Tesis

Valoración del Movimiento en el Área Cervical, mediante el Análisis de Señales Electromiográficas en Pacientes con Parálisis Cerebral Infantil (PCI)

Autores:  Carlos Eduardo Quizhpe Cárdenas; Francisco Javier Ortiz Ortiz

Director: Ing. Freddy Leonardo Bueno Palomeque Msc.

Descripción: El proyecto detalla el trabajo realizado con niños que sufren de parálisis cerebral infantil (PCI) espástica, donde se valoró el movimiento en el área cervical mediante el análisis de las señales electromiográficas, se analizó las principales características en la activación de los músculos del área cervical, los cuales se involucran en el control de la postura de la cabeza durante la realización de ejercicios de rehabilitación. Las señales EMG adquiridas se evaluaron mediante el uso de la Transformada Wavelet (WT).


Desarrollo del software de integración del proyecto Sistema de Análisis de Movimiento (SAM) de la Universidad Politécnica Salesiana sede Cuenca

Autor: Espinoza Rodríguez, Andrés Eduardo

Director: Urgilés Ortiz, Patricio Fernando

Descripción: El documento consiste en un análisis del sistema SAM, y con la continuación del mismo llamándolo SAM 2.0 donde se mejora los ambiente gráficos, la facilidad de uso y generar funcionalidad para el mismo; con esto se busca generar el inicio de investigación en la Carrera de Cultura Física además de promover entrenamientos con bases científicas.



Diseño, construcción e implementación de prótesis biomecánica de mano derecha (segunda fase)

Autores: Vargas Pérez Jose Luis, Yunga Patiño Luis Fernando, Cajamarca Guambaña Luis Fernando, Matute Salinas Jorge Luis

Directores: Urgilés Ortiz Patricio Fernando, Calle Sigüencia John Ignacio

Descripción: El documento consiste en el diagnóstico de la prótesis versión 1 para realizar mejoras en el diseño mecánico y electrónico consiguiendo una prótesis con características y funciones similares a la mano humano, se integró la prótesis a una persona con amputación obteniendo resultados favorable en el uso diario. 


 

Diseño, experimentación y evaluación de prácticas en el área de ergonomía, modelado biomecánico y análisis de movimiento para un Laboratorio de Ingeniería Biomédica en la Universidad Politécnica Salesiana sede Cuenca

Autores: Lucero  Guerrero Paúl Fernando

Director: Urgilés Ortiz Patricio Fernando

Descripción: Muestra el desarrollo y experimentación de prácticas en el área de ergonomía, modelado biomecánico y análisis de movimiento realizado a 9 sujetos, midiendo: peso, estatura, perímetros, circunferencias y pliegues cutáneos; prediciendo masa y momentos de inercia de segmentos corporales, modelado del cuerpo en Matlab, cálculo de fuerza y torque del bíceps, velocidad y aceleración del pie al caminar


 

Diseño e implementación de un sistema de análisis de las presiones plantares en estática basado en procesamiento de imágenes

Autores: Carreño Abad Juan Carlos, Cabrera Sáenz Pablo Teodoro

Director: Urgilés Ortiz Patricio Fernando

Descripción: El podoscopio detecta afecciones en los pies. Un podoscopio electrónico junto al software, puede evaluar los pies, haciendo uso del procesamiento digital de imágenes, (pseudocolor, cálculo de medidas). Aquí se describe los algoritmos usados para implementar el software que nos permita analizar la forma del pie y su distribución de presiones.


 

Diseño, construcción e implementación de un sistema de captura de movimiento para análisis ergonómico de riesgo laboral de extremidades superiores

Autor: Bernal Iñiguez Juan Diego

Director: Urgilés Ortiz Patricio Fernando

Descripción: El análisis ergonómico de riesgo laboral se realiza con un grupo de 7 sensores colocados en brazos, ante brazos, hombros y pecho. El programa del PC ordena y filtra los datos recibidos 100 veces por segundo para empezar el cálculo de la orientación en 3 dimensiones de cada uno de los módulos.


Construcción de un teclado de comunicación alternativa para niños con hemiplejía espástica

Autores: Lema Condo Efrén Leandro, Chuya Sumba Jorge Patricio

Director: Villa Parra Ana Cecilia

Descripción: En este documento se describe el desarrollo de un teclado de comunicación alternativa para personas con capacidades especiales, para esto se estudió la población con discapacidad en el Azuay registradas por el CONADIS y requiere soluciones tecnológicos para facilitar el desenvolvimiento de estas personas en ambientes educativos, laborales y comerciales. El presente proyecto fue desarrollado con la asesoría de los profesionales del Centro Stephen Hawking dado que el teclado será concedido al Centro como un dispositivo de comunicación alternativa. Como fuente de datos, y de forma puntual se tomó datos del Centro Stephen Hawking de donde se pudo obtener los diagnósticos que presentan cada miembro debido que este dispositivo de comunicación alternativa se aplicaría en este Centro.


Diseño y construcción de un prototipo de lámpara de fototerapia con sistema de control digital para tratamiento de ictericia en neonatos

Autor: Cuenca Vicente Adrián Leonel

Director: Villa Parra Ana Cecilia

Descripción: Se describe el desarrollo del diseño y construcción de un prototipo de lámpara de fototerapia que tiene como objetivo principal tratar la ictericia en recién nacidos (RN). El proyecto parte de la revisión bibliográfica acerca de las causas biológicas, anatómicas y patológicas que causan la hiperbilirrubinemia y posteriormente la ictericia en RN. La selección de la tecnología de iluminación idónea (Led) para la lámpara; además de un minucioso estudio lumínico de los niveles de radiación lumínica, son necesarios para una fototerapia exitosa, y fundamentales en el diseño del prototipo.

 


Análisis, implementación y evaluación de prácticas con el equipo Biopac BSL MP45 para el Laboratorio de Ingeniería Biomédica de la UPS

Autor: Montesdeoca Contreras Julio César

Director: Villa Parra Ana Cecilia

Descripción: La Universidad Politécnica Salesiana lleva a cabo el proyecto “Diseño de un Laboratorio de Ingeniería Biomédica”, el documento consta del diseño del manual para el equipo Biopac BSL MP45, prácticas de adquisición y reconocimiento de las bioseñales EMG, ECG, EEG y EOG; se describe la naturaleza de las bioseñales, la estructura de diseño de las prácticas así como de los protocolo por cada tipo de bioseñal a adquirir.

 


Diseño de material didáctico interactivo y auditivo para el reconocimiento de los órganos internos del cuerpo humano

Autores: Bueno Muñoz Héctor Alejandro; Rivera González Marco Javier

Director: Villa Parra Ana Cecilia

Descripción: La presente tesis está enfocada en el desarrollo de una herramienta para el refuerzo de la enseñanza a niños con capacidades especiales del Instituto de Parálisis Cerebral del Azuay IPCA. Este proyecto didáctico permite que los niños puedan reconocer los órganos internos del cuerpo humano utilizando técnicas audiovisuales. El diseño se basa en un torso humano al cual se le deben incorporar piezas que representan los órganos del cuerpo a manera de rompecabezas. Las piezas al ser colocadas en su posición correcta dentro del torso activan una señal luminosa que representa un visto bueno, se reproduce además una pista de audio que indica el nombre del órgano colocado y una explicación corta de su funcionamiento como parte del cuerpo humano. Si en cambio las piezas se colocan de manera incorrecta se activa una indicación luminosa que visualiza una “x” señalando el error en el transcurso de la colocación de las piezas. Además de las indicaciones luminosas y auditivas, al finalizar la colocación de todos los órganos de manera exitosa se ejecutará el movimiento de la cabeza unos cuantos grados a manera de saludo y en señal la culminación del ensamblaje de las piezas de manera correcta.


Obtención y análisis de señales electromiográficas de las articulaciones tibiofemoral y femororotuliana aplicada a la detección y rehabilitación de problemas musculares en el movimiento de la rodilla

Autores: Cabrera Ávila Elizabeth Viviana; Montes Fernández Estefanía Isabel  

Director: Villa Parra Ana Cecilia

Descripción: Aproximadamente el 24 % de las lesiones que sufren los deportistas son generadas en torno a la rodilla, en algunos de los casos se aplican únicamente tratamientos de rehabilitación, pero al ser la lesión más severa se procede a llevar a cabo una intervención quirúrgica. Se hace por tanto indispensable el inicio de un programa de rehabilitación que garantice el éxito de la misma mediante una ejercitación controlada de la musculatura que facilite una evaluación objetiva. Existen varios métodos para asistir una rehabilitación, uno de ellos se basa en una estructura que se anexa externamente a este miembro para conseguir modificaciones en aspectos funcionales o estructurales que impidan total o parcialmente la normal movilidad de un individuo, estos dispositivos son las órtesis de rodilla, conocidas por sus siglas como KO (Knee Orthosis). Los métodos para controlar procesos de rehabilitación generalmente suponen el control directo del fisioterapista en la selección de ángulos de flexión y extensión así como también el número de repeticiones a realizarse, considerando que este método resulta en ciertos casos un tanto subjetivo, se pretende mediante este proyecto diseñar una órtesis activa que permita realizar un control automatizado de los movimientos y número de repeticiones, garantizando de este modo una mayor precisión en las técnicas de rehabilitación permitiendo además al fisioterapista avalar su diagnóstico con el estudio electromiográfico a nivel de la rodilla. El control de la rehabilitación se optimizará y significará un gran avance dentro del ámbito de la fisioterapia, puesto que en nuestro medio no contamos con un instrumento adecuado para este tipo de procedimientos cuyo costo resulte accesible para la población.

 


Diseño e implementación del prototipo de un dispositivo identificador de objetos de uso común para personas no videntes basado en la tecnología RFID

Autor:  Ortiz Fernández Luis Enrique

Director: Villa Parra Ana Cecilia

Descripción: En Ecuador existen aproximadamente 363.000 personas invidentes. Para mejorar la situación de estas personas se desarrolló un dispositivo que permite identificar objetos escuchando sus características. Para la implementación del prototipo de un dispositivo identificador de objetos para invidentes-IOI, se usó la tecnología RFID-Identificación por Radiofrecuencia-Radio Frequency Identification cuyo objetivo básico es el almacenamiento y recuperación de datos a través de ondas de radio desde dispositivos denominados tag’s RFID (etiquetas, llaveros, etc). Para definir los requisitos de diseño del prototipo se aplicó una encuesta a una muestra de la población invidente en la ciudad de Cuenca. Tomando en cuenta los resultados de la encuesta se eligió como hardware base al dispositivo Mikromedia for PIC32 debido a que incorporaba los módulos necesarios para desarrollar el prototipo y a que su precio era asequible. También se determinó que los paquetes de software para realizar la interfaz gráfica y los algoritmos del prototipo serían Visual TFT v2.3 y MikroC Pro for PIC32 v2.1. Terminada la adecuación del hardware y escritura de los algoritmos se obtuvo el prototipo final que consta de una pantalla táctil, un lector RFID, dos pilas AAA, una batería, una memoria microSDHC, un adaptador USB-Serial y audífonos. Como complemento al prototipo se creó un software para PC usando el paquete Visual C# Express 2010… Concluido el prototipo se realizaron pruebas para comprobar la duración de las fuentes de alimentación, el número de etiquetas que se puede almacenar y registrar, el ángulo y distancia de cobertura del lector RFID. Las pruebas técnicas del software se basaron en la tolerancia a errores, el nivel de respuesta y la compatibilidad con los sistemas operativos e instalación.

 


Diseño e implementación de un prototipo de incubadora neonatal en cumplimiento con la Norma UNE-EN 60601-2-19

Autores: Bustamante Campoverde Jaime Antonio; Cevallos Larrea Andrés Josué

Director: Villa Parra Ana Cecilia

Descripción: Se realiza un estudio de los requisitos y consideraciones técnicas descritas en la NORMA UNE-EN 60601-2-19 para la fabricación de un prototipo de incubadora neonatal, tomando como punto de partida la misma, se elaboran los diseños de la incubadora correspondientes a estructura mecánica y habitáculo; para luego continuar con el diseño e implementación de un controlador PID de temperatura embebido en un microcontrolador de 32 bits. El sistema completo es sometido a pruebas de funcionamiento térmico.

 


Diseño y construcción de material didáctico, interactivo, auditivo y visual, para el reconocimiento y aprendizaje del aparato reproductor masculino y femenino para niños de la fundación IPCA

Autores:  Jara Maldonado Pedro Alcibiades; Sigua Salinas Johnny Mauricio

Director: Villa Parra Ana Cecilia

Descripción: La presente tesis desarrolla un prototipo para los niños con discapacidad auditiva, visual y motriz de la Fundación IPCA, con el objetivo de proporcionar el conocimiento más asertivo sobre las principales partes de los órganos reproductores masculino y femenino. Este prototipo cuenta con piezas desarmables en 3D, elaboradas en madera además de un sistema de audio y señalización luminosa de las piezas.


Diseño y construcción de una órtesis de rodilla, destinada a la rehabilitación automatizada de la extremidad inferior

Autor: Romero Sacoto Mónica Alexandra

Director: Villa Parra Ana Cecilia

Descripción: Se conoce que el 24 % de las lesiones que sufren los deportistas son generadas en torno a la rodilla[03], en algunos de los casos se aplican únicamente tratamientos de rehabilitación, pero si la lesión es más severa se procede a llevar a cabo una intervención quirúrgica. Después de cualquier cirugía traumatológica de la rodilla, se hace indispensable el inicio de un programa de rehabilitación que garantice el éxito de la misma mediante una ejercitación controlada de la musculatura, sin embargo, la mayoría de estos procesos son realizados de forma manual por un fisioterapeuta, quien no puede adquirir datos exactos de cuanta tensión poseen los músculos en ese momento. Un órtesis es un dispositivo mecánico que se asemeja a la estructura de la articulación, y que aplicado de forma externa al cuerpo asiste al movimiento de la extremidad. Este tipo de instrumentos son ampliamente utilizados en procesos de rehabilitación, pues facilitan la recuperación de la movilidad en el área afectada. Cuando se incorporan actuadores a este dispositivo se habla de una órtesis activa. La órtesis activa se diseñó en base al modelo biomecánico de la cinemática de la extremidad inferior, por medio del cual se puede determinar el torque necesario para realizar de los movimientos de flexo- extensión de la articulación y de esta manera dimensionar el torque de los actuadores lineales utilizados. La órtesis construida consta de cuatro barras laterales delgadas fabricadas en aluminio laminado, sujetas mediante bandas de velcro lo cual permite que el dispositivo no represente un peso excesivo para la articulación, el diseño presenta además cuatro estructuras que se ajustan de manera ergonómica a la pantorrilla y al muslo, eliminando cualquier tipo de molestias que pueda presentar el sujeto. El sistema de control de la órtesis automática está basado en la implementación de un Controlador PD difuso (FPD), cuya retroalimentación se obtiene a partir de un sensor electromiográfico que determina el grado de amplitud articular dependiendo de las señales electromiográficas de los músculos flexores y extensores de la articulación. Las reglas planteadas para el sistema de control se basan en la relación de desplazamiento lineal del actuador con el movimiento angular de la extremidad, para de esta manera aumentar o disminuir la longitud del actuador. Se obtiene un monitoreo constante del comportamiento muscular mientras se realiza el proceso de rehabilitación con la órtesis para obtener patrones que asistan a los médicos en el diagnóstico del estado muscular del paciente.


Diseño, construcción e implementación de un sistema embebido de adquisición de parámetros cinemáticos de la marcha humana en tobillo, rodilla y cadera

Autores:  Contreras Bermeo Byron German; Flores Morales Víctor Hugo

Director: Bueno Palomeque, Freddy Leonardo

Descripción: La tesis consiste aspectos importantes de la biomecánica, tales como los ángulos generados durante la ejecución de ciertos movimientos, recolectados mediante el sistema embebidos y recreados con el software de OpenSim, finalmente se realizó pruebas de funcionamiento mostrando los resultados obtenidos de los distintos experimentos.

 

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