Revista Ingeniería Biomédica

CAMPOS GENERADOS POR ONDAS, ACTIVACIONES SECUENCIALES Y MOVIMIENTO APARENTE: EFECTOS Y PATRONES TÍPICOS

Important components of the Extracellular Field (EF) can be caused by a sequential or moving depolarization generated by some cell-groups at specific sub-regions. These depolarizations can be sensed not only by man-made techniques -as electroencephalography (EEG) and electrocardiography (ECG) - but also by some physiological processes associated to ephaptic interactions. METHODS: Based on principles of electromagnetism we implement two computer simulations where this can be studied: 1. Bilateral waves, where subregions can have up to 3 mesoscopic states: activated, resting or sleeping (hyperpolarized) and 2. Stochastic propagation without deactivation. RESULTS: Biphasic, Gaussian and Mexican hat functions can be generated by these models. CONCLUSIONS: (i) Mesoscopic minimalistic models can explain in a simple way some electrophysiological signals. (ii) We suggest an analogy between mechanisms used in animal and robots to detect visual motion and engineering techniques to detect moving depolarizations in the nervous system. Similarly, such mechanisms might exist in cell-groups. (iii) Distorted waves can cause pathologies and their modulation by electric or magnetic stimulation can be potentially beneficial.

Componentes importantes de los campos extracelulares (CE) pueden ser causados por despolarización secuencial o en movimiento, generadas por algunos grupos celulares en subregiones específicas. Estas despolarizaciones pueden ser detectadas no solo con técnicas hechas por el hombre -como la electroencefalografía (EEG) o la electrocardiografía (ECG)- sino también por algunos procesos fisiológicos asociados con interacciones por efectos directos de campo eléctrico local. MÉTODOS: Basados en principios del electromagnetismo nosotros implementamos dos simulaciones de computador donde esto puede ser estudiado: 1. Ondas bilaterales, donde las subregiones pueden tener hasta 3 estados mesoscópicos: activación, reposo o dormido (hiperpolarización) y 2. Propagación estocástica sin desactivación. RESULTADOS: Funciones bifásicas, Gaussianas y tipo sombrero mexicano pueden ser generadas por estos modelos. CONCLUSIONES: (i) Modelos mesoscópicos minimalísticos pueden explicar de una manera simple algunas señales electrofisiológicas. (ii) Sugerimos una analogía entre mecanismos usados en animales y robots para detectar movimiento visual y técnicas de ingeniería para detectar despolarizaciones en movimiento en el sistema nervioso. Asimismo, tales mecanismos pueden existir en grupos celulares. (iii) Ondas distorsionadas pueden causar patologías y su modulación con estimulación eléctrica y magnética puede ser beneficiosa.

Os principais componentes do campos extracelulares ( CE ) pode ser causada por movimentos despolarizações seqüenciais ou alguma célula adj Gerado em grupos sub-regiões específicas . Está despolarizações pode ser detectado não apenas as técnicas feita pelo homem , tais como a eletroencefalografia (EEG) e eletrocardiograma (ECG) - Sino também para algumas adj associados processos fisiológicos com interações epapticas . MÉTODOS : Com base em : princípios do eletromagnetismo Implementamos duas simulações de computador onde este pode ser estudada : 1. ondas bilaterais , onde as sub-regiões podem ter até 3 ESTADOS mesoscópicos : ativação, descanso ou hiperpolarização e 2. estocástico propagação pecado desativação. RESULTADOS: funções bifásicos , Gaussian e tipo chapéu mexicano pode ser gerada por esses modelos. CONCLUSÕES : (i) minimalisticos modelos mesoscópicos pode explicar de uma forma simples Alguns sinais eletrofisiológicos . (Ii) sugerir uma analogia entre -mecanismos de animais e robôs usados para detectar movimento visual e técnicas afins despolarizações Pará detectar movimento no sistema nervoso . Além disso, histórias de mecanismos podem existir em grupos de células . (Iii) as doenças podem causar ondas distorcidas e modulação estímulo elétrico e magnético pode ser benéfico.

RED NEURONAL ARTIFICIAL PARA DETECTAR ESFUERZO FÍSICO DESDE PLANOS DE FASE DE ONDA DE PULSO

El objetivo del trabajo es estudiar la factibilidad de detectar esfuerzo físico provocado por ejercicios que inducen episodios de alzas de Presión Arterial (BP), analizando Ondas de Pulso (PW) con vistas a disminuir la intrusividad (incomodidad) que produce el uso actual de monitores no-invasivos de BP. Se registraron electrocardiogramas (EKG) en DI, y PW en dedo índice y ortejo principal derechos, de voluntarios sanos, antes y después de ejercicios (Before and After Exercise-BAE). Se utilizaron Redes Neuronales Artificiales (ANN) entrenadas para detectar esfuerzo tras la realización de una rutina de ejercicios. Las ANN usaron un conjunto de entrenamiento común. Los Planos de Fase de las PW, BAE, segmentados por latido y vectorizados se utilizaron como vectores de entrada y la condición reposo/esfuerzo BAE se utilizó como vectores diana. Se aplicó algoritmo Pan-Tompkins al EKG para segmentar los latidos y PW. Se utilizó un polígrafo digital para registrar ambas señales. Trece estudiantes universitarios, participaron como voluntarios, 2 mujeres y 11 varones (24,3 ± 2,83 años de edad). Ellos practicaban deportes recreativos, la SBP/DBP subió (43,4 ± 18,6)/(12,7 ± 12,0) mmHg tras el ejercicio. La detección del estado de esfuerzo (n = 200) alcanzó 100% de Verdaderos Positivos y 12 % de Falsos Positivos. Los resultados son promisorios para continuar mejorando el método. Ello debería contribuir a detectar, controlar y vigilar mejor la Hipertensión Arterial.

The main goal of this work is to study the initial technical feasibility of detecting physical stress caused by exercise associated with episodes of rising Blood Pressure (BP) by means of analyzing Pulse Wave (PW), in order to reduce intrusiveness resulting from the current use of non-invasive BP Monitors. Lead I Electrocardiogram (EKG) and right index finger and main toe Arterial Pulse Waves (PW) were recorded on healthy volunteers, Before and After Exercise (BAE). Trained Artificial Neural Networks (ANNs) were used for stress detection. A common training set was used for different ANN. PW Phase Planes BAE, vectorized and heartbeat segmented, were used as input vectors, while rest or stress condition BAE were used as target vectors. Pan-Tomkins algorithm was applied to EKG for PW segmentation. A digital polygraph was used to register the signals. Thirteen university students, 2 females and 11 males (24.3 ± 2.83 years old), participated as healthy volunteers. They usually carried out recreational sports. Their BP raised (43.4 ± 18,6)/(12.7 ± 12,0) mmHg after physical exercises. Stress condition detection (n = 200) reached up to100% on True Positives and 12% in False Positives. Results are promising to continue improving the methodology. Its development should contribute to the detection, control and monitoring of Arterial Hypertension.

O objetivo deste trabalho é estudar a viabilidade da detecção de tensão física causada por exercícios que induzem episódios de aumento da pressão arterial (PA), analisando ondas de pulso (PP), a fim de reduzir a intromissão (desconforto) que produz o uso atual monitor não-invasivo BP. Eletrocardiogramas (ECG) foram registrados no DI, e principal dedo indicador e do dedo do pé PW direitos, voluntários saudáveis antes e depois do exercício (antes e após o exercício-BAE). Redes Neurais Artificiais (RNA) treinados para detectar esforço após a realização de uma rotina de exercícios é usado. ANN utilizado um conjunto comum de formação. Planes Fase do PW, BAE, segmentado por batimentos cardíacos e vectorized foram usados como vetores de entrada e a condição de repouso / esforço BAE foi utilizado como vetores de destino. Pan-Tompkins algoritmo foi aplicado ao segmento o batimento cardíaco ECG e PW. Um polígrafo digital foi usada para gravar ambos os sinais. Treze estudantes universitários, se ofereceu, dois do sexo feminino e 11 do sexo masculino (24,3 ± 2,83 anos de idade). Eles praticavam esportes recreativos, o PAS / PAD aumentou (43,4 ± 18,6) / (12,7 ± 12,0) mmHg após o exercício. A detecção do estado de estresse (n = 200) atingiu 100% e 12% positivos verdadeiros falso positivo. Os resultados são promissores para melhorar ainda mais o método. Isso deve ajudar a identificar, gerenciar e monitorar Hypertension.

MÉTODO ALTERNATIVO DE CONTROL DE INTENSIDAD LUMÍNICA PARA PULSIOXIMETRÍA EN TIEMPO REAL

El pulsioxímetro es una herramienta no invasiva esencial para el monitoreo de la saturación arterial de oxígeno. Utiliza la espectrofotometría para detectar sobre la piel dos intensidades de luz (600 y 900 nm) que proporcionan información de la perfusión tisular y cantidad de oxígeno transportada. Depende de un circuito de manipulación de corriente, dos diferentes fuentes emisoras de luz, un foto-detector y una unidad de procesamiento que permiten ajustar las intensidades de luz ante tejidos de diferentes características. En el presente trabajo, se propone un método de modulación por ancho de pulso alternativo para el control de la intensidad lumínica media, cuyo principio es la conmutación on/off de la corriente aplicada a los LEDs en la etapa de emisión. Este sistema permite modificar tanto el nivel de CD como la amplitud de la señal de CA de la onda fotopletismográfica e implica la reducción del número de componentes analógicos y consumo de energía. La metodología presentada permite regular la resolución de la señal muestreada y ofrece disminuciones del 21 % y 40 % en potencia comparado con los esquemáticos propuestos por Freescale Semiconductor, Inc. y Texas Instruments Incorporated respectivamente. El uso de señales sincronizadas moduladas en ancho de pulso con frecuencias por encima de 333 kHz y pasos de 50 ns para emitir luz, permitió una reducción 41% de potencia, respecto al sistema con modulación analógica del módulo MDK pulse oximeter.

Pulse oximetry is an essential optical based non-invasive tool for monitoring blood oxygen saturation. It uses spectrophotometry to detect two light intensities (600 and 900 nm) through the skin; it provides information on tissue perfusion and quantity of transported oxygen. The process relies on a current control circuit, two light emitting sources, a photodetector, and a digital signal processor that adjusts the light intensities for different tissue characteristics. This paper proposes an alternative method of pulse width modulation for controlling the mean light intensity level, whose principle is a pulse width nodulation of the current applied to the LEDs in the emitting stage. This system allows modifying the DC level and the amplitude of the AC signal of the photopletismographic wave. The results is the reduction of the number of analog components and power consumption. The methodology presented, it allows adjusting the definition of the sample signal and offers power reductions of 21% and 40% compared to schematics given by Freescale Semiconductor, Inc. and Texas Instruments Incorporated, respectively. Thus, by using synchronized signal pulse width modulation to emit light, with frequencies above 333 kHz and steps of 50 ns, it will allow power reductions of 41%, compared to the conventional analog modulation module MDK pulse oximeter.

O oxímetro de pulso é uma ferramenta não invasiva essencial para o monitoramento da saturação de oxigênio no sangue. Usa espectrofotometria para detectar a pele duas intensidades de luz (600 nm e 900) para fornecer informações de perfusão tecidual ea quantidade de oxigênio transportado. Depende de manuseamento corrente do circuito, duas fontes diferentes emissores de luz, um fotodetector e uma unidade de processamento para ajustar a intensidade da luz nos tecidos com características diferentes. Neste trabalho, um método de modulação de largura de pulso alternativa para controlar a intensidade de luz média, o princípio é o de ligar/desligar da corrente aplicada aos LEDs no palco questão é proposto. Este sistema permite modificar tanto o nível DC e a amplitude do sinal AC da forma de onda fotoplestimográfico e envolve a redução do número de componentes analógicos e consumo de energia. A metodologia apresentada permite ajustar a resolução do sinal de amostragem e oferece reduções de 21% e 40% da potência em comparação com o esquema proposto pela Freescale Semicondutor, Inc. e Texas Instruments Incorporated, respectivamente. Sinais sincronizados usando freqüências moduladas por largura de pulso acima de 333 kHz e 50 ns passos para emitir luz, permitiu uma redução de 41% de energia em comparação com módulo de oxímetro de pulso MDK sistema de modulação analógica.

DISEÑO DE UNA PLATAFORMA INTEROPERABLE PARA UN OBSERVATORIO DE HÁBITOS Y ESTILOS DE VIDA SALUDABLE

Esta investigación muestra el diseño de una plataforma interoperable que hace uso del estándar HL7 (Health Level Seven) y permite el registro y análisis de datos relacionados con estilos de vida saludable y prácticas de actividad física en adultos y adultos mayores de las zonas rurales de Colombia. El proyecto se centra en la utilización de las TIC para generar un sistema interoperable que permita la consolidación de los datos, con el fin de facilitar cifras epidemiológicas, hacer diagnósticos que permitan generar estrategias de promoción de la salud y prevención de la enfermedad en las que se promueva la actividad física; y consolidar un marco de referencia para las entidades interesadas. Esta plataforma provee un servicio de integración que puede ser utilizado por entidades externas, compartiendo así información relacionada con hábitos y estilos de vida saludables. Dicha plataforma, utiliza tecnología web ASP.net, con un modelo arquitectural MVC (Modelo Vista Controlador), lenguaje C#, un motor de base de datos SQLServer y servicios web a nivel de integración que usa HL7 como estándar de intercambio de mensajes. Se generó una prueba de control realizada en el año 2014, en ocho municipios del departamento de Cundinamarca en los cuales se aplicaron 304 instrumentos, con los cuales se alimentó la plataforma.

This research shows the design of an interoperable platform that uses the HL7 standard (Health Level Seven) and allows the record and analysis of data related to healthy lifestyles and practices of physical activity in adults and older adults in rural areas of Colombia. The project focuses on the use of ICT to generate an interoperable system that allows the consolidation of data, in order to facilitate epidemiological records, make diagnoses that generate strategies for health promotion and disease prevention in which promote physical activity; and build a framework for stakeholders. This platform provides an integration service that can be used by external entities, to reporting information related to habits and healthy lifestyles. This platform uses web ASP.net technology with architectural model MVC (Model View Controller), C # language, a database SQLServer motor and web services to integration with HL7 standard for the exchange of information. Was performed a control test in to 2014, in eight municipalities of the department of Cundinamarca in which 304 instruments were applied to upload to the platform.

Esta pesquisa mostra o desenho de uma plataforma interoperável que usa o HL7 (Health Level Seven) padrão e permite a gravação e análise de dados relacionados com os estilos de vida saudáveis e prática de atividade física em adultos e idosos nas zonas rurais da Colômbia. O projecto centra-se na utilização das TIC para gerar um sistema de interoperabilidade que permite a consolidação de dados, a fim de facilitar números epidemiológicos, fazer diagnósticos que podem gerar estratégias para promover a saúde e prevenção de doença em que promoção da atividade física; e construir uma estrutura para as partes interessadas. Esta plataforma fornece um serviço de integração que pode ser usado por entidades externas, a partilha de informações relacionadas a hábitos e estilos de vida saudáveis. Esta plataforma, utilizando a tecnologia web ASP.net com um padrão de arquitetura MVC (Model View Controller), a linguagem C#, banco de dados SQLServer do motor e nível de integração de serviços web usando a troca de mensagens HL7 padrão. Um teste de controle realizado em 2014, em oito municípios de Cundinamarca em que foram aplicados 304 instrumentos, com os quais a plataforma foi alimentado foi gerado.

FORTALECER LA INNOVACIÓN DE PRODUCTOS BIOMÉDICOS DESDE LA PERSPECTIVA DE LA GESTIÓN Y EL MERCADEO

Paulatinamente se popularizó la idea de que la ciencia, la tecnología y la innovación son la llave maestra para el éxito de las organizaciones y el desarrollo de los países. De acuerdo con lo anterior este artículo propone el desarrollo de la innovación de productos y servicios desde la perspectiva de la gestión y del mercadeo para fortalecer la innovación de productos biomédicos en organizaciones en Colombia. Esta propuesta se elabora basada en una breve revisión exploratoria de la literatura, procesada con métodos cualitativos. Los principales resultados que se obtuvieron mediante esta investigación son, a nivel de conclusiones, que es necesario: a) identificar los requisitos desde las necesidades de los consumidores o pacientes; b) gestionar la creación de nuevos productos y servicios que debe iterar alrededor de la creación y optimización de un modelo de negocio; c) identificar las condiciones culturales y sociales que rodean y afectan el consumo del producto; d) analizar la influencia de las tendencias sobre la oferta y sobre el comportamiento del consumidor o paciente.

The idea that science, technology and innovation are the master key to the success of organizations and developing countries became popular gradually. This article proposes the development of innovative products and services from the perspective of management and marketing to strengthen biomedical product innovation in organizations in Colombia. This proposal is made based on a brief exploratory review of the literature and its processing with qualitative methods. The main results that were obtained by this research are, in terms of conclusions, that it is necessary to: a) identify the requirements with respect to the needs of consumers or patients; b) manage the creation of new products and services via iterating through the creation and optimization process of a business model; c) identify the cultural and social conditions that surround and affect the consumption of the product; d) analyze the influence of trends on the supply and on the behavior of consumers and patients.

Gradualmente, a idéia de que a ciência, tecnologia e inovação são a chave mestra para o sucesso das organizações e países em desenvolvimento tornou-se popular. De acordo com o acima exposto, o presente artigo propõe o desenvolvimento de produtos e serviços inovadores a partir da perspectiva da gestão de marketing e inovação para fortalecer organizações de produtos biomédicos na Colômbia. Esta proposta é feita com base em uma breve avaliação exploratória da literatura, processados através de métodos qualitativos. Os principais resultados obtidos através desta pesquisa são de nível conclusões, é necessário: a) identificar as necessidades das necessidades dos consumidores ou doentes; b) gerenciar a criação de novos produtos e serviços que devem iteram em torno da criação e optimização de um modelo de negócio; c) identificar as condições culturais e sociais que envolvem e afetam o consumo de produtos; d) analisar a influência das tendências na oferta e comportamento do consumidor ou paciente.