Scielo RSS <![CDATA[Revista mexicana de ingeniería biomédica]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=0188-953220180002&lang=es vol. 39 num. 2 lang. es <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[Aplicación de un árbol de decisión difusa con clasificación de ambigüedad para determinar el exceso de peso en escolares]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-95322018000200128&lng=es&nrm=iso&tlng=es RESUMEN La técnica del árbol de decisiones en las ciencias de la salud sirve para comprender las correlaciones entre las descripciones de los pacientes y para clasificar de forma precisa en diversas categorías. El objetivo del estudio fue analizar la exactitud de la clasificación del exceso de peso de escolares mediante la aplicación de un árbol de decisión difusa, utilizando una base de datos de Itaupú, Paraná (Brasil). Se utilizó la base de datos de una muestra conformada por 5962 estudiantes (3024 del sexo femenino y 2938 del sexo masculino), con un rango de edad entre los 6 a 17 años de edad. Las variables consideradas fueron peso, estatura y el Índice de Masa Corporal (IMC). Para clasificar los datos antropométricos de los escolares se utilizó un árbol de decisión difusa. Los resultados del aprendizaje mostraron una clasificación correcta en el sexo femenino de 2688 y en el sexo masculino de 2471 registros respectivamente. En relación a la exactitud, se determinó 84% en el sexo masculino y 89% en el sexo femenino. El Área Bajo la curva mostró valores más altos en el método Difuso y en ambos sexos (0.965-0.983), mientras que en el método clásico, fueron inferiores (0.804-0.895). De acuerdo a los resultados calculados es posible aplicar el árbol de decisión difusa para la clasificación de escolares con exceso de peso con una exactitud aceptable, además se presenta como una técnica alternativa que puede ahorrar tiempo a la hora de analizar el estado nutricional, sin embargo, no se realizó otros cálculos estadísticos que tengan que ver con la precisión y exactitud a través de métodos estadísticos convencionales y comparar con la técnica de árboles difusos.<hr/>ABSTRACT The decision tree technique in the health sciences serves to understand the correlations between the descriptions of patients and to classify accurately in various categories. The aim of the study was to analyze the accuracy of the classification of excess weight of schoolchildren through the application of a fuzzy decision tree, using a database of Itaupú, Paraná (Brazil). We used the database of a sample consisting of 5962 students (3024 female and 2938 male), with an age range between 6 to 17 years of age. The variables considered were weight, height and the Body Mass Index (BMI). To classify the anthropometric data of the students, a diffuse decision tree was used. The learning results showed a correct classification in the female sex of 2688 and in the male sex of 2471 records respectively. In relation to accuracy, 84% was determined in the male sex and 89% in the female sex. The Area under the curve showed higher values in the Fuzzy method and in both sexes (0.965-0.983), while in the classical method, they were lower (0.804-0.895). According to the calculated results it is possible to apply the fuzzy decision tree for the classification of overweight students with an acceptable accuracy, and it is presented as an alternative technique that can save time when analyzing the nutritional status, however, no other statistical calculations were made that have to do with the precision and accuracy through conventional statistical methods and compare with the technique of fuzzy trees. <![CDATA[Integración de Un Sistema Robótico de Terapia Ocupacional para Extremidades Superiores con Estimulación Visual/Táctil de Los Pacientes]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-95322018000200144&lng=es&nrm=iso&tlng=es Resumen: Los ejercicios tradicionales de rehabilitación de extremidades superiores tienen como objetivo principal recuperar la fuerza o rango de movimiento del área lesionada de los pacientes. Una opción alternativa que se ha presentado en los últimos años es el uso de interfaces hápticas, las cuales han mostrado ser herramientas potenciales en el apoyo de las terapias de rehabilitación. En este artículo se presenta un sistema de rehabilitación háptico de movimientos finos en extremidades superiores, cuya característica principal es que los usuarios del sistema pueden interactuar de forma visual y táctil con objetos virtuales mezclados con escenarios reales logrando con ello un ambiente de realidad aumentada. El sistema fue probado en dos etapas, ambas con sujetos que presentaban un grado de discapacidad en extremidades superiores. Los datos recopilados fueron trayectorias seguidas, errores de seguimiento y la actividad muscular obtenida por medio de electromiografía; esta información recolectada permitió analizar de forma cuantitativa el grado de avance de los pacientes. Además, se consideraron las valoraciones hechas por fisioterapeutas, concluyendo que el sistema propuesto puede ser utilizado como una herramienta viable que complementa a las terapias de rehabilitación convencionales.<hr/>Abstract: Traditional upper limb rehabilitation exercises are primarily aimed at regaining the strength or range of motion of the patients' injured area. An alternative option that has been presented in the last years is the use of haptic interfaces, which have shown their potential as tools that support rehabilitation therapies. This article presents a haptic system of rehabilitation for fine upper limb movements, whose main characteristic is that users of the system can interact in a visual and tactile fashion with virtual objects mixed with real scenarios, thereby achieving an augmented reality environment. The system was tested in two stages, both with subjects who had a degree of disability in upper limbs. The data collected were followed trajectories, follow-up errors and the muscular activity obtained by means of electromyography; the collected information enabled the analysis, in a quantitative way, of the degree of progress of the patients. In addition, the assessments made by physiotherapists were considered, concluding that the proposed system can be used as a viable complementary tool for conventional rehabilitation therapies. <![CDATA[Incubadora neonatal con ventilación mecánica embebida]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-95322018000200165&lng=es&nrm=iso&tlng=es RESUMEN Se presenta un equipo de soporte de vida neonatal (ESVIN) que emplea la terapia térmica y terapia ventilatoria (neumática) en un solo equipo para proveer ventilación pulmonar con aire caliente, humedecido y enriquecido con oxígeno, en un ambiente caliente, humidificado y estéril. El equipo es capaz de simultáneamente dar ventilación pulmonar e incubar, siendo una de sus características principales la minimización de la condensación del agua en el corrugado y ofrece la característica adicional de evitar la movilización y/o desconexión del neonato para realizar ciertos procedimientos tales como: cirugías e intubaciones, entre otras. Los principales resultados son el tiempo de acceso al neonato menor a 2 s y minimización de la condensación de agua. Asimismo, los resultados del control térmico son de tiempo de estabilización en el habitáculo de 75 minutos para la temperatura de 36 °C y tiempo de estabilización de la temperatura de la piel del neonato de 58 minutos.<hr/>ABSTRACT A neonatal life support equipment (ESVIN) employing simultaneously thermal therapy and ventilatory (pneumatic) therapy is presented in a single kit to provide pulmonary ventilation with warm, moistened and oxygen enriched air in a warm, humidified and sterile environment. The invention behind ESVIN provided simultaneously pulmonary ventilation and incubation having optimized the minimization of water condensation in the corrugated pipe and offered the additional feature of avoiding the mobilization and / or disconnection of the neonate to perform certain procedures such as: surgeries and intubations, among others. ESVIN has an access to newborns of less than 2 s and non-visible water condensation. The main results in thermal control were a stabilization time in the newborn compartment of 75 minutes for the temperature of 36 °C and a stabilization of the temperature of the skin of the neonate of 58 minutes. <![CDATA[Degradación Ósea Observable en una Radiografía Simple: un Caso]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-95322018000200182&lng=es&nrm=iso&tlng=es Abstract: In this paper, an image of the humeral head obtained from a plain radiography was analyzed. The radiograph was obtained from a forty year-old female with diagnosed breast cancer and discomfort on the right shoulder. The aim of the study was to determine whether it is possible to observe early bone metastasis with plane radiography using the so called scanning method. Plotting the intensity distribution along the rows of the image is a fast, qualitative way to know if the bone has some abnormality. If the curves are “smooth” then the bone is healthy, but if they are discontinuous then it is sick. To obtain quantitative results, the rows intensities were analyzed around discontinuous zones. Using this technique it was possible to observe bone degradations of the order of 11%.<hr/>Resumen: En este trabajo se analiza una imagen de una cabeza humeral obtenida de una radiografía simple. La radiografía se obtuvo de una mujer de cuarenta años de edad diagnosticada con cáncer de mama y molestias en el hombro derecho. El objetivo del estudio fue determinar si es posible observar metástasis ósea temprana en una radiografía plana utilizando el método de escaneo. Graficar la distribución de intensidad de las filas de la imagen es una manera rápida y cualitativa de saber si el hueso tiene alguna anormalidad. Si las curvas son "suaves" entonces el hueso está sano, pero si son discontinuas entonces está enfermo. Para obtener resultados cuantitativos, se debe analizar la intensidad de las filas alrededor de las zonas discontinuas. Utilizando esta técnica fue posible observar una degradación ósea del orden del 11%. <![CDATA[PercepFiguras: programa computarizado de estimulación visual para evaluar conductual y electrofisiológicamente la percepción multiestable]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-95322018000200190&lng=es&nrm=iso&tlng=es RESUMEN En la investigación de la percepción visual comúnmente se usan programas computarizados comerciales para la presentación de los estímulos, configurados por lo general para admitir una respuesta por cada estímulo presentado. Sin embargo, el estudio de la percepción multiestable, requiere la presentación de un estímulo que permanece invariable aunque la percepción de éste puede variar en dos o más configuraciones, lo que demanda que el programa admita respuestas para cada cambio en la percepción de un mismo estímulo. Se presenta PercepFiguras desarrollado con lenguaje de programación C++ que es un sistema de estimulación visual que permite al usuario: a) presentar imágenes y recibir una o varias respuestas a cada una, b) sincronizar las respuestas con un sistema de registro electroencefalográfico mediante el envío de pulsos TTL, c) generar un archivo conductual y d) generar un archivo con el total de respuestas y promedios de las latencias a cada tipo de figura. Se realizó un estudio piloto con una tarea de presentación continua de una figura ambigua alternando con dos variantes de menor ambigüedad, se obtuvo mayor frecuencia de cambios perceptuales y menor estabilidad perceptual para la figura ambigua respecto a las de menor ambigüedad, comprobándose la utilidad del programa.<hr/>ABSTRACT In the study of visual perception, the use of computerized commercial programs for the presentation of stimuli, usually configured to admit a response for each stimulus presented, is common. However, the study of multistable perception requires the presentation of a stimulus that remains unchanged, although the perception of it can vary in two or more configurations during its observation, which demands that the program admit responses for each change in perception of the same stimulus. PercepFiguras is a system developed with C++ programming language that allows: a) present images and receive multiple responses to the same stimulus, b) synchronize the responses with an electroencephalographic recording system by sending TTL pulses, c) generate a behavioral file, d) generate a file with the total responses and averages of the latencies for each type of figure. In the pilot study with a task of continuous presentation of an ambiguous figure to alternating with two variants of less ambiguity, we observe greater frequency of perceptual and less perceptual stability to the ambiguous figure with respect to the less ambiguous figures, which proves the usefulness of the program. <![CDATA[Caracterización y Clasificación de Señales de Auscultación Cervical Adquiridas con Estetoscopio para Detección Automática de Sonidos Deglutorios]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-95322018000200205&lng=es&nrm=iso&tlng=es Resumen: La evaluación automática de sonidos de auscultación cervical (AC) es una herramienta no invasiva para evaluación de la deglución. Sin embargo, los eventos deglutorios pueden verse enmascarados por fuentes de ruido. Este trabajo propone una metodología de caracterización y clasificación de señales de AC con alta resolución temporal a partir de estetoscopio, para discriminar entre sonidos deglutorios y asociados a ruido. Se adquirieron señales de AC en 10 sujetos sanos durante tres pruebas: toma de líquido, pronunciación del fonema /a/ y aclaramiento de garganta. Se extrajeron características de la señal de AC basadas en coeficientes cepstrales en la escala Mel, transformada wavelet discreta y entropía de Shannon. Las características con mayor relevancia fueron utilizadas como entrada a una máquina de vectores de soporte. Utilizando ventanas de 60 ms - alta resolución temporal - y validación cruzada, se obtuvieron exactitudes del 97.7% para detección de eventos acústicos y 91.7% para sonidos deglutorios. El método propuesto permite clasificación de sonidos deglutorios utilizando estetoscopio -dispositivo común en la práctica clínica- con exactitud comparable a otros trabajos que tienen menor resolución temporal o que utilizan otro tipo de sensores. Este trabajo constituye una primera etapa en el desarrollo de un algoritmo robusto para clasificación de sonidos deglutorios asociados a desórdenes de la deglución, a partir de auscultación cervical, para fines de diagnóstico automático.<hr/>Abstract: Automatic evaluation of cervical auscultation sounds (AC) is a non-invasive tool for swallowing assessment. However, the swallowing events could be perturbed by acoustic noise. This paper proposes a methodology of characterization and classification of AC signals acquired by stethoscope with high temporal resolution, in order to discriminate between swallowing sounds and other acoustic noise. AC signals from 10 healthy individuals were acquired with stethoscope during three tasks: liquid ingestion, phoneme /a/ pronunciation and throat clearing. Features based in Mel frequency cepstral coefficients, discrete wavelet transform and Shannon entropy, were extracted. Features with highest Fisher’s discriminant ratio were used as input of a support vector machine. By application of 60 ms windows and cross validation, the obtained accuracies were 97.7% for acoustic event detection and 91.7% for swallowing sound detection. The proposed method allows classification swallowing sounds with higher temporal resolution­ than other works but with comparable accuracy. Furthermore, the use of stethoscope could lead to better acceptation than other sensors by physicians, because it is a common device in clinical practice. This work is a first stage in the development of a robust classification algorithm for sounds in swallowing disorders, oriented to automatic diagnosis.