obstant, aquesta metodologia no permet inferir la resposta fisiològica de l'usuari quan utilitza la indumentària. En l'actualitat existixen models matemàtics que permeten predir l'estat fisiològic del cos humà però presenten algunes limitacions quan es tracta de simular els complexos processos de transferència de calor i humitat que ocorren amb roba. En aquest cas, un maniquí tèrmic podria quantificar l'intercanvi real de calor que es produïx en l'ambient tèrmic quan es porta una determinada roba. Existixen experiències prèvies en les que un maniquí de cos complet ha sigut acoblat en un model de la fisiologia humana. No obstant, l'acoblament d'un maniquí que representa únicament una part del cos en un model de la fisiologia humana no ha sigut dut a terme fins ara. Per tant, l'objectiu d'aquest treball es desenvolupar una nova metodologia per a evaluar cascs i indumentària de protecció per al cap basada en l'acoblament d'un maniquí tèrmic de cap amb un model fisiològic. Un maniquí tèrmic de cap ha sigut valorat per a ser acoplat en un model de la fisiologia humana. Les mesures del maniquí van ser consistents amb els resultats publicats en maniquís menys seccionats. Aquest maniquí tèrmic de cap introduix informació adicional sobre la contribució particular de les dife-rents característiques del disseny dels cascs a l'intercanvi de calor global. El maniquí tèrmic de cap ha sigut valorat en els escenaris més extrems identificats per la fisiologia hu-mana. Es van poder identificar quatre parts al sistema acoblat, front, crani, cara i coll. En el cas de simular una distribució heterogènia de temperatura en la superfície del maniquí de cap, els gradients generats entre les diferents parts podria comprometre la precisió en la predicció de la temperatura de la pell en el front i la cara. La capacitat passiva de calfament i refredament del maniquí de cap no va suposar ninguna limitació per simular els canvis sobtats de temperatura de la pell observats en la fisiologia humana. No obstant, quant el control PI del maniquí modulà els processos de calfament i refredament, el temps necessari per alcançar la temperatura de consigna va ser major que el temps de reacció observat en la fisiologia humana. Les prediccions de temperatura obtingudes en el model de la fisiologia humana previst per formar part del sistema acoblat van ser validades amb dades humanes experimentals. En general, el model va mostrar una bona precisió en la predicció de la temperatura interna i la temperatura mitjana de la pell. No obstant, la precisió va ser menor en la predicció de las temperaturas locals. El maniquí tèrmic de cap i el model de la fisiologia humana van ser acoblats. La comparació de les prediccions del sistema acoblat amb dades humanes experimentals mostraren concordança en el cas de la temperatura rectal i mitjana de la pell. No obstant, s'observà una major discrepància en la predicció de la temperatura del front quant es comparaven les simulacions obtingudes en el model per sí mateix i el sistema acoblat en escenaris en els quals els participants realitzaven activitat física en am-bients càlids. La representació de l'evaporament del suor humà en el sistema acoblat podria estar con-dicionada per una menor eficiència en l'evaporament. La indústria es podra beneficiar d'aquest sistema per a avançar en el desenvolupament de nous productes que proporcioneMartínez Guillamón, N. (2016). Multi-sector thermophysiological head simulator for headgear research [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61487TESI

Using an improved rule match algorithm in an expert system to detect broken driving rules for an energy-efficiency and safety relevant driving system

Vehicles have been so far improved in terms of energy-efficiency and safety mainly by optimising the engine and the power train. However, there are opportunities to increase energy-efficiency and safety by adapting the individual driving behaviour in the given driving situation. In this paper, an improved rule match algorithm is introduced, which is used in the expert system of a human-centred driving system. The goal of the driving system is to optimise the driving behaviour in terms of energy-efficiency and safety by giving recommendations to the driver. The improved rule match algorithm checks the incoming information against the driving rules to recognise any breakings of a driving rule. The needed information is obtained by monitoring the driver, the current driving situation as well as the car, using in-vehicle sensors and serial-bus systems. On the basis of the detected broken driving rules, the expert system will create individual recommendations in terms of energy-efficiency and safety, which will allow eliminating bad driving habits, while considering the driver needs

Informatics Inside : Grenzen überwinden - Virtualität erweitert Realität : Informatik-Konferenz an der Hochschule Reutlingen, 11. Mai 2011

Die Informatics Inside-Konferenz findet in diesem Jahr zum dritten Mal statt. Mit dem Thema "Grenzen überwinden – Virtualität erweitert Realität" stellt sich die Veranstaltung einem aktuellen Schwerpunkt, der viele Interessierte aus Wirtschaft, Wissenschaft und Forschung anzieht. Die Konferenz hat sich von einer Veranstaltung für die Masterstudenten des Studiengangs Medien- und Kommunikationsinformatik zu einer offenen Studentenkonferenz entwickelt. Um die Qualität weiter zu steigern wurde parallel dazu ein zweistufiges Review-Verfahren für Beiträge dieses Tagungsbandes eingeführt

Application of the simultaneous equation models to temporary disability prescriptions in primary health care centres

[EN] Non-medical characteristics of primary healthcare centres (PHCs) influence the prescription of temporary disability leaves (incidence and absence rates) due to anxiety, as studied in the Valencian Community (E Spain; 5,111,706 inhabitants, 2009), where 485 centres (66%) were analysed. A structural two-equation model was used to explain which centres' factors impact prescriptions more. This model determined the influence of PHCs' factors (location, delay in specialized care, sick leave duration, etc.) on the incidence and absence rates, and on the interdependence between both rates. The results suggest the need to improve centres' management (clinical guidelines) and labour market regulations, and to control the disability benefits paid. © 2013 © 2013 Taylor & Francis.Guadalajara Olmeda, MN.; Barrachina Martínez, I. (2014). Application of the simultaneous equation models to temporary disability prescriptions in primary health care centres. International Journal of Computer Mathematics. 91(2):252-260. doi:10.1080/0020716.2013.808334S25226091

Multisensory Analysis of Consumer-Product Interaction During Ceramic Tile Shopping Experiences

[EN] The need to design products that engage several senses has being increasingly recognised by design and marketing professionals. Many works analyse the impact of sensory stimuli on the hedonic, cognitive, and emotional responses of consumers, as well as on their satisfaction and intention to purchase. However, there is much less information about the utilitarian dimension related to a sensory non-reflective analysis of the tangible elements of the experience, the sequential role played by different senses, and their relative importance. This work analyses the sensorial dimension of consumer interactions in shops. Consumers were filmed in two ceramic tile shops and their behaviour was analysed according to a previously validated checklist. Sequence of actions, their frequency of occurrence, and the duration of inspections were recorded, and consumers were classified according to their sensory exploration strategies. Results show that inspection patterns are intentional but shifting throughout the interaction. Considering the whole sequence, vision is the dominant sense followed by touch. However, sensory dominance varies throughout the sequence. The dominance differences appear between all senses and within the senses of vision, touch and audition. Cluster analysis classified consumers into two groups, those who were more interactive and those who were visual and passive evaluators. These results are very important for understanding consumer interaction patterns, which senses are involved (including their importance and hierarchy), and which sensory properties of tiles are evaluated during the shopping experience. Moreover, this information is crucial for setting design guidelines to improve sensory interactions and bridge sensory demands with product features.The Spanish Ministry of Culture and Education funded this research with Grant No. PSE-020400-2007-1.Artacho Ramírez, MÁ.; Alcantara Alcover, E.; Martínez, N. (2020). Multisensory Analysis of Consumer-Product Interaction During Ceramic Tile Shopping Experiences. Multisensory Research. 33(2):213-249. https://doi.org/10.1163/22134808-20191391S21324933

Detecting the adherence of driving rules in an energy-efficient, safe and adaptive driving system

An adaptive and rule-based driving system is being developed that tries to improve the driving behavior in terms of the energy-efficiency and safety by giving recommendations. Therefore, the driving system has to monitor the adherence of driving rules by matching the rules to the driving behavior. However, existing rule matching algorithms are not sufficient, as the data within a driving system is changing frequently. In this paper a rule matching algorithm is introduced that is able to handle frequently changing data within the context of the driving system. 15 journeys were used to evaluate the performance of the rule matching algorithms. The results showed that the introduced algorithm outperforms existing algorithms in the context of the driving system. Thus, the introduced algorithm is suited for matching frequently changing data against rules with a higher performance, why it will be used in the driving system for the detection of broken energy-efficiency or safety-relevant driving rules

Factores asociados a una respuesta inadecuada a la vacunación frente a la hepatitis B en personal sanitario.

RESUMEN El virus de la hepatitis B (VHB) es el principal agente infeccioso asociado al riesgo ocupacional en los trabajadores sanitarios dada su prevalencia en la población atendida y su contagiosidad. Con la introducción de los programas de vacunación, la incidencia de hepatitis B se ha reducido de manera espectacular en las instituciones sanitarias. Tras la aplicación de la pauta de vacuna estándar se detectan niveles protectores de anticuerpos de superficie (antiHBs 10 mUI/ml) en más del 90% de los adultos y en más del 95% de los niños y adolescentes. Pero entre un 5 y un 10% de los vacunados aparentemente sanos, no responden a la vacuna sin que hayan podido ser definitivamente aclaradas las razones para ello. Aquellos que responden de manera inadecuada seguirán siendo susceptibles de contraer la infección por el VHB. OBJETIVOS 1. Estimar el porcentaje de inmunogenicidad y eficacia tras una pauta completa de vacunación antihepatitis B. 2. Estudiar si determinadas variables pueden influir en la respuesta inadecuada (antiHBs < 10 mUI/ml) o en una respuesta pobre (antiHBs < 100 mUI/ml) a la vacunación: edad, sexo, índice de masa corporal, consumo de tabaco, de alcohol y de medicamentos, niveles de colesterol, GOT, GPT y GGT, infección por el VHC y marca de vacuna administrada. 3. Determinar qué factores influyen en la persistencia de los antiHBs a los tres años de la vacunación. MATERIAL Y MÉTODOS El diseño del estudio es de tipo observacional y analítico en el que una cohorte de 1022 trabajadores sanitarios es seguida de forma retrospectiva. Se realizó un estudio descriptivo, un análisis bivariante y finalmente se estimó la asociación entre cada variable independiente y la respuesta o no a la vacuna mediante la construcción de un modelo multivariante de regresión logística no condicional, con la razón de odds (OR) como medida de asociación. RESULTADOS En nuestra muestra obtuvimos una tasa de seroconversión del 94,5%; mientras que en los 56 casos restantes (5,5%), la respuesta fue insuficiente o nula y se clasificaron como no respondedores. Entre las posibles variables predictoras, las que se asociaron de una forma significativa con el riesgo de desarrollar una respuesta no protectora en el análisis multivariante de regresión logística no condicional fueron el género masculino (OR 4,4 [IC al 95%: 2,2-8,8]), la edad superior a 40 años (OR 3,1 [IC al 95% entre 1,53 y 6,12]), un mayor índice de masa corporal (OR 5,5 [IC al 95%: 2,3 - 13,4]) y el consumo de tabaco (OR 3,2 [IC al 95% entre 1,4 y 7,7]). Entre las variables predictoras, las que se asociaron de una forma significativa con el desarrollo de una respuesta pobre (antiHBs < 100 mUI/ml) fueron las mismas que para una respuesta baja, pero se añadió, la marca registrada de vacuna. En la pérdida de niveles de antiHBs adecuados a los 3 años de la primovacunación, la variable predictora más importante fue el nivel de anticuerpos tras la primovacunación. El otro factor asociado fue el IMC. CONCLUSIONES Con los resultados obtenidos en nuestro estudio recomendamos estimar el riesgo individual de cada trabajador de la salud antes de vacunar en función de las cuatro variables predictivas (sexo, edad, IMC y tabaco) y en aquellas personas con riesgo alto de respuesta inadecuada optar por una estrategia de vacunación alternativa: 4 dosis, dosis dobles, nuevas vacunas que incluyen adyuvantes o las subunidades preS1 y preS2. ____________________________________________________________________________________________________The hepatitis B virus (HBV) is the principal infectious agent associated with occupational risk among healthcare workers because of its prevalence and contagiousness. With the introduction of vaccination programs, hepatitis B has decreased spectacularly in sanitary institutions. After a standard vaccination schedule, more than 90% adults and 95% children and teenagers present protective levels of surface antibodies (antiHBs > 10 mUI/ml). However, between 5 to 10% of healthy adults do not respond to a standard schedule. These people will continue to be susceptible to the hepatitis B virus. The principal objective of our investigation was to determine factors influencing non-response (antiHBs <10 mUI/ml) or low response (antiHBs <100 mUI/ml) to HBV vaccination: age, sex, body index mass, tobacco and alcohol consumption, medicines, cholesterol levels , GOT, GPT and GGT, HCV infection and type of vaccine. This is an observational and analytical cohort study of 1022 health care workers followed retrospectively. Descriptive and bivariant analyses were performed. The association between each independent variable and the immunological response to hepatitis B vaccine was investigated by logistic regression. The seroconversion rate to a standard vaccination schedule was 94,5% and in 56 subjects (5,5%), the response was insufficient or none. Men, subjects over 40 years of age, obesity and tobacco consumption were predictors of poor antibody response to hepatitis B recombinant vaccine. CONCLUSIONS: Based on the results obtained in our study, we recommend estimating the risk of each health care worker individually before vaccination depending on predictive variables. Subjects with higher risk of poor antibody response should be recommended for alternative vaccination schedules: four or double doses or the use of new vaccines with the preS1 and preS2 subunits

On the Difficulty of Budget Allocation in Claims Problems with Indivisible Items and Prices

First of all, the authors thank the Associate Editor and three anonymous Reviewers for their time to review our paper and also for their for their incisive comments and suggestions which have been very helpful to improve the contents of the paper. The authors gratefully acknowledge financial support from the Ministerio de Ciencia, Innovacion y Universidades (MCIU), the Agencia Estatal de Investigacion (AEI) and the Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) under the project PGC2018-097965-B-I00 and the Spanish Ministry of Science under Project ECO2017-86245-P, as well as Junta de Andalucia under Projects Grupos PAIDI SEJ426 and project P18-FR-2933.In this paper we study the class of claims problems where the amount to be divided is perfectly divisible and claims are made on indivisible units of several items. Each item has a price, and the available amount falls short to be able to cover all the claims at the given prices. We propose several properties that may be of interest in this particular framework. These properties represent the common principles of fairness, efficiency, and non-manipulability by merging or splitting. Efficiency is our focal principle, which is formalized by means of two axioms: non-wastefulness and Pareto efficiency. We show that some combinations of the properties we consider are compatible, others are not.Ministerio de Ciencia, Innovacion y Universidades (MCIU)Agencia Estatal de Investigacion (AEI)European Commission PGC2018-097965-B-I00Spanish Government ECO2017-86245-PJunta de Andalucia PAIDI SEJ426 P18-FR-293

A Home E-Health System for Dependent People Based on OSGI

This chapter presents a e-health system for dependent people installed in a home environment. After reviewing the state of art in e-health applications and technologies several limitations have been detected because many solutions are proprietary and lack interoperability. The developed home e-health system provides an architecture capable to integrate different telecare services in a smart home gateway hardware independent from the application layer. We propose a rule system to define users’ behavior and monitor relevant events. Two example systems have been implemented to monitor patients. A data model for the e-health platform is described as well.Ministerio de Educación y Ciencia TSI2006-13390-C02-0