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Relationship of blood pressure with the electrical signal of the heart using signal processing

Blood pressure (BP) and the electrocardiographic (ECG) signal, or electrical signal of the heart, are physical measurements that provide insight into the behavior of the cardiac system. This paper presents a novel methodology, where for the first time the relationship between BP and ECG signal is shown. Initially, to perform this study, a signal sampling of ECG signals was performed on 20 patients: eighteen healthy, between 17 and 26 years old, and two with normal BP between 50 and 78 years old. Powerlab equipment was used to record the ECG signal, with electrodes used to capture the heart signal through the lead. Once the signal samples were obtained, the R and T waves in particular were studied with the aim of reading the systolic and diastolic blood pressure separately. In order to obtain the BP with the ECG signals, we used a wavelet transform to identify the R waves and T waves, and then to perform segmentation on the signal and extract the systole and diastole portions from the original signal. Following this procedure, neural networks were applied in order to have a system with systolic and diastolic pressure values based on the ECG signals. This application led to a total success rate of 97.305% for systole and 95.65% for diastole. In conclusion, this article can be said to demonstrate the existence of a relationship between BP and ECG signals.

La presión arterial (PA) y la señal electrocardiografica (SECG) o la señal eléctrica del corazón, son mediciones físicas que permiten conocer el comportamiento del sistema cardíaco. Este trabajo, presenta una metodología novedosa, donde por primera vez se muestra la relación entre PA y SECG. Inicialmente, para poder realizar este estudio, se realizó la toma de muestra de señales SECG, a 20 pacientes, 18 sanos entre los 17 y 26 años y 2 pacientes con PA anormal entre 50 y 78 año, para el registro de la SECG se utilizó el equipo powerlab, donde se usaron electrodos para capturar la señal del corazón a través de la derivación DI, una vez obtenidas las muestras de las señales, se estudió en espacial las ondas R y las ondas T, con el fin de tener caracterizada la presión arterial sistólica y diastólica separadamente. Para poder obtener la PA a través de las señales SECG, usamos transformada wavelet para identificar las ondas R y las ondas T, para luego realizar una segmentación a la señal y extraer las porciones de sístole y diástole de la señal original. Seguidamente a este procedimiento se aplicó a redes neuronales con el fin de tener un sistema que diera valores de presión sistólica y diastólica basados en las SECG. Una vez aplicada a las redes neuronales, se logró un porcentaje total de acierto de 97,305 para sistole y de 95,65 para diástole. Finalmente, se puede decir que este articulo muestra que existe una relación entre PA y SECG.

Evolution of Physico-Mathematical Models in Radiobiology and their Application in Ionizing Radiation Therapies

Radiobiology is the science of studying the interaction between radiation and biological tissues and the effects of the first on the latter. In this paper, we present various Physico-Mathematical models used in Radiobiology, which have been developed in order to compare and quantify the effectiveness of different radiation regimens. Different researchers have developed empirical models based on experimental considerations and on a radiological foundation. In one application of ionizing radiation therapies, the studies were able to relate several important parameters, such as dose per fraction, total dose, and the treatment time needed to obtain a better therapeutic index. In this paper, we aim to describe and discuss a number of radiobiological aspects of the results obtained throughout past research, such as Isoeffect Curves, Nominal Standard Dose (NDS), time-dose fractionation factors (TDF), and cell survival curves. Finally, we analyze the Linear-Quadratic Model.

La radiobiología es la ciencia encargada del estudio de la interacción de la radiación con los tejidos biológicos y de los efectos producidos sobre ellos. En este trabajo se presentan algunos modelos Físico-Matemáticos en Radiobiología, que se han desarrollado para la comparación y cuantificación de la efectividad de diferentes regímenes de radiación. Diferentes investigadores han logrado desarrollar modelos empíricos, basados en consideraciones experimentales y modelos a partir de bases radiológicas. En una aplicación a las terapias con radiaciones ionizantes, los estudios logran relacionar varios parámetros importantes tales como dosis por fracción, dosis total y el tiempo del tratamiento para obtener un mejor índice terapéutico. En este trabajo, se pretende describir y discutir algunos aspectos radiobiológicos, de los resultados obtenidos en todo su desarrollo, tales como: Curvas de Iso-efecto, Dosis Nominal Estándar (NDS), Factor Dosis-Tiempo de Fraccionamiento (TDF), Curvas de supervivencia Celular y finalmente se analiza el Modelo Lineal Cuadrático.

An estimation of the effective dose for the internal contamination of workers occupationally exposed to open sources of ¹³¹i in thyroid treatments

Handling a variety of unsealed sources in Nuclear Medicine has led to a significant risk of internal exposure for workers. 131I stands out among the radionuclides of frequent use due to its wide application in diagnosis and treatment of thyroid diseases. This study presents the development of in vivo bioassay techniques, in order to quantify the incorporation of 131I used in nuclear medicine. It also presents the results of research related to the internal exposure of a group of workers involved in handling therapeutic doses of 131I. The in vivo detection system was calibrated with a thyroid phantom developed at IRD (Brazil) which is also used at the UTN-IVIC (Venezuela). The workers monitored in this study presented measurable intake. Therefore, it is important to ensure future monitoring of such exposure. It also gives us the possibility of evaluating intake in cases of suspected accidents. The highest estimated effective dose was 1,28x10-5 Sv by inhalation and 1,27x10-5 Sv by ingestion. The proposed method showed enough sensitivity for its application in the assessment of the effective dose for 131I intake by workers. The minimum detectable effective dose associated with the MDA (244 to 287 Bq) is three orders of magnitude below the recording level of 1 mSv, considering a single intake by inhalation of a Type F compound of 131I in the form of vapor.

La manipulación de fuentes no selladas en Medicina Nuclear ha dado lugar a un riesgo significativo de exposición interna de los trabajadores. El 131I se destaca entre los radionucleidos de uso frecuente por su amplia aplicación en diagnóstico y tratamiento de enfermedades de tiroides. Este trabajo presenta el desarrollo de técnicas de bioensayos "in vivo", con el fin de cuantificar la incorporación de 131I utilizado en Medicina Nuclear. También se presentan los resultados de la investigación de la exposición interna de trabajadores involucrados en el manejo de dosis terapéuticas de 131I. El sistema de detección "in vivo" fue calibrado con el simulador de tiroides desarrollado en el IRD (Brasil) y con el cual cuenta la UTN-IVIC (Venezuela). Los trabajadores controlados en este estudio tuvieron resultados mensurables en cuanto a la incorporación, por lo cual, es menester establecer su control a futuro y también nos da la posibilidad de evaluar las incorporaciones en casos de sospecha de un accidente. La estimación de la dosis efectiva más alta fue 1,28x10-5 Sv por inhalación y 1,27x10-5 Sv por ingestión. El método propuesto mostró sensibilidad para su aplicación en la estimación de la dosis efectiva por incorporación de 131I en TOEs sobre la base de AMD calculado (mínimo 244Bq y máximo 287Bq), el cual se encuentra tres órdenes de magnitud por debajo del nivel máximo de 1mSv, considerando el escenario de incorporación único, compuesto en forma de vapor (tipo F) y la inhalación como la principal vía de entrada de 131I en el cuerpo.

Gis model of analysis to promote tourism through the use of a web application

The sustainable development of tourism in little-known towns needs the support of web applications and GIS (Geographic Information System) technology. The aim of this paper is to provide a GIS Model of Analysis integrated into a Web Application called Turichia in order to promote tourism in Chía, a small town in Cundinamarca, Colombia, near Bogotá. The assembly of this web application includes different servers that use ESRI services like Geocoding, Network Analytics, and Web Feature Services and other Geoprocessing operations built in ArcMap for this specific purpose.

El desarrollo sostenible del turismo en los pueblos no reconocidos necesita el apoyo de las aplicaciones web y la tecnología SIG (Sistema de Información Geográfica). Este artículo describe el análisis de un modelo sig para el desarrollo de una aplicación web denominada Turichia, desarrollada para promover el turismo en Chía, un pequeño pueblo de Cundinamarca, situado cerca de Bogotá-Colombia. El montaje de esta aplicación web incluye diferentes servicios consumidos desde ESRI como lo son: Servicios de geo codificación, Red Analítica y Web Feature y otras operaciones de geo procesamiento construidas en ArcMap para este propósito específico.

Speech pattern recognition for forensic acoustic purposes

The present paper describes the development of a software for analysis of acoustic voice parameters (APAVOIX), which can be used for forensic acoustic purposes, based on the speaker recognition and identification. This software enables to observe in a clear manner, the parameters which are sufficient and necessary when performing a comparison between two voice signals, the suspicious and the original one. These parameters are used according to the classic method, generally used by state entities when performing voice comparisons.

El presente artículo describe el desarrollo de un software para el análisis de los parámetros acústicos de la voz (APAVOIX), que puede ser usado para los propósitos acústicos forenses, basado en el reconocimiento y la identificación del hablante. Este software permite observar de una manera clara, los parámetros que son suficientes y necesarios cuando se realiza una comparación entre dos señales de voz, el sospechoso y la original. Estos parámetros se utilizan de acuerdo con el método clásico, utilizado generalmente por las entidades estatales cuando se realizan comparaciones de voz.

Evaluation of a hybrid system of renewable electricity generation for a remote area of Colombia using homer software

Subsequent to the study of the energy demand and the evaluation of possible available resources in the remote area of Riosucio, Chocó region, Colombia, an analysis is performed on the implementation of three alternative systems of power generation. The first is a micro hydroelectric power station on the Truando River, which includes the design using HOMER software simulation, the costs of building and implementation, and its share in the energy mix. The second system is an array of photovoltaic panels in isolated configuration. This will include the design, via HOMER software simulation, of batteries, panel distribution, inverters, and connections, for a usable specific area restricted by the limited solar resource of the area. Finally, wind power is analyzed, a system that will include the determination of the most suitable turbine for the available wind resource in the area, as well as the analysis of the ideal quantity of wind generators based on its share in the energy mix and associated costs. For each of the assessed systems, a financial analysis and the feasibility are obtained, based on the investment, percentage of energy, and the electricity savings for each of the homes.

Posterior al estudio de la demanda energética y evaluación de los posibles recursos disponibles en la zona aislada de red eléctrica, de Riosucio Chocó en Colombia, se plantea un análisis de implementación de tres sistemas alternativos de generación: Una microcentral hidroeléctrica en el río Truando, el cual incluye el diseño por simulación con HOMER software además de los costos de construcción e implementación, así como su porcentaje energético de participación; un arreglo de paneles fotovoltaicos, en configuración aislada que incluirá el diseño por simulación con HOMER software de baterías, distribución de los paneles, inversores y conexiones, para un área específica aprovechable teniendo como limitante el recurso solar de la zona, y por último generación con energía eólica, sistema que incluirá la determinación de la turbina más apta para el recurso eólico disponible en la zona, así como el análisis la cantidad óptima de generadores eólicos, basándose en la participación energética y los costos. De cada uno de los sistemas dimensionados se obtiene un análisis financiero, y de pre factibilidad según la inversión, porcentaje de participación energética, y el ahorro de energía eléctrica para cada una de las viviendas.

Handoff process simulation by network simulator 2 in mobile telematic networks with IPv6

This article presents the handoff process in MIPv6 communication networks, where the system QoS parameters can be defined from the process latency. To display the process the NS-2 2.31 with Mobiwan patch was used; This Simulator allows implementing protocols that are similar to those used in MIPv6 and similarly can generate traffic and represent network node mobility.

En este artículo se presenta el proceso de handoff en las redes de comunicaciones MIPv6, donde a partir de la latencia del proceso se pueden definir parámetros de QoS del sistema. Para mostrar dicho proceso se utilizó el NS-2 2.31 con el parche de Mobiwan; este simulador permite implementar protocolos que se asemejan a los usados en MIPv6 y de la misma forma permite generar el tráfico y representar la movilidad de los nodos de la red.

Design of a sound pressure level acquisition and analysis system

This study focuses on the development of an analysis and acquisition software for sound pressure levels in industrial areas, designed and optimized to comply with the requirements of international standard ISO 7731 ("Danger Signals for Public and Work Areas" [1]) by performing a study of octave band equivalent sound pressure levels from 125 Hz to 8 KHz. The software and algorithms proposed are linked with other codes to perform a complete analysis for the above standard. The software we outline focuses on the capture process for subsequent analysis and can be applied not only for application with ISO 7731 [1] but also for the acquisition of equivalent sound pressure levels in any field of study. However, one needs to bear mind that the hardware used in data acquisition must comply with quality requirements and may directly cause systematic errors in the results. The main achievement of this study is the use of acoustic theory (as taught in university) to develop high-quality data acquisition systems that can be applied in academic projects and research projects, thus removing an obstacle in scientific and engineering development.

El presente trabajo se enfoca en la realización de un software de captura y análisis de datos de nivel de presión sonora en áreas industriales, diseñado para aplicar la normativa internacional ISO 7731 ("Danger Signals for Public and Work Areas") [1], realizando un estudio de nivel de presión sonora equivalente por bandas de octava desde los 125 Hz hasta los 8 KHz. Junto con el software y algoritmos propuestos se encuentran enlazados otros códigos para realizar un análisis completo de la normativa citada anteriormente. El software explicado a continuación se enfoca en la sección de captura para su posterior análisis y puede ser aplicado no solo para fines de análisis de la normativa ISO 7731 [1] sino como obtención de niveles de presión sonora equivalentes en cualquier campo, pero se debe tener en cuenta que el equipo utilizado para su captura influye directamente a los resultados obtenidos. El principal desarrollo del presente proyecto es la utilización de la teoría acústica impartida en la academia para desarrollar sistemas de captura de alta calidad que puedan ser aplicados en estudios académicos y desarrollos de proyectos de investigación, eliminando de esta manera un obstáculo para el desarrollo científico e ingenieril.

Functional Prototype of a Web Information System to Assist Planning Software Projects, Based on CMMI-DEV 1.2

This project addresses all the stages of the basic life cycle of the development of an Information System to plan software projects, bearing in mind the best practices model called Capability Maturity Model Integration - DEV 1.2 (CMMI - DEV 1.2) created by Carnegie Mellon University, at Pittsburgh, PA1. The model offers a structure to improve development processes, besides the maintenance and acquisition of technology tools. One of the stages addressed by the CMMI second level maturity is called Project Planning (PP); this CMMI Process Area centers on establishing and maintaining the planning of the different activities of a project and, thus, permit MSMEs to repeat the success cases accomplished during prior developments, obtain a good Project Plan, adequately manage relationships with the people involved and finally achieve maintenance of the planning. Project Planning is indispensable for a company to start the path toward managing its processes with good execution practices; planning is considered one of the most important stages in developing a technological project. The MSMEs dedicated to software development and that want to add value to their processes and which work under the structure of a best practices model, must have these tools to improve the performance of their processes and optimize costs.

El proyecto relacionado en este artículo aborda todas las etapas del ciclo de vida básico del desarrollo de un Sistema de Información para la planificación de proyectos de software, teniendo en cuenta el modelo de mejores prácticas llamado Capability Maturity Model Integration - DEV 1.2 (CMMI - DEV 1.2) creado por la Universidad Carnegie Mellon de Pittsburgh Pensilvania, el modelo brinda una estructura para la mejora de los procesos de desarrollo, además del mantenimiento y adquisición de herramientas de tecnología. Una de las etapas que aborda el nivel de madurez 2 del modelo CMMI se llama Planificación de Proyectos (PP), esta área de proceso CMMI se centra en establecer y mantener la planificación de las diferentes actividades de un proyecto y así permitir a las MIPYMES repetir los casos de éxito logrados en desarrollos anteriores, obtener un buen plan de proyecto, gestionar de forma adecuada la relación con las personas involucradas y finalmente lograr la realización de un mantenimiento de la planificación. Planificación de Proyectos es indispensable para que una compañía inicie el camino hacia la gestión de sus procesos con buenas prácticas de ejecución, la planificación se considera una de las etapas más importantes en el desarrollo de un proyecto tecnológico; las MIPYMES que estén dedicadas al desarrollo de software, que quieran agregar valor a sus procesos y que trabajen bajo la estructura de un modelo de mejores prácticas, deben contar con estas herramientas para mejorar el rendimiento de los procesos y optimizar costos.

Effects of a high intensity laser in the binding energy of a donor impurity D⁰

In this paper, we present theoretical results on the effects of an intense laser on the binding energy in the ground state of a neutral donor impurity D° located in a gaas-(Ga,Al)As quantum well, embedded in a quantum wire. We calculated the behavior of the binding energy, considering different parameters such as the radius of the wire, the intensity of the laser beam, different concentrations of aluminum in the heterostructure, and the position of the impurity within the quantum well. By varying the latter parameter, we observed a new behavior of this energy in the presence of an intense laser.

En este trabajo presentamos los resultados teóricos de los efectos de un láser intenso en la energía de enlace en el estado base de una impureza donadora neutra𝐷0 Ubicada en un pozo cuántico de gaas(Ga,Al)As embebido a su vez en un hilo cuántico. Calculamos el comportamiento de la energía de enlace teniendo en cuenta diferentes parámetros como el radio del hilo, la intensidad del haz laser, las diferentes concentraciones de aluminio en la heteroestructura y de la posición de la impureza dentro del pozo cuántico; al variar este último parámetro pudimos observar un nuevo comportamiento de esta energía en presencia de un láser intenso.