Resumen del congreso de CIBSIR Universidad Técnica del Norte Facultad de ingeniera en ciencias aplicadas Carrera de Ingeniería Mecatrónica Edison Pomasque edpomasquem@utn.edu.ec Dentro del ciclo de conferencias realizadas en el campus universitario se pudo apreciar una gran diversidad de conferencias magistrales a cargo de personas que se encuentran al tanto de nuevos descubrimientos y trabajos que se encuentran realizando para el mejoramiento de las rehabilitaciones corporales para las personas que se encuentran en un estado en el cual necesitan ayuda para poder seguir luchando y poder volver a vivir como una persona con capacidades normales. Dentro de la primera conferencia realizada el día lunes se toparon diversos temas que se aplican en robots rehabilitadores tanto para su construcción como para su estudio, dentro de esta conferencia se expusieron temas como las leyes mecánicas en el sistema óseo muscular en donde dichas leyes ayudan a determinar ecuaciones matemáticas que van acorde con los movimientos naturales del cuerpo humano además de esto también se crean dispositivos que ayudan al monitoreo del cuerpo humano en tiempo real con la ayuda de una interface cerebro máquina para aplicaciones médicas, el objetivo principal de este estudio es poder realizar una interface la cual pueda detectar guiños para complementar en un futuro diferentes proyectos con un grado mayor de complejidad con la ayuda de este algoritmo. El nombre que se asignó a este proyecto fue EMOTIC EPOC neuroheadset por el bajo costo para la adquisición de señales. Este tema se plantea como objetivo, crear una interface Cerebro-maquina (CBI), capaz de detectar guiños basada en el análisis de electroencefalogramas (EEG) (en RAM form); determinar si la calidad de la información proporcionada por la EPOC es suficiente para permitir desarrollos de investigación; uso de redes neuronales con señales obtenidas del EPOC (aplicación). Canales de la EPOC Fp- frontal anterior F- frontal c-central t-temporal p-parietal o-occipital a-apófisis mastoidea características EPOC etapa de amplificación filtros análogos. - C-R pasa alto en 0,16 Hz, pasa en bajo en 85 Hz en la etapa de amplificación filtros digitales. - en 50 y 60 Hz EMOTIV EPOC NEUROHEADSET EEG portable Mide actividad bioeléctrica cerebral Electrodos metálicos con almohadillas Batería de litio – 12 horas de uso continuo 2,4 GHz Wireless SDK disponible Procedimiento Adquisición de datos Pre-procedimiento Extracción de características Entrenamiento Retroconomicneto Acciones Tipos de ondas cerebrales Gamma 30-40 Hz se cree estas asociada a la conciencia y atención Beta 12-30 Hz concentración razonamiento y resolución de problemas. Alpha 7,5-12 Hz actividades pacificas o relajación Theta 3,5-7,5 Hz somnolencia, estrés o decepción Delta 0,5-3,5 Hz sueño profundo meditación o extrema creatividad. PS (POWER SPECTRUM) Espectro de potencia puede entregar información sobre actividad cerebral. Un promedio de cada rango podría representar una entrada. El objetivo fue representar estas representativas Rango ondas gamma no entrego datos significativos. Redes neuronales Inspirados en neuronas biológicas Arquitectura puede ser entrenadas para reconocimiento de patrones, aproximaciones de funciones y estimaciones Salida del sistema depende principalmente de los pesos W Reconocimiento Espectrograma Ventaneo Hanning ajustable Una ventana por punto Preprocesamiento y extracción de características de la ventana Entra al clasificador Y continua para todos los puntos Sistema de votación Conclusiones Aunque las calidades de las señales EEG obtenidas mediante el uso de las EMOTIV podría no ser suficiente para los estudios neurológicos mas complejos, las señales son suficientes para aplicaciones BCI como los ejemplos se muestran en el trabajo ejercicios A pesar de las limitaciones del EMOTIV EPOC se puede utilizar como una herramienta válida para la adquisición de señales EEG. Algoritmo de baja complejidad para controlar un brazo robótico utilizando el dispositivo Emotic Epoc El problema principal se identificó en los Individuos con parálisis de la columna espinal los principales puntos a estudiar fueron el tiempo de dominio la frecuencia de dominio redes artificiales neuronales El objetivo principal de este proyecto es diseñar e implementar un algoritmo de baja complejidad al control de un brozo robótico mediante el uso del EMOTIV EPOC EMOTIV EPOC HEADSET 14 electrodos Precisión de 0,5 uV 0,16 Hz alta 85 Hz baja La interfase del diagrama Adquisición de la señal Procesamiento de la señal Detección de eventos Discriminación de eventos Seguimiento de cabeza Interacciones del brazo robótico Como conclusiones Esto es posible implementar un logaritmo de baja complejidad para el reconocimiento de acorde a la necesidad que se presente El algoritmo pues ser implementado en sistemas como la MyRIO Simulación terapéutica del cerebro Algunos métodos para la estimulación del cerebro Estimulación cerebral profunda Terapia electroconvulsionista Simulación repetitiva transcraneal las múltiples formas de estimular al cerebro y algunas técnicas son efectivas ene l tratamiento de varios desordenes. Prototipo rehabilitador pasivo de codo para asistencia en actividades de fisioterapia Las líneas de investigación para estos temas se basan en Rehabilitadores pasivos para asistencia de actividades de fisioterapia Prototipo de rehabilitación de muñeca Prototipo de rehabilitación de dedos de la mano Prototipo de rehabilitación de codo Problema La rehabilitación como proceso repetitivo Profesional de la salud termina afectado luego de las terapias Movilización de los pacientes hacia centros de atención Tiempos de rehabilitación extensos como métodos tradicionales Solución propuesta dispositivos portátiles de fácil uso compatible tanto para el brazo el brazo izquierdo y derecho. No ocupa mucho espacio Resistente Practico Sistema de control Se debe tener el movimiento rotacional del codo rehabilitador entonces se opta por utilizar una señal analógica y un potenciómetro como sensor, con los cuales se obtiene una mejor apretacion de la escala y un rango especifico. Los parámetros para inicial la rehabilitación se pide al paciente el nombre la velocidad y el número de repeticiones asignadas por el profesional de la salud. De proyecto se extrae como conclusiones que este trabaja la articulación de codo como una rotación interna del codo cumpliendo con el objetivo el cual es de recuperar la movilidad del codo. Dispositivo mecatrónico para el cultivo y cosecha de rosas El objetivo principal de este diseño es el prevenir entendedores de tipo laboral como tendinitis y síndrome del túnel carpiano y problemas en las articulaciones en las personas que laboran en la industria florícola. Los parámetros de diseño Análisis ergonómico Evaluación de la ergonomía mediante el método (JSI) JSI Es un método de evaluación de puestas de trabajo que permite valorar a los trabajadores. Conclusiones El proyecto de investigación es de gran relevancia para la industria florícola pro obtener el beneficio de evitar enfermedades en los trabajadores. El rendimiento de los trabajadores se ve afectado por el uso del dispositivo en temporada de cosecha. Sillas para pacientes con parálisis cerebral Grupos de trastornos neurológicos Afecta al trastorno muscular, movimiento y habilidades motoras Incapacidad para moverse de manera autónoma problema sistemas musculo esquelético funciones gastrointestinales sistema circulatorio sistema respiratorio propósito de la investigación silla - camilla - bipestador justificación impacto social tecnológico económico conclusiones se propine una alternativa de solución de estructura plegable capaz de adoptar posición de la silla y de la camilla completamente extendida IEEE- sociedad de ingeniería en medicina y biología Que es EMBS Es la sociedad de la IEEE que agrupa a los estudiantes y profesionales que, desde cualquier punto de vista, se relacionan con la interacción entre la ingeniería, las ciencias de la salud y las ciencias biológicas. ¿Porque ser miembro de EMBS? Es la comunidad profesional más importante a nivel internacional en el área de interés. Provee de recurso y oportunidades para desarrollar una carrera profesional de alto nivel y actualización novedosa de conocimientos. Fortalece la creación de equipos interdisciplinarios de interés profesional o académico. Diseño y acceso a las normativas de uso de equipos médicos. Actividades Capacitaciones Webinars Conferencias magistrales Visitantes distinguidos. Características de las crisis epilépticas Crisis focales se origina en una zona limitada del cerebro. Crisis generalizadas. - afecta a toda la superficie del cerebro Crisis de inicio desconocido. - aquí no se esta claro si es focal o generalizado. Síntomas de la epilepsia Movimientos involuntarios de los brazos piernas e incluso de la cara. Perdida de conciencia Rigidez muscular Alteración en la percepción Descontrol de esfuerzos Perdida de estado de alerta Conducta extraviada. Causas de la epilepsia Desnutrición Bajo nivel de oxigeno Infecciones del SNC Tumores cerebrales Niveles anormales de sustancias como azúcar. Problemas Alto índice de personas con refractariedad Efectos post- operatorios después de la intervención quirúrgica Efectos secundarios que producen la estimulación invasiva Dispositivos estimulantes no invasivos existentes en el mercado internacional tienen costos elevados. Objetivo Diseñar y desarrollar un dispositivo no invasivo para minimizar las convulsiones en pacientes con epilepsia Diseño funcional de una máquina para medición de fuerza en la rehabilitación monitorizada Objetivo se propone el diseño funciona de una máquina para medición de fuerza en la rehabilitación monitorizada que permita crear perdida de cada paciente con el Angulo del movimiento y la fuerza ejercida. Conclusiones El diseño obtenido presenta un modelo completo del sistema el cual permite vincular con diferentes áreas de mejorar la manera del conocimiento. Al análisis comparativo de gráficos permitirá al especialista evidenciar los avances del tratamiento mejora la habilidad motora. Neuro-rehabilitación robótica aplicada a la realidad virtual SNC. - información interna externa genera respuesta adecuada. Los sistemas sensoriales receptan información como la habilidad motora, información sensorial modificar los planes de movimiento, así un niño aprende a realizar movimientos como caminar como, una persona que ha perdido la habilidad motora en un accidente de tránsito etc. La repetición es una técnica para recuperar la habilidad motora pule a la ejecución de la habilidad motora La experiencia y variabilidad al variar los movimientos se estimula a que recupera l habilidad motora. Robótica aplicada a la realidad virtual La información al inicia y al terminar la ejecución de la información nos permite modificarla Nos permite que el tratamiento sea precedido, es la base la el reaprendizaje motor. Realidad virtual La realidad vital evita el empleo del robot aburridos al realizar movimientos y colocar algo de entretenimiento Sistema inmotico Este es un gimnasio robótico para las extremidades superiores, para hombro y codo la muñeca. Armeo. - equilibra la gravedad mas facilidad de moverlos miembros superiores. Armeo spring puede mover algo el brazo Armeo power cuando el paciente no mueve nada el brazo Lokomant. - exoesqueleto robótico Ventajas Se puede realizar tareas repetitivas Permite el número de pacientes tratados en lokomant. Permite establecer medidas cuantitativas. Desventajas Los robots no poseen habilidades cognitivas ni flexibilidad mental. El tratamiento es individual lo cual es una gran desventaja para os robots Incapacidad para responder a hecho impredecibles. Costos de lokomant. Neurociencia Neurorrehabilitación e inteligencia artificial Msc Jorge Gordón El cerebro es el órgano más grandioso que existe el cual hacer que imaginemos pensemos y creemos alguna cosa. Hipócrates es el padre de la neurociencia Electroencefalografía. - es transportable y resistencia actualmente medimos las ondas beta teta Alpha delta, en determinados sitios del cerebro Mediante la transformada de Fourier se transforma la onda para poder ser asimilada o estudiada y analizada para poder obtener imágenes en vivo y en 3D las zonas de cerebro Entrenamiento neurofeedback Prótesis motoras para mejorar la movilidad tetrapléjica en el cual aprende a movilizar sus miembros a través del casco de electroencefalografía mediante la estimulación eléctrica funcional. Robótica para el apoyo a la rehabilitación en el contexto de países en desarrollo DC Carlos Cifuentes Libro human-robot Rehabilitación ocurre cuando acurre un accidente lo cual da lugar una parálisis cerebral Enfoque. - investigación simple buscar problemas en las clínicas o centros y elaborara dispositivos necesarios para la zona. La robótica social es de bajo costo Material filaflexz Diseñar los tendones Investigación en bioingeniería Control adaptativo basado en inteligencia artificial aplicado a un sistema mecatrónico fundado en un robot paralelo para diagnostico Publicaciones Memorias del primer congreso internacional de bioingeniería y sistemas inteligentes Análisis cinemático de un control paralelo de tipología Validación dinámica de un robot paralelo de tipología 3 UPE – RPU Programa doctoral Desarrollo e implementación n de un modelo hibrido cinemático