Revista Ingeniería Biomédica

CASOS DE INNOVACIÓN EN SALUD EN COLOMBIA: RETOS Y PROYECTOS

DISSENT BETWEEN PEER REVIEWERS? DON'T WORRY, ULTIMATELY THE EDITOR HAS THE LAST WORD

Todos hemos sometido algún artículo científico a revisión con la idea de que sea publicado en cierta revista. Frecuentemente, los autores experimentan muchas barreras para alcanzar el éxito (lograr la publicación) cuando someten artículos a revisión. Estas barreras dependen de la escritura del artículo en sí mismo, de los sesgos de los pares revisores, de la forma en que se escribe la carta de presentación (cover letter), y de la manera en la cual se implementa una estrategia para abordar y responder a las observaciones (erradas o no) que emiten los pares revisores y el editor de la revista. El propósito de este artículo vivencial es el de brindar consejos útiles a autores que investigan en el área de la ingeniería clínica, sobre cómo publicar artículos que aborden temas en el área de la salud en revistas de alto impacto en el área del operations research & management sciences.

All of us have at some point submitted a scientific paper for review with the idea of being published in a given journal. Often, the authors experience many barriers to success (achieving publication) when they submit articles for publication. These barriers depend on the quality of the writing itself, on the biases of the peer reviewers, the way you write your cover letter, and the way in which you address and respond to the observations (erroneous or not) emitted by peer reviewers and the editor of the journal. The purpose of this paper is to provide useful pieces of advice on how to publish articles that tackle issues in the health area in high impact journals in the area of Operations Research & Management Sciences.

METHODOLOGY TO GAUGE A FOUR-BAR LINKAGE PROSTHETIC KNEE MECHANISM BASED ON GAIT ANALYSIS AND GENETIC ALGORITHMS

El objetivo de esta investigación es desarrollar una metodología para dimensionar un mecanismo policéntrico de rodilla de 4 barras para máxima estabilidad. Basado en el hecho de que la estabilidad del mecanismo durante la respuesta a la carga depende de la posición del centro instantáneo de rotación (CIR) respecto la fuerza de reacción del piso (FRP) durante la fase de apoyo, se desarrolló una plataforma de cómputo que representa el movimiento real de la pierna, el vector FRP y el mecanismo con su CIR. Para obtener los datos de entrada a la plataforma, se realizó un análisis de marcha a una paciente con amputación transfemoral unilateral, obteniendo la FRP, el ángulo de flexo-extensión de rodilla y la cinemática de los miembros inferiores. Por otra parte, a través de los algoritmos genéticos (AGs), se obtienen las dimensiones y configuración de los eslabones del mecanismo requeridas para iterar con la plataforma en la cual, comparando la ubicación de la FRP respecto al CIR en el plano sagital, se determinan las dimensiones funcionales adecuadas. El mecanismo se dimensionó exitosamente utilizando la metodología desarrollada, garantizando estabilidad de la rodilla después del contacto inicial y flexión voluntaria antes del despegue de punta.

This research was aimed to develop a methodology for establishing the proper dimensions of a four-bar linkage prosthetic knee mechanism for maximum stability. Based on the fact that the stability of a four-bar knee during load-bearing is determined by the location of the instantaneous center of rotation (ICR) with respect to the ground reaction force (GRF) vector, a computational platform was developed to simulate the movement of the leg, the GRF vector and the position of the ICR of the mechanism. On one hand, a gait analysis was carried out on a subject with unilateral transfemoral amputation, from which the GRF, the knee flexion-extension angle and the kinematics of the lower limbs were determined. On the other hand, genetic algorithms (GAs) technique provided the dimensions and mechanism links configuration required to iterate with the platform on which, comparing the location of the GRF and the ICR in the sagittal plane, the functional dimensions of the mechanism were obtained. The polycentric knee mechanism was gauged successfully by ensuring knee stability during the initial contact and load response as well as the ability to initiate voluntary flexion toward late stance before the toe-off.

GENERATION OF SYNTHETIC ABDOMINAL ECG SIGNALS FROM AN ABDOMINAL 3D MODEL

El electrocardiograma abdominal es una técnica de monitoreo promisoria para la vigilancia en el periodo prenatal, ya que presenta facilidad de adquisición y permite la supervisión materna y fetal simultáneamente. La separación de estas señales es complicada y no existe una forma estandarizada de evaluar la efectividad de algoritmos reportados en la literatura. Basados en un modelo de dipolo propagado en el abdomen materno tridimensional, el presente trabajo propone la implementación de un sistema de generación de señales de ECG abdominal, con características controlables de simulación de condiciones reales: interferencias, variabilidad de periodos cardiacos, número de canales, ubicación de electrodos y posición fetal. Con el sistema desarrollado se generaron 50 señales sintéticas de prueba que mostraron una correlación de 0,99 con respecto a valores esperados en la relación señal-interferencia, sin diferencias significativas en la regresión (p>0.05); mientras que el coeficiente de correlación para la relación señal a ruido fue de 0.87 con diferencias significativas en la regresión por debajo de los -20 dB (p<0.05). En conclusión, el sistema propuesto proporciona señales de ECG abdominal con condiciones similares a las de señales reales, lo cual facilita la adecuada evaluación de algoritmos de separación de ECG materno y fetal a partir del ECG abdominal.

Abdominal ECG is one of the most promising monitoring techniques for fetal surveillance in the antenatal period, as it presents easy availability and allows the maternal and fetal monitoring simultaneously. However, separation of these signals is complicated and there is no standardized way to evaluate the effectiveness of separation algorithms reported in the literature. Based on the dipole model spread through the three-dimensional maternal abdomen, this paper proposes the implementation of a system for the generation of abdominal ECG signals with controllable characteristics simulating real conditions by interference, heart period variability, number of channels , electrodes location and fetal position. Using the developed system, 50 synthetic test signals were generated and compared with desired values. Results showed a correlation of 0.99 with respect to expected values in the signal interference ratio, with no significant differences in the regression (p>0.05); while the correlation coefficient was 0.87 for the signal to noise ratio, with significant differences below -20 dB (p<0.05) in the regression. In conclusion, the proposed system provides abdominal ECG signals showing similar conditions to those of real signals, and comprises a tool that ensures proper evaluation of separation algorithms of maternal and fetal ECG from abdominal ECG.

IMPORTANCE OF THE RESONANCE FREQUENCIES OF THE VOCAL TRACT IN ESTIMATING ARTICULATORY POSITIONS

La inversión articulatoria, cuyo objetivo es estimar la posición de los órganos articuladores a partir de la información contenida en la señal de voz, ofrece una variedad de potenciales aplicaciones en el campo de la voz; sin embargo, este es un problema aún por resolver. En este sentido, buscar representaciones con la capacidad de incrementar el desempeño de los sistemas de inversión articulatoria es una tarea importante. El presente trabajo analiza la relevancia de los formantes como entrada para los sistemas de inversión articulatoria. Para ello se implementa un análisis analítico y estadístico. En el caso analítico se utiliza un sintetizador articulario, el cual simula la ecuación de tubos concatenados que modelan el tracto vocal. Para el análisis estadístico se estudian datos reales provenientes de un articulógrafo electromagnético para los cuales se estima la asociación entre las características acústicas y los movimientos de los órganos articuladores. A modo de medida de asociación estadística se utiliza la medida de información . Los resultados entregados por el análisis son corroborados en un sistema de inversión articulatoria basado en redes neuronales. Se observa una mejora en el valor de error cuadrático medio del 2,2% y para el caso de la medida de desempeño de la correlación, una mejora del 2,8%.

Acoustic-to-Articulatory inversion, which seeks to estimate an articulator position using the acoustic information in the speech signal, offers several potential applications in the field of speech processing. In this context, it is important to use acoustic parameters with the ability to increase the performance of acoustic-to-articulatory inversion systems. This paper analyzes the importance of formants as inputs to such inversion systems from an analytical and a statistical perspective. The former is based on an articulatory synthesizer that simulates the voice signal from the vocal tract. The statistical analysis is based on real data provided by an electromagnetic articulograph, for which we estimate the statistical association between acoustic features and articulator movement. As a measure of statistical association, the information measure is utilized. The results are tested on a neuralnetwork- based Acoustic-to-Articulatory inversion system. The use of formants as inputs led to an improvement of 2.2% and 2.8% in the root-mean-square error and correlation values, respectively.