Virtual hand prosthesis moved by encephalographic signals /

Este articulo presenta el proyecto de investigación que tiene como reto la manipulación de una prótesis de mano en un ambiente virtual de simulación utilizando una interfaz natural basada en una BCI (Brain Computer Interface), lo cual debería plantear un nuevo paradigma para la manipulación de prótesis de mano. Para la manipulación de la prótesis de mano virtual se utiliza la información suministrada por las señales encefalográicas (EEG) captadas a partir de un casco Emotiv®. Este sistema cuenta con catorce electrodos repartidos sobre el cráneo del usuario, quien luego de una fase de entrenamiento puede producir órdenes sencillas a través del software del fabricante. Finalmente, la presente investigación muestra los resultados obtenidos hasta el momento, donde las señales encefalográicas del usuario logran mover una mano virtual construida en el computador (utilizando las herramientas de software libre Qt y VTK). Se espera que un usuario pueda entrenarse y reproducir en la mano virtual diversos agarres tales como el cilíndrico, el esférico y el tipo pinza.ABSTRACT: This paper presents a research project that has the challenge of manipulating a prosthetic hand in a virtual simulation environment using a natural interface based on a BCI (Brain Computer Interface), which should propose a new paradigm for the manipulation of a prosthetic hand. The information provided by encephalographic (EEG) signals captured from an Emotiv® headset is used for the manipulation of virtual hand prosthesis. This system has fourteen electrodes distributed over the skull of the user, who after a training phase can produce simple commands through the manufacturer's software. Finally, this research presents the results obtained so far, where the user’s encephalographic signals move a virtual hand built in the computer (using free software tools as Qt and VTK). It is expected that the user can train and reproduce various grasps such as cylindrical, spherical and pincer grasp in the virtual hand

Neurosurgery and brain shift: review of the state of the art and main contributions of robotics

Este artículo presenta una revisión acerca de la neurocirugía, los asistentes robóticos en este tipo de procedimiento, y el tratamiento que se le da al problema del desplazamiento que sufre el tejido cerebral, incluyendo las técnicas para la obtención de imágenes médicas. Se abarca de manera especial el fenómeno del desplazamiento cerebral, comúnmente conocido como brain shift, el cual causa pérdida de referencia entre las imágenes preoperatorias y los volúmenes a tratar durante la cirugía guiada por imágenes médicas. Hipotéticamente, con la predicción y corrección del brain shift sobre el sistema de neuronavegación, se podrían planear y seguir trayectorias de mínima invasión, lo que conllevaría a minimizar el daño a los tejidos funcionales y posiblemente a reducir la morbilidad y mortalidad en estos delicados y exigentes procedimientos médicos, como por ejemplo, en la extirpación de un tumor cerebral. Se mencionan también otros inconvenientes asociados a la neurocirugía y se muestra cómo los sistemas robotizados han ayudado a solventar esta problemática. Finalmente se ponen en relieve las perspectivas futuras de esta rama de la medicina, la cual desde muchas disciplinas busca tratar las dolencias del principal órgano del ser humano.This paper presents a review about neurosurgery, robotic assistants in this type of procedure, and the approach to the problem of brain tissue displacement, including techniques for obtaining medical images. It is especially focused on the phenomenon of brain displacement, commonly known as brain shift, which causes a loss of reference between the preoperative images and the volumes to be treated during image-guided surgery. Hypothetically, with brain shift prediction and correction for the neuronavigation system, minimal invasion trajectories could be planned and shortened. This would reduce damage to functional tissues and possibly lower the morbidity and mortality in delicate and demanding medical procedures such as the removal of a brain tumor. This paper also mentions other issues associated with neurosurgery and shows the way robotized systems have helped solve these problems. Finally, it highlights the future perspectives of neurosurgery, a branch of medicine that seeks to treat the ailments of the main organ of the human body from the perspective of many disciplines

Sistema de Transmisión de Señales Biomédicas a través del Servicio General de Paquetes Vía Radio GPRS

Este documento presenta los resultados obtenidos en el proceso de diseño, implementación y validación de una plataforma de captura, procesamiento y transmisión de señales biomédicas, empleando el Servicio General de Paquetes vía Radio GPRS, que puede ser accedida remotamente a través de una interfaz gráfica de usuario para gestionar la información obtenida de un servidor en la nube. Para el sistema fueron evaluados los parámetros de precisión en la medición de las variables biomédicas (superiores al 98.5%); el tiempo de conexión a la red celular (2,45 segundos) y la velocidad de transmisión sujeta a las condiciones de prestación del servicio GSM, en dos protocolos diferentes (1,23 segundos para archivos de 5Kb en UDP). La señal ECG fue comprimida para su transmisión empleando el modelo ARX

VIII Encuentro de Docentes e Investigadores en Historia del Diseño, la Arquitectura y la Ciudad

Acta de congresoLa conmemoración de los cien años de la Reforma Universitaria de 1918 se presentó como una ocasión propicia para debatir el rol de la historia, la teoría y la crítica en la formación y en la práctica profesional de diseñadores, arquitectos y urbanistas. En ese marco el VIII Encuentro de Docentes e Investigadores en Historia del Diseño, la Arquitectura y la Ciudad constituyó un espacio de intercambio y reflexión cuya realización ha sido posible gracias a la colaboración entre Facultades de Arquitectura, Urbanismo y Diseño de la Universidad Nacional y la Facultad de Arquitectura de la Universidad Católica de Córdoba, contando además con la activa participación de mayoría de las Facultades, Centros e Institutos de Historia de la Arquitectura del país y la región. Orientado en su convocatoria tanto a docentes como a estudiantes de Arquitectura y Diseño Industrial de todos los niveles de la FAUD-UNC promovió el debate de ideas a partir de experiencias concretas en instancias tales como mesas temáticas de carácter interdisciplinario, que adoptaron la modalidad de presentación de ponencias, entre otras actividades. En el ámbito de VIII Encuentro, desarrollado en la sede Ciudad Universitaria de Córdoba, se desplegaron numerosas posiciones sobre la enseñanza, la investigación y la formación en historia, teoría y crítica del diseño, la arquitectura y la ciudad; sumándose el aporte realizado a través de sus respectivas conferencias de Ana Clarisa Agüero, Bibiana Cicutti, Fernando Aliata y Alberto Petrina. El conjunto de ponencias que se publican en este Repositorio de la UNC son el resultado de dos intensas jornadas de exposiciones, cuyos contenidos han posibilitado actualizar viejos dilemas y promover nuevos debates. El evento recibió el apoyo de las autoridades de la FAUD-UNC, en especial de la Secretaría de Investigación y de la Biblioteca de nuestra casa, como así también de la Facultad de Arquitectura de la UCC; va para todos ellos un especial agradecimiento

Mano virtual movida por señales encefalográficas - EEG

En los últimos años se han invertido muchos esfuerzos en el desarrollo de sistemas biónicos híbridos capaces de unir, vía interfaces naturales, el sistema nervioso humano con prótesis, o incluso máquinas robóticas externas, con el principal objetivo de recuperar las funciones motoras y sensoriales de pacientes con lesiones. Este proyecto de investigación tiene como reto la manipulación de una prótesis de mano en un ambiente virtual de simulación utilizando una interfaz natural basada en una BCI (Brain Computer Interface), lo cual debería plantear un nuevo paradigma para la manipulación de prótesis de mano. Para la manipulación de la prótesis de mano virtual se utiliza la información suministrada por las señales encefalográficas (EEG) captadas a partir de un casco Emotiv®. Este sistema cuenta con catorce electrodos repartidos sobre el cráneo del usuario, quien luego de una fase de entrenamiento puede producir órdenes sencillas a través del software del fabricante. La presente investigación presenta los resultados obtenidos hasta el momento, donde las señales encefalográficas del usuario logran mover una mano virtual construida en el computador (utilizando las herramientas de software libre Qt y VTK). Se espera que el usuario pueda entrenarse y reproducir en la mano virtual diversos agarres tales como el cilíndrico, el esférico y el tipo pinza. Los resultados muestran avances prometedores de esta nueva técnica, la cual se espera que pueda constituirse en una alternativa al tradicional manejo de prótesis de mano a partir de señales electromiográficas. Estas últimas, que son el método más utilizado para el manejo de este tipo de prótesis, tiene varios inconvenientes como la confusión en la correcta identificación de la intención de movimiento, y la degradación de la señal muscular en pacientes cuya lesión ocurrió hace mucho tiempo, inconvenientes estos que pueden ser solventados utilizando este tipo de interfaz natural. En la parte final del proyecto, se presentan los índices de desempeño de esta nueva técnica con el fin de evaluar rigurosamente su potencial como sistema de control para prótesis robóticas en pacientes con amputación de mano.In recent years many efforts have been made in the development of hybrid bionic systems capable of binding, via natural interfaces, the human nervous system with prosthesis, or even with external robotic machines, with the main objective of recovering sensory and motor functions of patients with different injuries. The main objective of this research project is the manipulation of a prosthetic hand in a virtual simulation environment using a natural interface based on a BCI (Brain Computer Interface), which should propose a new paradigm for the manipulation of a prosthetic hand. The information provided by encephalographic (EEG) signals captured from an Emotiv ® headset is used for the manipulation of a virtual prosthesis hand. This headset has fourteen electrodes distributed over the skull of the user, who after a training phase can produce simple commands through the manufacturer’s software. This research presents the results obtained so far, where the user’s encephalographic signals move a virtual hand built in the computer (using free software tools as Qt and VTK). The user should to be able to practice and reproduce various grasps such as cylindrical, spherical and pincer grasp in the virtual hand. The results show promising developments of this new technique, which is expected to become an alternative to traditional management of hand prosthesis from electromyography signals. The latter, which is the most used method to handle this type of prosthesis, has several drawbacks such as the confusion on the correct identification of the intended movement, and muscle signal degradation in patients whose injury occurred a long time ago. These drawbacks can be solved using this type of natural interface. The performance indices of this new technique are presented at the end of this project in order to rigorously evaluate its potential as a control system for robotic prosthesis in hand amputees

Prótesis de Mano Virtual Movida Por Señales Encefalograficas – EEG

Este articulo presenta el proyecto de investigación que tiene como reto  la manipulación de una prótesis de mano en un ambiente virtual de simulación utilizando una interfaz natural basada en una BCI (Brain Computer Interface), lo cual debería plantear un nuevo paradigma para la manipulación de prótesis de mano. Para la manipulación de la prótesis de mano virtual se utiliza la información suministrada por las señales encefalográficas (EEG) captadas a partir de un casco Emotiv®. Este sistema cuenta con catorce electrodos repartidos sobre el cráneo del usuario, quien luego de una fase de entrenamiento puede producir órdenes sencillas a través del software del fabricante. Finalmente, la presente investigación muestra los resultados obtenidos hasta el momento, donde las señales encefalográficas del usuario logran mover una mano virtual construida en el computador (utilizando las herramientas de software libre Qt y VTK). Se espera que un usuario pueda entrenarse y reproducir en la mano  virtual diversos agarres tales como el cilíndrico, el esférico y el tipo pinza

Neurosurgery and brain shift: review of the state of the art and main contributions of robotics

This paper presents a review about neurosurgery, robotic assistants in this type of procedure, and the approach to the problem of brain tissue displacement, including techniques for obtaining medical images. It is especially focused on the phenomenon of brain displacement, commonly known as brain shift, which causes a loss of reference between the preoperative images and the volumes to be treated during image-guided surgery. Hypothetically, with brain shift prediction and correction for the neuronavigation system, minimal invasion trajectories could be planned and shortened. This would reduce damage to functional tissues and possibly lower the morbidity and mortality in delicate and demanding medical procedures such as the removal of a brain tumor. This paper also mentions other issues associated with neurosurgery and shows the way robotized systems have helped solve these problems. Finally, it highlights the future perspectives of neurosurgery, a branch of medicine that seeks to treat the ailments of the main organ of the human body from the perspective of many disciplines