Characterization of image transfer through grin media using mtf

Una lente común homogénea posee dos características físicas que influyen en la manera en que dicha lente reconfigura un frente de ondas: la diferencia entre su índice de refracción y el del medio circundante, y la curvatura de sus interfaces. Sin embargo, cuando la luz se propaga a través de un medio no homogéneo, los frentes de onda disminuyen su velocidad en zonas ópticamente más densas, y la incrementan en zonas de menor densidad, lo cual provoca su curvatura. Una lente de un material no homogéneo, en el que hay un GRadiente en el INdice de refracción se conoce como lente GRIN. Los medios ópticos GRIN son una consecuencia del desarrollo de las fibras ópticas de índice de refracción radialmente variable en forma cuadrática, inventado por Teiji Uchida, en 1969. Un gran beneficio de este tipo de sistemas es que proporciona un conjunto adicional de nuevos parámetros con los que controlar las aberraciones. El perfil nuclear de la lente GRIN puede igualar el camino óptico de rayos con diferentes longitudes de trayectorias, ya que la velocidad de la luz es mínima en el centro y crece gradualmente con la distancia radial. Un rayo que viaja próximo al eje recorre un camino geométrico corto a baja velocidad, mientras que aquél que viaja lejos del eje describe un camino geométrico largo a alta velocidad. Por lo tanto, la variación de camino se puede compensar con la variación de velocidad. En consecuencia, con una elección adecuada del perfil, la diferencia de velocidades de grupo o de tiempos de vuelo entre rayos se puede reducir. Como es sabido, una poderosa herramienta para determinar la calidad de un sistema óptico es la MTF (Modulation Transfer Function); esta función mide la capacidad con que un sistema óptico reproduce en la imagen del objeto bajo observación sus detalles más finos, lo que también se denomina contraste. El presente trabajo consta de la caracterización de la transferencia de imágenes a través de tres medios GRIN de diferentes longitudes (y pasos), mediante la función de transferencia de la modulación (MTF). Las determinaciones cuantitativas fueron obtenidas mediante un software diseñado especialmente para tal fin en MATLAB.A lens has two common physical characteristics that influence how it reconfigures a wave front: the difference between its refractive index and that of the surrounding medium, and the curvature of its interfaces. However, when light travels through a non-homogeneous media, the wave fronts decrease their speed in optically denser areas, and increase in areas of lower density, which causes its curvature. A lens of non homogeneous material, in which there is a GRadient in the refractive INdex is known as a GRIN lens. GRIN optical media are a consequence of the development of optical fibers with radial varying refractive index in quadratic form, invented by Teiji Uchida, 1969. A major benefit of this type of system is that it provides an additional set of new parameters with which control the aberrations. Nuclear profile of the GRIN lens can match the optical path of rays with different path lengths, since the speed of light is minimum in the center and increases gradually with radial distance. A beam which travels next to the axis travels a shorter geometric path at low speed, while one that travels far from the axis describes a longer geometrical path at higher speed. Therefore, the variation in path can be compensated by the variation of speed. Consequently, with a suitable choice of the profile, the difference in speed or group flight times between rays can be reduced. As is known, a powerful tool for determining the quality of an optical system is the MTF (Modulation Transfer Function), this function measures the capacity in which an optical system reproduces in the image of the object under observation its finer details, which is also called contrast. This work consists of characterizing the image transfer through three GRIN media in different lengths (and steps), by using the modulation transfer (MTF). Quantitative determinations were obtained using software specially designed for this purpose in MATLAB.Fil: Corti, Maria Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigaciones Opticas (i); Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas; ArgentinaFil: Zerbino, Lia Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico La Plata. Centro de Investigaciones Opticas (i); Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ingenieria; ArgentinaFil: Garavaglia, Mario Jose. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico La Plata. Centro de Investigaciones Opticas (i); Argentin

Autoglosometer: device to use myofeedback and barofeedback in the diagnosis and treatment of dysphagia

Se presenta un prototipo conceptual de instrumento concebido para la rehabilitación de personas con dificultades en la deglución (disfagia) por medio de electro estimulación y biofeedback. En un desarrollo previamente realizado en el Centro de Investigaciones Ópticas, denominado Automioestimulador, se implementó la técnica de bioretroalimentación para asistir en la rehabilitación de miembros superiores o inferiores a víctimas de accidentes cerebro vasculares. Mediante el mecanismo de entrenamiento cognitivo el paciente realiza un esfuerzo en el miembro sano y dispara el estímulo eléctrico sobre el parético, copiando los movimientos que intenta reproducir en este último. En el presente desarrollo se han sumado a estas funciones las de electro estimulación secuencial de dos pares de electrodos adhesivos colocados sobre la garganta. La finalidad de dichos electrodos es funcional y de entrenamiento a la deglución. Se adiciona a las funciones previas de electroestimulación disparada por el paciente, la del efecto agonista o de recompensa, consistente en que, frente a un mínimo movimiento del miembro parético, o de intento de deglución, el electroestimulador acciona sobre el mismo grupo muscular para completar la acción deseada y comenzada. La bioretroalimentación acelera la rehabilitación del paciente que suma a la electroestimulación convencional su participación activa y voluntaria.We present a conceptual prototype instrument designed for the rehabilitation of people with swallowing difficulties (dysphagia) by means of electro stimulation and biofeedback. In a previous development done at the Centro de Investigaciones Ópticas, called Automioestimulador, (AUTOMIOSTIMULATOR) the technique of biofeedback was implemented to assist in the rehabilitation of upper or lower limbs for victims of stroke.(ACV) Through the mechanism of cognitive training the patient makes an effort in the healthy limb and shoots electrical stimulation on the paretic muscle, copying the movements that tries to reproduce in the latter. The actual development has added to these functions those of electro sequential stimulation of two pairs of adhesive electrodes placed on the throat. The purpose of these electrodes is functional and to train to swallow. To the previous functions electrically triggered by the patient, the agonist effect or reward, is added. This consisting that in face of a minimum movement of the paretic limb, or attempt to swallow the electro stimulator operates on the same muscle group to complete the desired started action. Biofeedback accelerates patient rehabilitation who adds to conventional electro stimulation his active and voluntary participation.Fil: Noguera, M.. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ingenieria. Departamento de Electrotecnia; ArgentinaFil: Bogliacino, N.. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ingenieria. Departamento de Electrotecnia; ArgentinaFil: Zerbino, Lia Maria. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ciencias Básicas; Argentina. Universidad Tecnologica Nacional. Facultad Reg.la Plata; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigaciones Opticas (i); ArgentinaFil: Laquidara, Anibal Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigaciones Opticas (i); Argentina. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ingenieria. Departamento de Electrotecnia; Argentin

Towards a non-invasive method of appraisal of the regular suction in 0 to 5-months-old lactating infants

Objetivos: Encontrar una técnica alternativa a la de la videodeglución, que permita identificar el comportamiento de succión-deglución normal o compensado, sin necesidad de llegar a la instancia radiológica. Material y métodos: Como instancia preliminar, una vez diseñado y desarrollado el equipo electromédico necesario, se realizaron estudios a fin de investigar si los diagramas manométricos obtenidos presentan alguna correlación con las conclusiones de los estudios videofluoroscópicos, e identificar las posibles variables a tener en cuenta para encontrar dicha correlación. Resultados: Se identificaron las curvas de succión productiva en 139 casos de lactantes de entre 0 y 6 meses de edad, y de allí se determinaron los valores promedio de amplitud en [mmHg] y frecuencia [Succ/seg] para cada caso. Se calcularon las regiones de normalidad para las categorías elegidas por peso y edad respectivamente. Conclusiones: Los resultados permiten predecir que esta podría validarse como una técnica alternativa y complementaria de diagnóstico que pueda indicarse previamente a solicitar el estudio radiológico correspondiente, y que sería conveniente automatizar el cálculo de los parámetros de interés, para facilitar la transferencia del método al sector hospitalario.Objectives To find an alternative technique to videofluoroscopic swallow study, which would allow for the distinction of the regular or facilitated suction-deglutition behavior, with no need for reaching the radiological instance. Material and methods As a preliminary instance, once the electromedical equipment had been designed and developed, studies were carried out in order to investigate if the obtained manometrical diagrams show any correlation with the conclusions derived from the videofluoroscopic studies, and to identify the possible variants to be taken into account so as to achieve such correlation. Results The curves of productive suction have been found in all the 139 cases of lactating infants between 0 and 6 months old, from which the average values of breadth in [mmHg] and frequency [Suct/sec] were determined for each case. The areas of normality for the categories determined in terms of weight and age has been respectively calculated. Conclusions The results allow for the prediction that the technique could be validated as an alternative and complementary one for diagnosis that can be asked for before requesting the corresponding radiologic study, and that it would be convenient automating the calculations of the parameter of interest to enhance the appliance of such method to the hospital sector.Fil: Jury, Silvia. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital de Niños "Sor Maria Ludovica" de la Plata. Instituto de Desarrollo e Investigaciones Pediatricas; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Zerbino, Lia Maria. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ciencias Básicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigaciones Opticas (i); Argentina. Universidad Tecnologica Nacional. Facultad Regional La Plata; ArgentinaFil: Laquidara, Anibal Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigaciones Opticas (i); Argentina. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ingenieria. Departamento de Electrotecnia; ArgentinaFil: Apezteguía, M. C.. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; Argentin