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According to the World Health Organization (WHO), stroke is the third leading cause of disability and the second leading cause of death worldwide, mainly affecting lower-middle-income countries. The upper limb, specifically the hand, is one of the most common motor disabilities following a stroke. The hand plays a vital role in performing activities of daily living (ADLs), so hand rehabilitation is essential. With technological development in recent years, soft robotics has emerged as a possible solution to provide physical and cognitive assistance during rehabilitation. This master’s thesis presents the development of two versions of a replicable hand exoskeleton for hand rehabilitation and assistance in ADLs based on soft robotics for stroke survivors, the ExHand Exoskeleton. The device is evaluated through standard functionality and usability tests on ten healthy subjects. The results demonstrate that the device satisfies the requirements of a hand exoskeleton for rehabilitation and assistance with a glove weight of 137 g and total system weight of 971 g, as well as its actuators perform a distal force of 9.18 ± 1.16 N, sufficient to grasp different objects associated with ADLs. Likewise, the person using the device can perform different daily living activities, such as writing and eating. In addition, the ExHand Exoskeleton can perform eight types of grasping with 24 objects of different shapes, sizes, textures, weights, and stiffness with 80.80% similarity to a healthy user. Also, the user satisfaction questionnaire results indicated a positive mean score of 4.27 ± 0.34 on a Likert scale ranging from 1 to 5. Finally, two surveys were conducted to evaluate the acceptance and intention of use by clinicians, showing that the device is a valuable and easy-to-use tool to support neurological patients., Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), el ictus es la tercera causa de discapacidad y la segunda causa de muerte en todo el mundo, afectando principalmente a los países de ingresos medios-bajos. El miembro superior, concretamente la mano, es uno de los movimientos motores más comunes. discapacidades después de un accidente cerebrovascular. La mano juega un papel vital en la realización de actividades de la vida diaria. (AVD), por lo que la rehabilitación de la mano es fundamental. Con el desarrollo tecnológico en los últimos años, la robótica blanda ha surgido como una posible solución para brindar asistencia física y cognitiva durante la rehabilitación. Esta tesis de maestría presenta el desarrollo de dos versiones de un exoesqueleto de mano replicable para rehabilitación de manos y asistencia en AVD basado en robótica blanda para supervivientes de accidentes cerebrovasculares, ExHand Exoskeleton. El dispositivo se evalúa a través de Pruebas estándar de funcionalidad y usabilidad en diez sujetos sanos. Los resultados demuestran que el dispositivo cumple los requisitos de un exoesqueleto de mano para rehabilitación y asistencia con un peso de guante de 137 g y un peso total del sistema de 971 g, así como sus actuadores realizar una fuerza distal de 9,18 ± 1,16 N, suficiente para agarrar diferentes objetos asociados con actividades de la vida diaria. Asimismo, la persona que utiliza el dispositivo puede realizar diferentes tareas diarias actividades de la vida, como escribir y comer. Además, el exoesqueleto ExHand puede realizar ocho tipos de agarre con 24 objetos de diferentes formas, tamaños, texturas, pesos y rigidez con un 80,80% de similitud con un usuario sano. Asimismo, el cuestionario de satisfacción del usuario Los resultados indicaron una puntuación media positiva de 4,27 ± 0,34 en una escala de Likert que va de 1 a 5. Finalmente, se realizaron dos encuestas para evaluar la aceptación e intención de uso por médicos, lo que demuestra que el dispositivo es una herramienta valiosa y fácil de usar para apoyar neurológico pacientes, Maestría, Magíster en Ingeniería Electrónica

El colágeno es la proteína estructural fibrosa más abundante de los tejidos conectivos de las especies vertebradas del reino animal. Su presencia en los diferentes tejidos proporciona soporte estructural y resistencia. Se han descubierto más de 28 tipos de colágenos, de los cuales el tipo I se destaca por la capacidad que tiene de formar fibras, la resistencia a la tracción y su estabilidad térmica, además de ser, con gran diferencia, el más abundante de todos los tipos de colágeno. Se han reportado distintas fuentes para la obtención de esta proteína, tales como la piel y tendones de aves, especies bovinas o porcinas y las escamas de especies acuáticas, entre otras. Estas fuentes actúan como precursores en diferentes métodos de extracción de colágeno. Se reporta en diversos estudios que los subproductos como las patas de pollo generadas por el procesamiento de la carne de pollo en la industria avícola, se emplean como fuente precursora de colágeno. Sin embargo, se ha identificado falta de información relacionada con los protocolos de extracción enzimática de colágeno tipo I a partir de las patas de pollo utilizando tripsina. Este proyecto tiene como objetivo la estandarización y desarrollo de un protocolo para obtener colágeno a partir de las extremidades posteriores del pollo empleando tripsina. Para esto, se estudian diferentes parámetros experimentales asociados al proceso de extracción de esta proteína a partir del método enzimático. En el presente documento se describen los diferentes procedimientos implicados y pruebas efectuadas para la estandarización del protocolo de extracción de colágeno. Adicionalmente, las pruebas de caracterización realizadas al producto obtenido representan los principales resultados obtenidos, comprueban la efectividad del protocolo al demostrar la presencia de las amidas características y de las bandas de absorción relacionadas a la composición estructural del colágeno. Finalmente, la importancia de desarrollar un protocolo de extracción de colágeno radica en que esta importante proteína es ampliamente utilizada en aplicaciones biomédicas como apósitos para heridas, injertos de hueso, córneas, injertos vasculares, entre otras, gracias a que es un polímero natural que presenta excelentes propiedades biológicas. Por lo tanto, con el fin de establecer una potencial aplicación del colágeno extraído, se realiza una revisión literaria para establecer la propuesta de un protocolo para la síntesis de un hidrogel basado en colágeno y dextrano., Collagen is the most abundant fibrous structural protein in the connective tissues of vertebrate species of the animal kingdom. Its presence in the different tissues provides structural support and resistance. More than 28 types of collagens have been discovered, of which type I stands out for its fiber-forming capacity, tensile strength and thermal stability, besides being by far the most abundant of all collagen types. Different sources have been reported for obtaining this protein, such as the skin and tendons of birds, bovine or porcine species and the scales of aquatic species, among others. These sources act as precursors in different collagen extraction methods. It is reported in several studies that by-products such as chicken feet generated by the processing of chicken meat in the poultry industry are used as a precursor source of collagen. However, a lack of information related to the enzymatic extraction protocols of type I collagen from chicken feet using trypsin has been identified. This project aims to standardize and develop a protocol to obtain collagen from chicken hind limbs using trypsin. For this purpose, different experimental parameters associated to the extraction process of this protein from the enzymatic method are studied. This paper describes the different procedures involved and tests carried out for the standardization of the collagen extraction protocol. Additionally, the characterization tests performed on the obtained product represent the main results obtained, proving the effectiveness of the protocol by demonstrating the presence of the characteristic amides and absorption bands related to the structural composition of collagen. Finally, the importance of developing a collagen extraction protocol lies in the fact that this important protein is widely used in biomedical applications such as wound dressings, bone grafts, corneas, vascular grafts, among others, thanks to the fact that it is a natural polymer that presents excellent biological properties. Therefore, in order to establish a potential application of the extracted collagen, a literature review is carried out to establish the proposal of a protocol for the synthesis of a hydrogel based on collagen and dextran., Pregrado, Ingeniero(a) Biomédico(a)

ilustraciones de músculos a color, ilustraciones de colocación de electrodos, tablas de clasificaciones, Para el ser humano el poder realizar todas sus habilidades básicas es de vital importancia, por este motivo perder esta capacidad es algo que afecta fuertemente la vida del ser humano y que conlleva a una pérdida parcial de la calidad de vida de la persona. Para solucionar este problema, la humanidad ha desarrollado a través del tiempo diferentes formas de rehabilitación según la necesidad que tenga cada persona y según qué parte del cuerpo humano fue afectada. El grupo de investigación Gibiome del semillero de ingeniería de rehabilitación de la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito está desarrollando diferentes investigaciones alrededor de un exoesqueleto activo de miembro inferior, el cual está diseñado para hacer parte de una plataforma de robótica ajustable para rehabilitación de marcha y asistencia (AGoRA). El exoesqueleto fue diseñado como una manera de rehabilitación para pacientes que hayan sufrido de un accidente cerebrovascular (ACV). Consta con 6 grados de libertad y está hecho en su mayor parte en duraluminio, además posee sensores, actuadores y plantillas de fuerza. Actualmente se están desarrollando tres estudios para observar la eficacia del exoesqueleto en la terapia física. Para ello se están desarrollando varias terapias para pacientes que hayan sufrido de un ACV. Una de ellas está enfocada en la rehabilitación de rodilla con exoesqueleto activo en estado estacionario, que consiste en ejercicios de flexión y extensión de la rodilla con asistencia del exoesqueleto mientras el paciente está sentado. Otra de estas terapias también está enfocada en la rehabilitación de rodilla, pero en marcha, donde el paciente usará el exoesqueleto en diferentes modos (transparencia y asistencia), mientras camina en una banda sin fin, este también se realiza en pacientes sanos con el fin de observar que el exoesqueleto no afecta los patrones normales de marcha. Estos estudios tienen unos indicadores que son los EMGs de los músculos relacionados con las actividades realizadas en la terapia, patrones de marcha, nivel de espasticidad según la escala de Ashworth (En dado caso de que sean participantes patológicos). Cada protocolo se planteó basados en el estado del arte de estudios anteriores los cuales realizaron terapias con exoesqueleto de miembro inferior y tenían indicadores para demostrar la influencia del exoesqueleto. En cada uno de estos estudios se realizaron encuestas de satisfacción, ya que la opinión del usuario es bastante importante y definitiva para identificar las ventajas y desventajas de cada estudio, y para obtener una realimentación donde se tomarán en cuenta los resultados de las encuestas para enfocarse en los puntos a mejorar. También se espera que a medida de que avancen las sesiones de terapia se vean mejoras en el paciente reflejadas en los resultados de patrones de marcha y que se vean reducidos los niveles de espasticidad., For the human being, being able to perform all their basic skills is of vital importance, for this reason losing this ability is something that strongly affects the life of the human being and that leads to a partial loss of the person's quality of life. To solve this problem, humanity has developed over time different forms of rehabilitation according to the needs of each person and according to which part of the human body was affected. The Gibiome research group from the rehabilitation engineering hotbed of the Julio Garavito Colombian School of Engineering is developing different investigations around an active lower limb exoskeleton, which is designed to be part of an adjustable robotics platform for gait rehabilitation and assistance (AGORA). The exoskeleton was designed as a form of rehabilitation for patients who have suffered from a cerebrovascular accident (CVA). It has 6 degrees of freedom and is made mostly of duralumin, it also has sensors, actuators and force templates. Three studies are currently underway to observe the effectiveness of the exoskeleton in physical therapy. For this, several therapies are being developed for patients who have suffered a stroke. One of them is focused on knee rehabilitation with active exoskeleton in steady state, which consists of knee flexion and extension exercises with the assistance of the exoskeleton while the patient is sitting. Another of these therapies is also focused on knee rehabilitation, but in running, where the patient will use the exoskeleton in different modes (transparency and assistance), while walking on a treadmill, this is also done in healthy patients in order Note that the exoskeleton does not affect normal walking patterns. These studies have some indicators that are the EMGs of the muscles related to the activities carried out in the therapy, gait patterns, level of spasticity according to the Ashworth scale (if they are pathological participants). Each protocol was proposed based on the state of the art of previous studies which carried out therapies with exoskeleton of the lower limb and had indicators to demonstrate the influence of the exoskeleton. In each of these studies, satisfaction surveys were carried out, since the user's opinion is quite important and definitive to identify the advantages and disadvantages of each study, and to obtain feedback where the results of the surveys will be taken into account to focus on the points to improve. It is also expected that as the therapy sessions progress, improvements will be seen in the patient reflected in the results of gait patterns and spasticity levels will be reduced., Pregrado, Ingeniero(a) Biomédico(a), 1ra ed., Ingeniería de rehabilitación

The World Health Organization reports that 1 in 160 children have Autism Spectrum Disorder (ASD), a neuroatypical disorder characterized by social behavior difficulties, lack of attention, and language issues. Early diagnosis and therapy can lead to better long-term results for the individual. Recently, robots have been used in therapy to improve communication, recognition, and emotional skills. However, not all robots are suitable for this type of therapy due to their inability to physically interact with users. This study presents a proposal for a novel social robot designed specifically for children with ASD, using participatory design methodologies with caregivers, medical staff, and parents. The robot's design was evaluated through an ergonomic study and aesthetic design process tested with 21 children with ASD. The robot is equipped with bio-inspired actuators to maximize physical interaction, ensuring it can withstand long therapy sessions. This will encourage long-term studies with more significant results., La Organización Mundial de la Salud informa que 1 de cada 160 niños tiene un trastorno del espectro autista (TEA), un trastorno neuroatípico caracterizado por dificultades de comportamiento social, falta de atención y problemas con el lenguaje. El diagnóstico y la terapia tempranos pueden conducir a mejores resultados a largo plazo para el individuo. Recientemente, los robots se han utilizado en terapia para mejorar la comunicación, el reconocimiento y las habilidades emocionales. Sin embargo, no todos los robots son aptos para este tipo de terapia debido a su incapacidad para interactuar físicamente con los usuarios. Este estudio presenta una propuesta de robot social novedoso diseñado específicamente para niños con TEA, utilizando metodologías de diseño participativo con cuidadores, personal médico y padres. El diseño del robot se evaluó mediante un estudio ergonómico y un proceso de diseño estético probado con 21 niños con TEA. El robot está equipado con actuadores bioinspirados para maximizar la interacción física, lo que garantiza que pueda soportar largas sesiones de terapia. Esto fomentará estudios a largo plazo con resultados más significativos., Maestría, Magíster en Ingeniería Electrónica

El uso de injertos es el método más utilizado en el tratamientos de defectos óseos. Estos presentan limitaciones en su disponibilidad y respuesta inmunológica por lo que es de gran importancia encontrar un tratamiento alternativo. Desde el campo de la ingeniería de tejidos se ha propuesto el desarrollo de scaffolds para regeneración ósea, fabricados haciendo uso de biomateriales que favorecen la osteointegración y osteoindución. Dentro de los diferentes scaffolds, aquellos realizados con materiales compuestos permiten combinar unas adecuadas propiedades mecánicas con una buena interacción biológica. En esta investigación se sintetizó un scaffold poroso a base de un compuesto de polietilenglicol y nanohidroxiapatita con puntos de carbono embebidos (PEG-nHA-PC). La síntesis del los puntos de carbono (PC) se hizo por reacción asistida por microondas, los cuales exhibieron una fluorescencia característica en el rango de 400 nm a 500 nm. La nanohidroxiapatita embebida con puntos de carbono (nHA-PC) fue sintetizada por el método de precipitación continua rápida. Se estimo un 24.5% de incorporación de PC en la nanohidroxipatita y el producto final nHA-PC, conservaba las mismas propiedades fluorescentes de los PC originales. Diferentes scaffolds de PEG-nHA-PC fueron sintetizados por el método de mezcla directa, variando la relación de composición PEG:nHAPC en 80:20, 70:30 y 60:40. Las probeta con relación de composición de 60:40 compactada con una fuerza de 4000 N, presentó los resultados mas prometedores, con una densidad de 0,619 g/cm3 . Por último, se proponen e implementan dos protocolos que permiten la introducción de compuestos espaciadores con el propósito de aumentar la porosidad del scaffold. Se determinó que el protocolo que hace uso de bicarbonato de amonio como compuesto espaciador como el más apropiado, al demostrarse la remoción total del compuesto espaciador y un tener procedimiento experimental más simple. La densidad estimada del scaffold PEG-nHA-PC poroso fue de 0,504 g/cm3 , similar a la densidad del hueso trabecular. Esta similitud encontrada aporta en el potencial de este scaffold en su posible uso para el tratamiento de defectos óseos., The use of grafts is the most used method in the treatment of bone defects. These have limitations in their availability and immunological response, so it is of great importance to find an alternative treatment. From the field of tissue engineering, the development of scaffolds for bone regeneration has been proposed, manufactured using biomaterials that favor osseointegration and osteoinduction. Within the different scaffolds, those made with composite materials allow combining adequate mechanical properties with good biological interaction. In this research, a porous scaffold was synthesized based on a compound of polyethylene glycol and nanohydroxyapatite with embedded carbon dots (PEG-nHA-PC). The synthesis of the carbon dots (CP) was done by microwave-assisted reaction, which exhibited a characteristic fluorescence in the range of 400 nm to 500 nm. Carbon-dot embedded nanohydroxyapatite (nHA-PC) was synthesized by the rapid continuous precipitation method. A 24.5% incorporation of PC in the nanohydroxyapatite was estimated and the final product nHA-PC, conserved the same fluorescent properties of the original PC. Different PEG-nHA-PC scaffolds were synthesized by the direct mixing method, varying the PEG:nHAPC composition ratio in 80:20, 70:30 and 60:40. The specimen with a composition ratio of 60:40 compacted with a force of 4000 N, presented the most promising results, with a density of 0.619 g/cm3. Finally, two protocols are proposed and implemented that allow the introduction of spacer compounds with the purpose of increasing the porosity of the scaffold. It was determined that the protocol that makes use of ammonium bicarbonate as a spacer compound is the most appropriate, since it demonstrates the total removal of the spacer compound and a simpler experimental procedure. The estimated density of the porous PEG-nHA-PC scaffold was 0.504 g/cm3, similar to the density of trabecular bone. This similarity found contributes to the potential of this scaffold in its possible use for the treatment of bone defects., Pregrado, Ingeniero(a) Biomédico(a)

Las personas que han sufrido un accidente cerebrovascular (ACV), tiene grandes dificultades para realizar las diferentes actividades de la vida diaria, lo cual afecta su calidad de vida. Actualmente se han desarrollado nuevas tecnologías para el apoyo y rehabilitación de estas personas, entre estas los exoesqueletos de miembro inferior que han sido desarrollados teniendo en cuenta la estructura biomecánica del cuerpo para no restringir los movimientos del paciente. Teniendo en cuenta que estos dispositivos trabajan en entornos clínicos, se hace necesaria la interacción del mismo con el personal de la salud. Este estudio evalúa una interfaz gráfica para el control y configuración del exoesqueleto AGoRA con el fin de fácilitar la interacción con el personal de la salud. La metodología del estudio se divide en: diseño, validación, verificación e integración de la interfaz gráfica para el control y configuración del exoesqueleto. Para el diseño se utilizó un software para el boceto inicial, en cuanto a la validación se realizó mediante encuestas al personal de la salud, para la verificación se tuvieron en cuenta los resultados de las encuestas y se aplicaron los cambios correspondientes. Finalmente para la integración se ensamablaron los comandos de control del dispositivo con los botones de la interfaz. Los resultados obtenidos fueron que la interfaz es interactiva, el lenguaje es apropiado, las variables que se observan y su uso es el apropiado y necesario para el personal de la salud. Además que el tiempo de respuesta en promedio de los comandos fue de 4 segundos, lo cuál es relativamente rápido y permite un fácil y efectivo manejo para el personal de la salud., People who have suffered a cerebrovascular accident (ACV) have great difficulties in carrying out different activities of daily living, which affects their quality of life. life. Currently, new technologies have been developed for the support and rehabilitation of these people, including lower limb exoskeletons that have been developed with take into account the biomechanical structure of the body so as not to restrict the patient's movements. Taking into account that these devices work in clinical settings, it is necessary to interaction with health personnel. This study evaluates a graphical interface for the control and configuration of the AGoRA exoskeleton in order to facilitate interaction with health personnel. The study methodology is divided into: design, validation, verification and integration of the graphical interface for the control and configuration of the exoskeleton. For the design we used a software for the initial sketch, in terms of validation it was carried out through surveys to the health personnel, for verification the results of the surveys were taken into account and the corresponding changes were applied. Finally, for integration, they assembled device control commands with the buttons on the interface. The results obtained were that the interface is interactive, the language is appropriate, the variables that are observed and its use is appropriate and necessary for health personnel. In addition, the average response time of the commands was 4 seconds, which it is relatively fast and allows an easy and effective management for health personnel., Pregrado, Ingeniero(a) Biomédico(a)

(ing) Controlled drug release (CDL) systems are those that seek to release a drug at a predetermined rate, locally or systemically, with predictable kinetics and for a specific period. These systems aim to improve the effectiveness of therapy, reduce drug side effects and reduce the doses required during treatment. There are various materials used as carriers in the LCF, such as polymers, carbon dots, or liposomes. Currently, polymeric hydrogels are used to perform this task, which are three-dimensional networks capable of holding a large amount of an aqueous solvent. This allows them to have very flattering properties such as absorption, swelling and deswelling behavior, and hydrophilicity. As a result, in the LCF there is a particular interest in implementing hydrogels sensitive to physical, chemical and biological, since they enable the release of the necessary amount of drug according to the specific conditions of the body. Among these hydrogels are the electroresponsive ones made from natural or synthetic polymers with high concentrations of ionizable groups. These change their properties to counteract an applied electrical current; thus, they can swell, contract, or bend with small changes in the supplied current. Thus, considering and manipulating the electric field as an external stimulus offers advantages such as precise control of the magnitude of the current, the duration of the electric pulses and the interval between pulses. Taking into account the excellent properties and characteristics of polymeric hydrogels, this research sought to synthesize and characterize an electroresponsive hydrogel based on DEXTRAN and aniline tetramers as a potential vehicle for controlled drug release. In that order of ideas, the work had three stages: the first was the synthesis and characterization of the electroresponsive hydrogel based on DEXTRAN (polymer natural) and aniline tetramers, here absorption and infrared spectra were taken, and thermal stability, swelling radius and conductivity tests were performed; the second was the evaluation of the electrical behavior of the electroresponsive hydrogel; and, finally, a literature review was carried out for the development of mechanical and electrical characterization protocols., Los sistemas de liberación controlada de fármacos (CDL) son aquellos que buscan liberar un fármaco a una velocidad predeterminada, local o sistémicamente, con una cinética predecible y durante un período específico. Estos sistemas tienen como objetivo mejorar la eficacia de la terapia, reducir los efectos secundarios de los medicamentos y reducir las dosis requeridas durante el tratamiento. Hay varios materiales que se utilizan como vehículos en el LCF, como polímeros, puntos de carbono o liposomas. Actualmente, para realizar esta tarea se utilizan hidrogeles poliméricos, que son redes tridimensionales capaces de contener una gran cantidad de un disolvente acuoso. Esto les permite tener propiedades muy favorecedoras como la absorción, el comportamiento de hinchamiento y deshinchamiento, y la hidrofilia. Por ello, en la LCF existe un especial interés en implementar hidrogeles sensibles a efectos físicos, químicos y biológicos, ya que posibilitan la liberación de la cantidad necesaria de fármaco según las condiciones específicas del organismo. Entre estos hidrogeles se encuentran los electrosensibles elaborados a partir de polímeros naturales o sintéticos con altas concentraciones de grupos ionizables. Estos cambian sus propiedades para contrarrestar una corriente eléctrica aplicada; por lo tanto, pueden hincharse, contraerse o doblarse con pequeños cambios en la corriente suministrada. Así, considerar y manipular el campo eléctrico como un estímulo externo ofrece ventajas como el control preciso de la magnitud de la corriente, la duración de los pulsos eléctricos y el intervalo entre pulsos. Teniendo en cuenta las excelentes propiedades y características de los hidrogeles poliméricos, esta investigación buscó sintetizar y caracterizar un hidrogel electrosensible a base de DEXTRAN y tetrámeros de anilina como vehículo potencial para la liberación controlada de fármacos. En ese orden de ideas, el trabajo tuvo tres etapas: la primera fue la síntesis y caracterización del hidrogel electrosensible a base de DEXTRAN (polímero natural) y tetrámeros de anilina, aquí se tomaron espectros de absorción e infrarrojo, y estabilidad térmica, radio de hinchamiento y conductividad. se realizaron pruebas; el segundo fue la evaluación del comportamiento eléctrico del hidrogel electrosensible; y, finalmente, se realizó una revisión bibliográfica para el desarrollo de protocolos de caracterización mecánica y eléctrica., Pregrado, Ingeniero(a) Biomédico(a)

Digital, eng: Stroke is one of the leading causes of motor and cognitive disability in the world. Despite the existence of various conventional therapies that seek to maximize the recovery of patients, Brain-Computer Interfaces (BCI) are tools to integrate the central nervous system in the rehabilitation process to empower the recovery. Technologies based on the acquisition of EEG signals seeking to complement existing therapies with exoskeletons present enormous potential. The T-FLEX is an active ankle orthosis that has shown efficiency in recovering patients with disabilities in the lower limb. This project presents the preliminary integration of T-FLEX and a BCI system based on EEG signals with validation in post-stroke patients. Initially, a theoretical framework based on Motor Imagination (MI) principles were implemented, specifically in the Event-Related Synchronization (ERS) of the beta frequency band in the central zone of the cerebral cortex. In this sense, a local server was designed, which worked as a communication bridge between the designed BCI and the T-FLEX device using different data sending protocols. In the experimental study, the BCI system was analyzed with five post-stroke patients with external stimuli facilitating the MI generation. These were visual and visual with tactile stimuli. Significant differences were found in the accuracy, which concluded greater accuracy in the ability of the BCI to detect MI with visual and tactile stimulation with an increase of 13.3% to 20%. Significant differences were found in the Power Spectral Density (PSD) related to the tests performed with visual and tactile stimulation in the Cz, C2 and Cpz channels vs. the therapy mode of the T-FLEX device, in which the patient was not required to generate MI. In the same way, the subjective perception of the patients was evaluated through a QUEST 2.0 questionnaire. The results showed that the preliminary integration of this technology is viable for future studies in the medium and long term, El ictus es una de las principales causas de discapacidad motora y cognitiva en el mundo. A pesar de la existencia de diversas terapias convencionales que buscan maximizar la recuperación de los pacientes, las Interfaces Cerebro-Ordenador (BCI) son herramientas que permiten integrar el sistema nervioso central en el proceso de rehabilitación para potenciar la recuperación. Las tecnologías basadas en la adquisición de señales EEG que buscan complementar las terapias existentes con exoesqueletos presentan un enorme potencial. El T-FLEX es una órtesis activa de tobillo que ha demostrado su eficacia en la recuperación de pacientes con discapacidades en la extremidad inferior. Este proyecto presenta la integración preliminar del T-FLEX y de un sistema BCI basado en señales EEG con validación en pacientes post-ictus. Inicialmente, se implementó un marco teórico basado en los principios de la Imaginación Motora (IM), específicamente en la Sincronización Relacionada con Eventos (ERS) de la banda de frecuencia beta en la zona central de la corteza cerebral. En este sentido, se diseñó un servidor local que funcionó como puente de comunicación entre el BCI diseñado y el dispositivo T-FLEX utilizando diferentes protocolos de envío de datos. En el estudio experimental, se analizó el sistema BCI con cinco pacientes post-ictus con estímulos externos que facilitaban la generación de IM. Éstos eran visuales y visuales con estímulos táctiles. Se encontraron diferencias significativas en la precisión, que concluyeron una mayor precisión en la capacidad del BCI para detectar el IM con estimulación visual y táctil con un aumento del 13,3% al 20%. Se encontraron diferencias significativas en la Densidad Espectral de Potencia (PSD) relacionada con las pruebas realizadas con estimulación visual y táctil en los canales Cz, C2 y Cpz frente al modo de terapia del dispositivo T-FLEX, en el que no se requería que el paciente generara el IM. Asimismo, se evaluó la percepción subjetiva de los pacientes mediante un cuestionario QUEST 2.0. Los resultados mostraron que la integración preliminar de esta tecnología es viable para futuros estudios a medio y largo plazo., Pregrado, Ingeniero(a) Biomédico(a)

El Trastorno del Espectro Autista (TEA) es un trastorno de neurodesarrollo que afecta habilidades sociales y de comunicación en niños a nivel mundial. Según la OMS es la tercera discapacidad de desarrollo más común en el mundo y según la Liga Colombiana del Autismo 1 de cada 160 niños tiene TEA. Los síntomas y terapias varían en todo su espectro, por lo cual, algunos síntomas se confunden con otras condiciones. En Colombia y en otros países en desarrollo el diagnóstico de este trastorno es tardío, limitando el inicio oportuno de terapias y tratamientos que potencian las habilidades afectadas en el TEA. Como tratamiento para TEA se realizan terapias de desarrollo en especialidades como fonoaudiología, terapia ocupacional, fisioterapia y psicología. Estas terapias se han adaptado al beneficio de los pacientes, y en los últimos años se ha implementado la robótica de asistencia social (SAR) en estos tratamientos. El robot social CASTOR (del inglés CompliAnt SofT Robotics) es un robot de bajo costo open source diseñado para soportar el contacto físico con los niños y niñas con TEA. El objetivo de este trabajo es evaluar la contribución del robot social de bajo costo CASTOR en terapias de TEA a largo plazo, mediante terapias que evalúan y desarrollan 5 habilidades sociales: atención focalizada, memoria de trabajo, seguimiento de instrucciones, imitación física y verbal, y reconocimiento de emociones. A lo largo del documento se presenta el desarrollo e implementación de un estudio a largo plazo. Un total de 14 sujetos diagnosticados con TEA vinculados a la Clínica Howard Gardner (11 niños, 3 niñas, 10.29 ± 2.91 años) participaron en el estudio. El estudio consta de 10 semanas con sesiones de 20 a 30 minutos, al finalizar se analizan las sesiones realizadas por los participantes, que son diferentes debido a las condiciones actuales de terapia en la Clínica Howard Gardner por bioseguridad. El estudio se realizó en 4 fases, el pre-test, la familiarización, la aplicación del robot CASTOR y el post-test. Se evalúan 12 variables en cada sesión, siete medidas por el terapeuta presente en la sesión, dos variables de tiempo de atención visual y tres de contacto físico. Las siete variables medidas por el terapeuta se realizan mediante formatos de evaluación de la Clínica Howard Gardner, las variables de tiempo y contacto visual se analizan de los videos de las sesiones por dos investigadores. Del estudio se encontró que de las 12 variables evaluadas siete mantienen una media de pendiente de línea de tendencia positiva, lo cual indica que son variables en aumento a través de las sesiones, estas son el seguimiento instruccional, memoria de trabajo y procedimiento, identificación de emociones, desempeño, interacciones físicas espontáneas, interacciones físicas provocadas por el robot y el tiempo de atención al terapeuta. Aún con un decremento en el tiempo de atención al robot, se mantiene un promedio de tiempo mayor que el tiempo de atención al terapeuta. En las interacciones físicas se contaron en el análisis de los videos más de 1300 interacciones físicas, esto indica la importancia del contacto físico en las terapias de TEA y la capacidad del robot CASTOR de resistir diferentes tipos de interacción. Estos resultados indican el potencial de implementación del robot CASTOR en terapias de TEA en habilidades sociales específicas, además de brindar beneficios como herramienta de apoyo a los terapeutas de terapias integrales de TEA., Autism Spectrum Disorder (ASD) is a neurodevelopmental disorder that affects social and communication skills in children worldwide. According to the WHO, it is the third most common developmental disability in the world and according to the Colombian Autism League, 1 in 160 children has ASD. Symptoms and therapies vary across their spectrum, which is why some symptoms are confused with other conditions. In Colombia and in other developing countries, the diagnosis of this disorder is late, limiting the timely initiation of therapies and treatments that enhance the skills affected in ASD. As a treatment for ASD, developmental therapies are carried out in specialties such as speech therapy, occupational therapy, physiotherapy and psychology. These therapies have been adapted to benefit patients, and in recent years social assistance robotics (SAR) has been implemented in these treatments. The social robot CASTOR (from the English CompliAnt SofT Robotics) is a low-cost open source robot designed to support physical contact with children with ASD. The objective of this work is to evaluate the contribution of the low-cost social robot CASTOR in long-term ASD therapies, through therapies that evaluate and develop 5 social skills: focused attention, working memory, following instructions, physical and verbal imitation, and emotion recognition. Throughout the document, the development and implementation of a long-term study is presented. A total of 14 subjects diagnosed with ASD linked to the Howard Gardner Clinic (11 boys, 3 girls, 10.29 ± 2.91 years) participated in the study. The study consists of 10 weeks with sessions of 20 to 30 minutes, at the end the sessions carried out by the participants are analyzed, which are different due to the current conditions of therapy at the Howard Gardner Clinic for biosafety. The study was carried out in 4 phases, the pre-test, the familiarization, the application of the CASTOR robot and the post-test. 12 variables are evaluated in each session, seven measured by the therapist present in the session, two variables of visual attention time and three of physical contact. The seven variables measured by the therapist are performed using evaluation formats from the Howard Gardner Clinic, the variables of time and eye contact are analyzed from the videos of the sessions by two researchers. From the study it was found that of the 12 variables evaluated, seven maintain a mean slope of the positive trend line, which indicates that they are variables that increase through the sessions, these are instructional monitoring, working memory and procedure, identification of emotions, performance, spontaneous physical interactions, physical interactions provoked by the robot and the time of attention to the therapist. Even with a decrease in the attention time to the robot, an average time greater than the attention time to the therapist is maintained. In the physical interactions, more than 1300 physical interactions were counted in the analysis of the videos, this indicates the importance of physical contact in ASD therapies and the ability of the CASTOR robot to resist different types of interaction. These results indicate the potential for implementation of the CASTOR robot in ASD therapies in specific social skills, in addition to providing benefits as a support tool for therapists of comprehensive ASD therapies., Pregrado, Ingeniero(a) Biomédico(a)

SPA- En Colombia, alrededor de 1’486.213 personas tienen algún tipo de discapacidad, de las cuales 19% tiene dificultad de llevar, mover y/o utilizar objetos con las manos. Dentro de este grupo se encuentran las amputaciones de mano, donde sus principales causas son traumatismos, causas congénitas y vasculares. Las prótesis nacen de la necesidad de suplir la función del miembro faltante y su principal desarrollo ha sido con materiales rígidos. Sin embargo, factores como el peso, costo, aspecto físico, entre otros, hacen que los usuarios no estén completamente satisfechos con el dispositivo. Las prótesis basadas en soft-robotics son aquellas que para su estructura usan materiales con módulos de elasticidad similares a los del cuerpo humano o aquellas que tienen articulaciones elásticas y su mecanismo de actuación es por cables. Este proyecto tiene como objetivo evaluar mecánica y funcionalmente una prótesis de mano basada en soft-robotics, la prótesis se desarrolló bajo el marco del proyecto PrExHand y su objetivo principal es que además de ser funcional, sea de bajo costo. La revisión de literatura permitió conocer cuáles son las pruebas mecánicas y funcionales utilizadas generalmente en prótesis. Del estado del arte, se definieron 3 pruebas mecánicas: fuerza de agarre, energía y fuerza de tracción. También se encontró el protocolo de evaluación de manos antropomórficas (AHAP, por sus siglas en inglés Anthropomorphic Hand Assessment Protocol), para aplicar a los dos diseños planteados para la prótesis PrExHand. Los resultados de las pruebas mecánicas mostraron que el diseño A tiene una fuerza de agarre máxima de 22,07 ± 2,03 N, para cerrarse requiere una energía de 0,76 ± 2,03 J, disipa una energía de 0,21 ± 0,17 J y soporta una fuerza de tracción de 173,31 ± 5,66 N. Por otro lado, el diseño B tiene una fuerza de agarre máxima de 33,68 ± 1,34 N, para cerrarse requiere una energía de 1,28 ± 0,13 J, disipa una energía de 0,96 ± 0,12 J y soporta una fuerza de tracción de 78,48 ± 0 N. En la pruebas funcional, además de probar los dos diseños de la prótesis PrExHand, se probó la prótesis robótica de la empresa Prótesis Avanzadas. Esta prueba mostró como resultado que la Prótesis comercial tenía un puntaje mayor, es decir que su funcionalidad es similar a la mano en un 79,31 %, seguida por PrExHand A en un 73,33% y PrExHand B en un 69,17 %. En conclusión, mecánicamente PrExHand A tuvo resultados más cercanos a lo esperado en energía y en la fuerza de tracción que soporta. La diferencia entre los resultados relacionados con energía y fuerza de tracción se encuentran relacionados a dos características de PrExHand B. Por un lado, los dedos tienen un recubrimiento completo en silicona y por el otro, el mecanismo deslizable, los cuales causaron que el motor tuviera que generar más fuerza en los tendones para cerrar la prótesis. Por otro lado, la fuerza de agarre de PrExHand B tuvo un resultado mayor respecto al diseño A. Esto consecuencia de que las siliconas permitieron que la prótesis pudiera agarrar de forma más idónea el dinamómetro y tener resultados más altos. Finalmente, aunque funcionalmente la prótesis comercial tuvo mayores resultados generales, respecto a los dos diseños de la prótesis PrExHand, en algunos tipos de agarres se vio que estas últimas tenían puntajes más altos. Esto abre la posibilidad de aplicar en la prótesis comercial de Prótesis Avanzadas algunos de los conceptos utilizados en los agarres donde los puntajes para las prótesis PrExHand fueron mayores., ENG- In Colombia, around 1'486,213 people have some type of disability, 19% of them have difficulty carrying, moving, and/or using objects with their hands. Within this group are hand amputations, where the main causes are traumatisms, congenital and vascular causes. Prostheses arise from the need to replace the function of the missing limb and their main development has been with rigid materials. However, factors such as weight, cost, physical appearance, among others, make users not completely satisfied with the device. Prostheses based on soft-robotics are those that for their structure use materials with elasticity modules similar to the human body or those that have elastic joints and their actuation mechanism is by cables. This project aims to mechanically and functionally evaluate a hand prosthesis based on soft-robotics. The prosthesis was developed under the framework of the PrExHand project, and its main objective is that in addition to being functional, it is low cost. The PrExHand prosthesis is an electro-pneumatic device. The flexion and extension of the fingers are done with tendons that go to a motor and the abduction and adduction of the fingers are done with air-controlled silicone actuators. Two designs have been proposed within the project, which will be evaluated within the framework of this degree work. Design A (PrExHand A) links the tendons that actuate the fingers to the motor using an inelastic element and some parts of the fingers are covered with silicone. Design B (PrExHand B) links the tendons to the motor using a sliding mechanism located in the palm of the prosthetic hand, and the fingers are completely covered with silicone. The objective of this thesis is to determine the pros and cons of the designs and propose the final version that will be evaluated with patients. For this purpose, mechanical and functional tests are used to characterize the prostheses. The literature review provided information on the mechanical and functional tests generally used in prostheses. From the state of the art, 3 mechanical tests were defined: grip force, energy, and tensile force. The Anthropomorphic Hand Assessment Protocol (AHAP) was also found, to be applied to the two designs proposed for the PrExHand prosthesis. The results of the mechanical tests showed that design A has a maximum grip force of 22.07 ± 2.03 N, requires the energy of 0.76 ± 2.03 J to close, dissipates the energy of 0.21 ± 0.17 J, and withstands a tensile force of 173.31 ± 5.66 N. On the other hand, design B has a maximum grip force of 33.68 ± 1.34 N, to close requires the energy of 1.28 ± 0.13 J, dissipates the energy of 0.96 ± 0.12 J, and withstands a tensile force of 78.48 ± 0 N. In functional testing, in addition to testing the two designs of the PrExHand prosthesis, the robotic prosthesis from Prótesis Avanzadas was tested. This test showed as a result that the commercial prosthesis had a higher score what it means that its functionality is similar to the hand in 79.31%, followed by PrExHand A with 73.33% and PrExHand B with 69.17%. In conclusion, mechanically PrExHand A had results closer to the expected in energy and in the tensile force that supports. The difference between the results related to energy and traction force is related to two characteristics of PrExHand B. On the one hand, the fingers have a full silicone coating and on the other hand, the sliding mechanism caused the motor to have to generate more force on the tendons to close the prosthesis. The grip force of PrExHand B performed better than design A. This was a consequence of the fact that the silicones allowed the motor to generate more force on the tendons to close the prosthesis. This was a consequence of the silicones allowing the prosthesis to grip the dynamometer better and have higher results. Finally, although functionally the commercial prosthesis performed better overall than the two PrExHand prosthesis designs, in some types of grips it was seen that the latter had higher scores. This opens the possibility of applying some of the concepts used in the grips where the scores for the PrExHand prostheses were higher than the commercial prosthesis of Advanced Prosthetics., Pregrado, Ingeniero(a) Biomédico(a)

Background: Stroke is a medical condition characterized by the rapid loss of focal brain function. Post-stroke patients attend rehabilitation training to prevent degeneration of physical function and improve upper limb movements and functional status after stroke. Promising rehabilitation therapies include Functional Electrical Stimulation (FES), Exergaming, and Virtual Reality (VR). Methods: This work presents a biomechanical assessment of 13 post-stroke patients with hemiparesis before and after rehabilitation therapy for two months with these three methods. Patients performed two tests (Maximum Forward Reach and Apley Scratching) where maximum angles, range of motion, angular velocities and execution times were measured. A Wilcoxon test was performed (p = 0.05) to compare the variables before and after the therapy for paretic and non-paretic limb. Findings: Significant differences were found in range of motion in flexion-extension, adductionabduction, and internal-external rotation of the shoulder. The increase found was flexion-extension 17.98% and internal-external rotation 18.12% after therapy in the maximum forward reach test. For shoulder adduction-abduction, the increase found was 20.23% in the Apley scratching test, supporting the benefits of rehabilitation therapy that combines FES, Exergaming, and VR in the literature., Antecedentes: El ictus es una condición médica caracterizada por la rápida pérdida de la función cerebral focal. Los pacientes que han sufrido un ictus asisten a entrenamientos de rehabilitación para prevenir la degeneración de la función física y mejorar los movimientos de las extremidades superiores y el estado funcional tras el ictus. Entre las prometedoras terapias de rehabilitación incluyen la Estimulación Eléctrica Funcional (EEF), el Exergaming y la Realidad Virtual (RV). Métodos: Este trabajo presenta una evaluación biomecánica de 13 pacientes con hemiparesia después de un ictus antes y después de la terapia de rehabilitación durante dos meses con estos tres métodos. Los pacientes realizaron dos pruebas (Maximum Forward Reach y Apley Scratching) donde los ángulos máximos, el rango de movimiento velocidades angulares y tiempos de ejecución. Se realizó una prueba de Wilcoxon (p = 0,05) para comparar las variables antes y después de la terapia para la extremidad parética y no parética. Resultados: Se encontraron diferencias significativas en el rango de movimiento en flexión-extensión, aducciónabducción y rotación interna-externa del hombro. El aumento encontrado fue de flexión-extensión 17,98% y rotación interna-externa 18,12% después de la terapia en la prueba de alcance máximo hacia adelante. Para aducción-abducción del hombro, el aumento encontrado fue del 20,23% en la prueba de rascado de Apley, lo que apoya los beneficios de la terapia de rehabilitación que combina EEF, Exergaming y RV en la literatura., Pregrado, Ingeniero(a) Biomédico(a)

El accidente cerebrovascular sigue siendo un problema importante de salud pública en muchos países, afectando a casi 15 millones de personas en todo el mundo cada año según la Organización Mundial de la Salud [1]. De esta cifra, 5 millones mueren y otros 5 millones presentan algún tipo de discapacidad consecuente del ACV [2]. Aunque la atención médica destinada a la rehabilitación de los sobrevivientes de accidentes cerebrovasculares es considerable y ha aumentado con el paso del tiempo, muchos pacientes continúan viviendo con deficiencias locomotoras significativas. Principalmente, la recuperación exitosa de la marcha después del accidente cerebrovascular sigue siendo un desafío para los pacientes y para los especialistas en rehabilitación. Los procesos de rehabilitación de miembro inferior se desarrollan con el uso de diferentes técnicas, entre ellas, el uso de órtesis robóticas y de estimulación eléctrica funcional (FES).Sin embargo, la rehabilitación con órtesis es físicamente agotadora para el paciente, así comola interacción física y cognitiva del mismo. Por otro lado, FES conduce a la fatiga temprana de los músculos y tiene un control deficiente de las trayectorias articulares y dificultades en su portabilidad. Por esto, en este documento se encuentra registrado el desarrollo de una investigación de las diferentes órtesis robóticas activas de tobillo, los sistemas de estimulación eléctrica funcional y los exoesqueletos híbridos que se encuentran actualmente desarrollados. Basados en la literatura se hace una comparación respecto a sus limitaciones y ventajas como dispositivos utilizados de forma independiente e integrados como exoesqueleto híbrido. Esta estudio per-mite tener fundamentos y bases concretas para presentar el diseño de una integración de FES con el exoesqueleto robótico (T-FLEX), que logre superar las limitaciones de ambos dispositivos y potencializar sus beneficios para ayudar en la restauración de la marcha. Adicional a esto, se realiza un análisis enfocado en dos estudios que se realizaron previamente, en los que se encontraron principalmente las oportunidades de diseño y las deficiencias que tienen el uso de los sistemas desarrollados. La órtesis T-FLEXno demostró mejoras en la marcha que sean estadísticamente significativas, en cambio, si demostró una disminución en la velocidad y la cadencia. Para el uso de FES, no se encontraron valores estadísticamente significativos en ninguno de los parámetros, sin embargo, si se pudo observar que con la asistencia del dispositivo se logró una mejora en los parámetros del largo de zancada, cadencia y velocidad, en comparación con la marcha en estado basal. Por otro lado, se realiza unacomparación de muestras independientes entre el porcentaje de diferencia de la marcha en estado basal y asistida con cada dispositivo. En donde solo se encontró diferencia significativa en la cadencia, siendo este un valor que disminuyó con el uso de T-FLEX y que aumentó con el uso de un dispositivo de estimulación eléctrica funcional (H-GAIT).Por último se presenta el diseño de un protocolo experimental de la evaluación del exoesqueleto de tobillo (T-FLEX) integrado con un sistema de Estimulación Eléctrica Funcional. Con este protocolo se espera observar una mejora en la propulsión de la marcha y validar el efecto que tienen los sistemas integrados sobre el paciente, en términos de cinemática con respecto al uso de cada sistema de manera independiente., Stroke remains a major public health problem in many countries, affecting nearly 15 million people worldwide each year according to the World Health Organization [1]. Of this number, 5 million die and another 5 million have some type of disability resulting from stroke [2]. Although the medical care for the rehabilitation of stroke survivors is considerable and has increased over time, many patients continue to live with significant locomotor impairments. Mainly, the successful recovery of gait after stroke remains a challenge for patients and rehabilitation specialists. The lower limb rehabilitation processes are developed with the use of different techniques, including the use of robotic orthoses and functional electrical stimulation (FES) .However, rehabilitation with orthoses is physically exhausting for the patient, as well as the interaction physical and cognitive of it. On the other hand, FES leads to early fatigue of the muscles and has poor control of joint trajectories and difficulties in portability. For this reason, in this document the development of an investigation of the different active robotic ankle orthoses, functional electrical stimulation systems and hybrid exoskeletons that are currently developed is registered. Based on the literature, a comparison is made regarding their limitations and advantages as devices used independently and integrated as a hybrid exoskeleton. This study allows to have foundations and concrete bases to present the design of an integration of FES with the robotic exoskeleton (T-FLEX), which manages to overcome the limitations of both devices and potentiate their benefits to help in the restoration of gait. In addition to this, an analysis is carried out focused on two studies that were carried out previously, in which the design opportunities and deficiencies of the use of the developed systems were mainly found. The T-FLEX orthosis did not demonstrate statistically significant gait improvements, instead, it did demonstrate a decrease in speed and cadence. For the use of FES, no statistically significant values ​​were found in any of the parameters, however, if it could be observed that with the assistance of the device an improvement was achieved in the parameters of stride length, cadence and speed, compared to gait in the basal state. On the other hand, a comparison of independent samples is made between the percentage of difference in gait in basal and assisted state with each device. Where only a significant difference was found in cadence, this being a value that decreased with the use of T-FLEX and that increased with the use of a functional electrical stimulation device (H-GAIT). Finally, the design of the an experimental protocol for the evaluation of the ankle exoskeleton (T-FLEX) integrated with a Functional Electrical Stimulation system. With this protocol, it is expected to observe an improvement in gait propulsion and to validate the effect that the integrated systems have on the patient, in terms of kinematics with respect to the use of each system independently., Pregrado, Ingeniero(a) Biomédico(a)

The work presented in this document focuses on the development and preliminary validation of a fatigue identification model based on the individuals' exercise performance assessment. The main aim of the model is to classify four fatigue diagnosis stages (low, medium, high, and very high) for walking tasks, widely used in physical rehabilitation. Additionally, this thesis presents the framework for developing a fatigue identification classifier based on exercise performance and, a preliminary study aimed at validating the performance of the developed model in 25 healthy subjects., El trabajo presentado en este documento se centra en el desarrollo y la validación preliminar de un modelo de identificación de la fatiga basado en la evaluación del rendimiento del ejercicio de los individuos. El objetivo principal del modelo es clasificar cuatro estadios de diagnóstico de fatiga (baja, media, alta y muy alta) para tareas de marcha, ampliamente utilizadas en rehabilitación física. Además, esta tesis presenta el marco para desarrollar un clasificador de identificación de fatiga basado en el rendimiento del ejercicio y un estudio preliminar destinado a validar el rendimiento del modelo desarrollado en 25 sujetos sanos., Acknowledgments List of tables List of Figures 1. Introduction 2. Physical Exercise: Rehabilitation Scenarios 3. Current state of machine learning models for fatigue estimation 4. Proposed framework for physical fatigue management using wearable sensors. 5. Experimental trials and validation. 6. Conclusions and future works. A. Ethics committee approval B. Quality Assessment of the included reviews. Glossary References, Maestría, Magíster en Ingeniería Electrónica

Actualmente la población está envejeciendo con mayor rapidez, lo que lleva a que más personas tengan dificultades para caminar, debido a los procesos degenerativos naturales de la vida. Por otro lado, existe un porcentaje importante de personas que padecen algún tipo de enfermedad o discapacidad que limita sus procesos de locomoción. Por ello, los avances tecno lógicos, especialmente en robótica móvil, han apostado por dispositivos de asistencia para esta población. A partir de esto, han surgido caminadores inteligentes, dispositivos que involucran sensores, sistemas de control y diferentes componentes electrónicos en su estructura mecánica. En este trabajo, inicialmente se presentá los resultados de un estudio de evaluación de per cepción con personal de salud y rehabilitación, con la finalidad de obtener su opinión acerca de los caminadores inteligentes, sus características y su impacto en terapias de rehabilitación y asistencia. La obtención de la percepción se realizó a través de un cuestionario basado en el cuestionario estándar Quest (Quebec User Evaluation of Satisfaction with assistive Tech nology, Version 2.0). De este estudio se encontraron distintas necesidades, orientadas a la seguridad principalmente e interacción del caminador con el usuario. Se evidenció que los parámetros de seguridad con un porcentaje de 58.62 %, fueron más determinantes para los profesionales de la salud, contra otro tipo de parámetros como diseño, dimensiones, peso, entre otros que presentan los caminadores inteligentes. Posteriormente, para el segundo estudio, se seleccionaron 4 preguntas del primer estudio en focadas a parámetros de seguridad, modalidades y sistemas de monitoreo, seguridad y nave gación, a las cuales se les aplico un análisis estadistico y la prueba de Friedman, para obtener diferencias significativas con la finalidad de tener un criterio de diseño más exacto y profundo, para diseñar una estrategia de control orientada al uso clínico. Para las 4 preguntas, el valor p obtenido fue menor a el nivel de significancia α cuyo valor se fijó en 0.05, resultados que evidenciaban que existían diferencias significativas entre todas las categorías de las preguntas seleccionadas. Con base a los resultados de las 4 preguntas seleccionadas y teniendo en cuenta la prueba de Friedman y el análisis estadístico descriptivo, se diseñó una estrategia de control, que se adaptaba a las necesidades encontradas en primer estudio del proyecto. La estrategia de con trol diseñada involucraba un sistema de detección de obstáculos, con un sistema de frenado de emergencia y dos tipos de realimentación para el usuario, que son realimentación auditiva, por medio de alarmas y comentarios audibles y realimentación visual por medio de alarmas visibles. Con la finalidad de validar la estrategia diseñada, se construyó un mundo virtual, donde se evaluaría el funcionamiento de la estrategia, mediante la simulación de un caminador inteligente. El mundo virtual correspondía a una pista con diferentes tipos de obstáculos, con los cuales interactuaría el caminador inteligente. Finalmente, el tercer estudio, buscaba analizar la usabilidad de la estrategia de control dise ñada en usuarios sanos, los cuales manipulaban el caminador inteligente en el entorno virtual diseñado. En este estudio, se utilizó el cuestionario de usabilidad y aceptación QUEAD (A Questionnaire for the Evaluation of Physical Assistive Devices, Version 1.0), del cual se obtu vo que usabilidad percibida, actitud y comodidad, categorías preguntadas frente a la estrategia de control utilizada por los participantes del estudio, fueron las que más destacaron en los resultados del cuestionario relacionado a la prueba. Lo expuesto anteriormente en los tres estudios realizados para este proyecto, permitieron concluir que para los profesionales de la salud y rehabilitación les parece que los caminadores inteligentes deben principalmente enfocarse en parámetros de seguridad, apoyando y facili tando el proceso de movilidad de los usuarios con problemas de locomoción. De igual manera, se evidenció tanto en la literatura como en el estudio de percepción que los sistemas de detec ción de obstáculos son indispensables en los caminadores inteligentes. Igualmente, este tipo de sistemas deben ser integrados con otro tipo de ayudas y medidas de seguridad para lograr mantener la seguridad de los usuarios lo más alta posible. Esto se vio evidenciado en la es trategia de control diseñada para este proyecto, donde se incluían realimentaciones visibles y audibles para guiar a los usuarios y se incluía un sistema de frenado de emergencia para minimizar lo más posible, que el caminador presentara una colisión con un obstáculo, ya que esto presenta un escenario de bastante riesgo por la posibilidad de que se presente una caída., Currently, the population is aging at a faster rate, which leads to more people having difficulty walking, due to natural degenerative processes. people have difficulty walking, due to the natural degenerative processes of life. natural degenerative processes of life. On the other hand, there is a significant percentage of people who suffer from some type of disease or disability that limits their locomotion processes. disease or disability that limits their locomotion processes. For this reason, technological advances, especially in mobile robotics, have led to the development of assistive devices for this population. population. As a result, intelligent walkers have emerged, devices that involve sensors, control systems and different sensors, control systems and different electronic components in their mechanical structure. In this paper, we will initially present the results of a perception evaluation study with health and rehabilitation personnel, with the purpose of obtaining their opinion about smart walkers, their characteristics, and their use. about smart walkers, their characteristics and their impact on rehabilitation and assistive therapies. and assistance therapies. Perception was obtained through a questionnaire based on the Quest standard questionnaire (Quebec). the standard Quest questionnaire (Quebec User Evaluation of Satisfaction with assistive Technology, Version 2.0). From this study, different needs were found, mainly oriented to the and interaction of the walker with the user. It was found that the with a percentage of 58.62 %, were more determinant for the health professionals, compared to other health professionals, against other types of parameters such as design, dimensions, weight, among others presented by the smart walkers. Subsequently, for the second study, 4 questions were selected from the first study focused on safety parameters, modalities and monitoring systems, safety and navigation, to which a statistical analysis and Friedman's test were applied to obtain significant differences in order to obtain a significant difference with the purpose of having a more accurate evaluation of the results. significant differences in order to have a more accurate and deeper design criterion, to design a control strategy oriented to clinical use. For the 4 questions, the p-value obtained was p-value obtained was less than the α significance level, whose value was set at 0.05. that there were significant differences between all the categories of the selected questions. selected. Based on the results of the 4 selected questions and taking into account the Friedman's test and the statistical analysis and the descriptive statistical analysis, a control strategy was designed, which was adapted to the needs found in the adapted to the needs found in the first study of the project. The designed control strategy involved an obstacle detection system with an emergency braking system and two types of feedback. and two types of feedback to the user, which are auditory feedback, audible feedback through audible alarms and comments and visual feedback through visible alarms. alarms. In order to validate the designed strategy, a virtual world was built, where the operation of the strategy would be evaluated through the simulation of an intelligent walker. walker. The virtual world corresponded to a track with different types of obstacles, with which the walker would interact. with which the intelligent walker would interact. Finally, the third study sought to analyze the usability of the control strategy designed in healthy users, who manipulated the intelligent walker in the virtual environment designed. designed. In this study, we used the usability and acceptance questionnaire QUEAD (A Questionnaire for the Evaluation of Physical Assistive Devices, Version 1.0) was used in this study, from which it was obtained that perceived usability, attitude and comfort, categories asked about the control strategy used by the study participants. the control strategy used by the study participants, were the ones that stood out most in the results of the test-related questionnaire. results of the questionnaire related to the test. The above mentioned in the three studies conducted for this project led to the conclusion that for health and rehabilitation professionals it seems to them that smart walkers should mainly focus on safety parameters, supporting and facilitating the mobility process of users with locomotion problems. Similarly, it was evident both in the literature and in the perception study that obstacle detection systems are indispensable in smart walkers. Likewise, this type of system systems must be integrated with other types of aids and safety measures in order to keep users as safe as possible. to keep the safety of the users as high as possible. This was evidenced in the control strategy designed for this project, which included visible and audible feedback to guide the users. and audible feedbacks to guide users and included an emergency braking system to minimize as much as possible, the minimize as much as possible, that the walker would present a collision with an obstacle, since this presents a very risky This presents a high risk scenario due to the possibility of a fall., Pregrado, Ingeniero(a) Biomédico(a)

Para reducir el riesgo de infección del Covid 19 (SARS-CoV-2) en los diferentes salones de una institución educativa, es necesario la implementación de apropiados protocolos de desinfección. En el trabajo se propone un sistema de desinfección robótico autónomo en donde con base en la información de cada salón se determine cual de estos tiene un alto riesgo de infección y es necesario que se lleve a cabo el proceso de desinfección., To reduce the risk of infection from Covid 19 (SARS-CoV-2) in the different classrooms of an educational institution, it is necessary to implement appropriate disinfection protocols. In the work, an autonomous robotic disinfection system is proposed where, based on the information of each room, it is determined which of these has a high risk of infection and it is necessary that the disinfection process be carried out., Pregrado, Ingeniero(a) Biomédico(a)

Documento final del proyecto desarrollado como parte del trabajo dirigido para la certificación en la línea de énfasis de ingeniería de la rehabilitación. Se desarrolla una plantilla instrumenta para detección de fases de la marcha, Introduction: As several diseases are reflected in the human foot as plantar pressures, divers gait assessment technologies have been developed. Some of them include force plataforms, IMUs (inertial measurement units) and instrumented insoles. Instrumented insoles have advantages over the other mentioned technologies, for instance, they do not limit the gait assessment to few steps and, they do not require a repetitive process of calibration. Different sensors have been used to develop these instrumented insoles, some examples are capacitive sensors, FSR, piezoresistive sensors and optical sensors. In literature optical sensors have been identified as an attractive option on account of their mechanical properties and the electromagnetic noise immunity. Taking into account the state of the art in this work, an instrumented insole based on polymeric optical fiber sensors is developed and characterized. \\ \textbf{Objective:} The objective of the present work is to develop an instrumented insole, with a POF sensor and, an acquisition and transmission module for gait assessment. \\ \textbf{Methodology:} To develop the instrumented insole the project was divided in three main components which are the insole, the sensor and the acquisition and transmission module. The sensor was made with a Polymeric optical fiber and the operation principle of the sensor was developed based on a multiplexing technique. The described components were assembled and a characterization protocol was implemented. This protocol contemplated intervals of time to measure the sensor response to different loads and time intervals for the sensor recovery. \\ \textbf{Results:} In this section the characterization protocol outcomes were showed. The response to loads of the four sensitive zones were no-homogeneous among them. The majority of the sensitive zones presented s linear behavior with some exception. On the other hand, some of the sensitive zones presented $R^2$ values lower than $0.8$ and others reached $R^2$ values higher than $0.9$ in their linear trend. \\ \textbf{Discussion:} Several factors affected the optical fiber sensors response whereby they have to be consider, otherwise, this factors would affect the developed measuring system, resulting in non-repeatability and in linear response to load decreasing as could be observed in the characterization outcomes. \\ \textbf{Conclusions:} An instrumented insole and its acquisition and transmission modules were developed using the microcontroller of the FRDM KL25Z board; additionally an optical fiber coupling board was use to integrate the light sources and the optical fiber for the sensor to work correctly. The operation principle of the instrumented insole is based on a multiplexing technique., Introducción: Dado que varias enfermedades se reflejan en el pie humano como presiones plantares, se han desarrollado diversas tecnologías de evaluación de la marcha. Algunas de ellas son las plataformas de fuerza, las IMU (unidades de medición inercial) y las plantillas instrumentadas. Las plantillas instrumentadas tienen ventajas sobre las otras tecnologías mencionadas, por ejemplo, no limitan la evaluación de la marcha a unos pocos pasos y no requieren un proceso repetitivo de calibración. Se han utilizado diferentes sensores para desarrollar estas plantillas instrumentadas, algunos ejemplos son los sensores capacitivos, FSR, sensores piezoresistivos y sensores ópticos. En la literatura, los sensores ópticos han sido identificados como una opción atractiva debido a sus propiedades mecánicas y a la inmunidad al ruido electromagnético. Teniendo en cuenta el estado del arte en este trabajo se desarrolla y caracteriza una plantilla instrumentada basada en sensores de fibra óptica polimérica. |textbf{Objetivo:} El objetivo del presente trabajo es desarrollar una plantilla instrumentada, con un sensor de POF y, un módulo de adquisición y transmisión para la evaluación de la marcha. \\ Metodología:} Para el desarrollo de la plantilla instrumentada el proyecto se dividió en tres componentes principales que son la plantilla, el sensor y el módulo de adquisición y transmisión. El sensor se realizó con una fibra óptica polimérica y el principio de funcionamiento del sensor se desarrolló en base a una técnica de multiplexación. Se ensamblaron los componentes descritos y se implementó un protocolo de caracterización. Este protocolo contempló intervalos de tiempo para medir la respuesta del sensor a diferentes cargas e intervalos de tiempo para la recuperación del sensor. \N - Textobf{Resultados:} En esta sección se mostraron los resultados del protocolo de caracterización. La respuesta a las cargas de las cuatro zonas sensibles no fue homogénea entre ellas. La mayoría de las zonas sensibles presentaron un comportamiento lineal con alguna excepción. Por otro lado, algunas de las zonas sensibles presentaron valores de $R^2$ inferiores a 0,8$ y otras alcanzaron valores de $R^2$ superiores a 0,9$ en su tendencia lineal. |textbf{Discusión:} Varios factores afectaron a la respuesta de los sensores de fibra óptica por lo que hay que tenerlos en cuenta, de lo contrario, estos factores afectarían al sistema de medición desarrollado, dando lugar a la no repetibilidad y a la disminución de la respuesta lineal a la carga como se pudo observar en los resultados de la caracterización. \\ Conclusiones:} Se desarrolló una plantilla instrumentada y sus módulos de adquisición y transmisión utilizando el microcontrolador de la placa FRDM KL25Z; adicionalmente se utilizó una placa de acoplamiento de fibra óptica para integrar las fuentes de luz y la fibra óptica para el correcto funcionamiento del sensor. El principio de funcionamiento de la plantilla instrumentada se basa en una técnica de multiplexación., Pregrado, Ingeniero(a) Biomédico(a)

spa: Los accidentes cerebrovasculares son uno de los mayores causantes de discapacidad en el mundo. Quienes sufren de esta condición, adquieren una discapacidad que incluye hemiparesia, pérdida de movimiento muscular y perdida de sensibilidad. Para el tratamiento de estas limitaciones, especialmente en el área de la mano, se han implementado equipos robóticos como los exoesqueletos de asistencia enfocados en la recuperación progresiva de la función motora. Numerosos estudios describen el desarrollo de exoesqueletos de mano diseñados en Soft-Robotics para terapias de rehabilitación de pacientes post-ACV y asistencia en actividades de la vida diaria. Su diseño en materiales blandos cuenta con una alta compatibilidad con el cuerpo humano, permitiendo que el sistema de actuación sea cómodo y con un bajo riesgo de tensiones dolorosas y cizalladuras. El proyecto PrExHand (Affordable and Modular Prosthetics and Exoskeletons for Hand Rehabilitation and Assistance, IAPP18-19/264 ), desarrollado por el centro de investigación en biomecatrónica (CB) de la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito en colaboración con University College London y financiado por la Royal Academy of Engineering (RAE), busca la creación de un exoesqueleto de mano de bajo costo, modular, en pro de la rehabilitación y asistencia de la mano en personas post-ACV. El presente proyecto se centró en la evaluación del exoesqueleto de acción neumática, fabricado con estructuras textiles para la rehabilitación de mano. En el presente proyecto se busca evaluar el uso clínico del Exoesqueleto PrExHand en usuarios no patológicos para determinar la funcionalidad y usabilidad de este, y de esa manera, establecer los requerimientos de mejora que serán implementados en una próxima versión del dispositivo. Para cumplir dicho objetivo, inicialmente se evaluó el tiempo de actuación del exoesqueleto y el ángulo máximo de flexión alcanzado por este con el fin de analizar el grado de interferencia de los usuarios en la actuación del dispositivo. Posteriormente, se diseñó y ejecutó un protocolo de evaluación de funcionalidad en interacción con usuarios sanos conformado por tres pruebas de funcionalidad y un cuestionario de interacción dividido en dos preguntas generales, donde se analizó la capacidad del dispositivo de realizar las tareas asignadas en cada prueba y la satisfacción de los usuarios con éste. Adicionalmente, se evaluó la presencia y reiteración de movimientos compensatorios generados por el usuario durante el uso del exoesqueleto. A continuación, se diseñó un protocolo de evaluación del exoesqueleto en interacción con pacientes post-ACV, para su futura implementación, una vez realizadas las mejoras establecidas al dispositivo dentro del presente proyecto. Dichas mejoras fueron determinadas a partir de la ejecución del análisis de la funcionalidad y usabilidad de este. Los resultados obtenidos indicaron un tiempo de 11 segundos de actuación para alcanzar la máxima flexión del dispositivo en interacción con un usuario. Este fue un valor considerablemente elevado en comparación con los requerimientos de diseño teóricos, debido a la velocidad de actuación de la bomba de aire, cuya capacidad no es suficiente para realizar una flexión de los dedos en un tiempo de 2 segundos. Además, el exoesqueleto disminuyó un 51.5 % la capacidad de flexión de los dedos en interacción con usuarios al permitir únicamente 30.9° de inclinación. A pesar de esto, a partir del análisis funcional se corroboró la capacidad del dispositivo de ejecutar diversas tareas que requieren de agarres de fuerza y precisión, logrando levantar tanto objetos grandes de un peso de 450 gr como objetos pequeños como clips y monedas. La evaluación de usabilidad determinó que los usuarios estuvieron satisfechos con el tamaño, peso y facilidad de colocación del exoesqueleto, sin embargo, la disminución del nivel de satisfacción en cuanto a la funcionalidad y facilidad de utilización de este estableció un punto de mejora para ambos criterios. Adicionalmente, la presencia de movimientos compensatorios durante la ejecución del 88.8 % de las tareas y la evidencia de lesiones leves en el área localizada de la muñeca, indicó otra necesidad de mejora en el diseño del dispositivo en el ajuste de esta área. Finalmente, con el diseño del protocolo de evaluación de funcionalidad con pacientes post-ACV se expuso la necesidad del diseño de un protocolo de selección preliminar de pacientes para asegurar que la población objetivo pueda realizar las tareas asignadas y se disminuya el riesgo de eventos adversos. A partir del desarrollo de esta tesis se concluyó que la versión actual del exoesqueleto, si bien, cuenta con funcionalidad en aspectos como la capacidad de agarrar objetos de diferentes tamaños y una fuerza suficiente para levantar objetos cotidianos, es necesaria la implementación de mejoras de diseño como la disminución del tiempo de actuación, el uso de sensores para el análisis del rango de movimiento alcanzado por los actuadores y la implementación de un sistema de control para aumentar la eficiencia del dispositivo., Ing: Stroke is one of the major causes of disability in the world. Those who suffer from this condition acquire a disability that includes hemiparesis, loss of muscle movement and loss of sensation. For the treatment of these limitations, especially in the hand area, robotic equipment such as assistive exoskeletons have been implemented for the progressive recovery of motor function. Numerous studies describe the development of hand exoskeletons designed in Soft-Robotics for rehabilitation therapies of post-CVA patients and assistance in activities of daily living. Their design in soft materials features high compatibility with the human body, allowing the actuation system to be comfortable and with a low risk of painful strains and shearing. The PrExHand project (Affordable and Modular Prosthetics and Exoskeletons for Hand Rehabilitation and Assistance, IAPP18-19/264), developed by the Biomechatronics Research Center (CB) of the Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito in collaboration with University College London and funded by the Royal Academy of Engineering (RAE), seeks the creation of a low-cost, modular hand exoskeleton for hand rehabilitation and assistance in post-CVA individuals. The present project focused on the evaluation of the pneumatic action exoskeleton, manufactured with textile structures for hand rehabilitation. This project aims to evaluate the PrExHand exoskeleton in non-pathological users to determine its functionality and usability, and thus, to establish the improvement requirements that will be implemented in a next version of the device. To meet this objective, the exoskeleton's actuation time and the maximum flexion angle reached by the exoskeleton were initially evaluated in order to analyze the degree of user interference in the device's actuation. Subsequently, an evaluation protocol of functionality in interaction with healthy users was designed and executed, consisting of three functionality tests and an interaction questionnaire divided into two general questions, where the capacity of the device to perform the tasks assigned in each test and the users' satisfaction with it were analyzed. Additionally, the presence and repetition of compensatory movements generated by the user during the use of the exoskeleton was evaluated. Next, an evaluation protocol of the exoskeleton in interaction with post-CVA patients was designed for its future implementation, once the improvements established for the device within the present project had been made. These improvements were determined from the analysis of the device's functionality and usability. The results obtained indicated a time of 11 seconds of action to reach the maximum flexion of the device in interaction with a user. This was a considerably high value compared to the theoretical design requirements, due to the actuation speed of the air pump, whose capacity is not sufficient to perform finger flexion in a time of 2 seconds. In addition, the exoskeleton decreased by 51.5 % the finger flexion capacity in interaction with users by allowing only 30.9° of inclination. Despite this, the functional analysis corroborated the device's ability to perform various tasks requiring strong and precise grips, lifting both large objects weighing 450 g and small objects such as paper clips and coins. The usability evaluation determined that users were satisfied with the size, weight and ease of placement of the exoskeleton, however, the decreased level of satisfaction with the functionality and ease of use of the exoskeleton established a point of improvement for both criteria. Additionally, the presence of compensatory movements during the execution of 88.8 % of the tasks and the evidence of mild injuries in the localized wrist area indicated another need for improvement in the design of the device in the adjustment of this area. Finally, with the design of the functionality evaluation protocol with post-CVA patients, the need for the design of a preliminary patient selection protocol was exposed to ensure that the target population can perform the assigned tasks and the risk of adverse events is decreased. From the development of this thesis it was concluded that the current version of the exoskeleton, although it has functionality in aspects such as the ability to grasp objects of different sizes and sufficient strength to lift everyday objects, it is necessary to implement design improvements such as reducing the actuation time, the use of sensors for the analysis of the range of motion achieved by the actuators and the implementation of a control system to increase the efficiency of the device., Pregrado, Ingeniero(a) Biomédico(a)

Los ejercicios de alta intensidad se han convertido en una herramienta fundamental para los procesos de rehabilitación física, siendo el ejercicio de sentarse y levantarse de una silla (STS), uno de los más importantes. Sin embargo, debido a los riegos que se pueden presentar los pacientes al ser llevados a estados inadecuados de fatiga, es necesario implementar métodos que permitan la regulación de esta. Diferentes métodos se han propuesto tales como: utilizar escalas subjetivas y monitorear parámetros fisiológicos. Uno de los más novedosos, consiste en evaluar el desempeño del ejercicio, ya que la fatiga se ve reflejada como un decremento de este. Teniendo en cuenta que para el autor, no se han explorado modelos para la estimación de fatiga en el ejercicio STS, este trabajo está enfocado en proponer un modelo computacional ., High intensity exercises have become a fundamental tool for physical rehabilitation processes, being the exercise of sitting and getting up from a chair (STS), one of the most important. However, due to the risks that patients can present when being taken to inadequate states of fatigue, it is necessary to implement methods that allow the regulation of this. Different methods have been proposed such as: using subjective scales and monitoring physiological parameters. One of the newest is to evaluate exercise performance, since fatigue is reflected as a decrease in it. Taking into account that for the author, models for estimating fatigue in STS exercise have not been explored, this work is focused on proposing a computational model., Maestría, Magíster en Ingeniería Electrónica

La extremidad o miembro superior es la parte del cuerpo con mayor movilidad y funcionalidad en las actividades diarias y está compuesto por la cintura escapular (clavícula y escápula), el brazo (húmero), el antebrazo (cubito y radio) la muñeca (carpo),y la mano (metacarpianos), y es considerada como una herramienta mecánica y sensitiva, siendo el principal órgano de manipulación física gracias a sus dos funciones principales de presión y tacto que le permiten realizar movimientos y manipulación de objetos. La pérdida de una extremidad genera en la vida de un individuo cambios devastadores, por las limitaciones que conllevan de efecto traumático, psicológicos asociados con cambios de conducta, falta de seguridad, dependencia reducida, frustración y sociabilidad, entre otros, impidiéndole satisfacer algunas necesidades. Esta situación es aún más marcada en Países de Ingresos Medio Bajos (PIBM), donde oficios manuales como agricultura, ganadería, carpintería, artesanía, entre otras son actividades del entorno laboral promedio, generando un limitante que afectara la condición socioeconómica de la persona con discapacidad. Estudios epidemiológicos recientes revelaron que del 68% al 78% de las amputaciones traumáticas totales, involucran las extremidades superiores, y aproximadamente el 90% de estas son amputaciones parciales de la mano. Según cifras de la Organización Mundial de la Salud (OMS), el 95% de los 40 millones de amputados en los países en desarrollo carecen de acceso a servicios de prótesis apropiados, debido a su condición económica ya que el costo de fabricación de una prótesis, dependiendo del diseño del dispositivo terminal, oscila entre los US $4.000 y US $20.000 (dólares americanos) para los dispositivos propulsados con el cuerpo (conocidos en inglés como Body Powerd). Dicho costo es mucho mayor para los dispositivos mioeléctricas, siendo un gasto inalcanzable para la población de países en vía de desarrollo como lo son la India o cualquiera de las naciones, miembros de la comunidad económica de los estados africanos occidentales (CEDEAO) (15 países) donde del 29% al 70% de los países miembros están en pobreza extrema con ingreso per cápita es de US $2 al día. El objetivo de este trabajo se enfocó en la producción e implementación de una prótesis mecánica y funcional, activada por el movimiento escapular de aducción y abducción del hombro. Entre las características más relevantes se encuentra el bajo costo, lo cual la hace asequible a una población con características económicas limitadas. El diseño, tanto personalizado como novedoso en la implementación de un sistema de tendones internos y dedos flexibles que permiten simular el agarre curvo de la mano. El dispositivo terminal presentado en el contexto de este trabajo permite realizar labores básicas y específicas a las que se ve sometida una persona habitualmente como lo es el agarre de objetos de diferentes volúmenes y pesos. Cabe mencionar, que dicho diseño fue uno de los tres ganadores del concurso internacional de innovación Hand Challenge, proyecto liderado y financiado por la Real Academia de Ingeniería del Reino Unido. EL documento presentado en este trabajo de grado se enfoca en capítulos temáticos, inicia con el estado del arte relacionado con la fisiología de la mano, causas de amputación, las limitaciones del mercado, los dispositivos prostéticos asociados. Continuando con diseños y modelos que inspiraron la creación del dispositivo y las evaluaciones de funcionalidad a las que son sometidas las prótesis de miembro superior. Posteriormente, se encuentra la metodología del trabajo propuesto, la cual enfatiza en el diseño y desarrollo de la prótesis, que a su vez está dividida en etapas (encaje prostético, dedos funcionales, sistema de obtención de fuerza). Para finalizar el capítulo con la selección de los pacientes y las pruebas de validación de la prótesis. Los resultados obtenidos tanto en India (taxonomía de grasp) como en Colombia (taxonomía de grasp y Escala Funcional para Pacientes Específicos), permiten validad la funcionalidad de la prótesis en la realización de tareas cotidianas. Por otro lado, se demuestra que la implementación de un diámetro y longitud apropiada de los dedos permite agarres específicos de menor fuerza en comparación a los diseños comerciales. Se logra concluir que la prótesis presenta una innovación en un agarre funcional de bajo costo que brinda comodidad durante un uso prolongado., The extremity or upper limb is the part of the body with the greatest mobility and functionality in daily activities and is made up of the shoulder girdle (clavicle and scapula), the arm (humerus), the forearm (ulna and radius) the wrist (carpal) , and the hand (metacarpals), and is considered a mechanical and sensitive tool, being the main organ of physical manipulation thanks to its two main functions of pressure and touch that allow it to perform movements and manipulate objects. The loss of a limb generates devastating changes in the life of an individual, due to the limitations that lead to traumatic, psychological effects associated with changes in behavior, lack of security, reduced dependence, frustration and sociability, among others, preventing him from satisfying some needs. This situation is even more marked in Low Middle Income Countries (LMICs), where manual trades such as agriculture, livestock, carpentry, handicrafts, among others, are activities of the average work environment, generating a limitation that affects the socioeconomic status of the person with disabilities. . Recent epidemiological studies revealed that 68% to 78% of total traumatic amputations involve the upper extremities, and approximately 90% of these are partial amputations of the hand. According to figures from the World Health Organization (WHO), 95% of the 40 million amputees in developing countries lack access to appropriate prosthetic services, due to their economic status and because the cost of manufacturing a prosthesis , depending on the design of the terminal device, ranges from US$4,000 to US$20,000 (US dollars) for Body Powered devices. This cost is much higher for myoelectric devices, being an unaffordable expense for the population of developing countries such as India or any of the nations, members of the economic community of West African States (ECOWAS) (15 countries ) where 29% to 70% of the member countries are in extreme poverty with a per capita income of US$2 a day. The objective of this work focused on the production and implementation of a mechanical and functional prosthesis, activated by the scapular movement of shoulder adduction and abduction. Among the most relevant characteristics is its low cost, which makes it affordable for a population with limited economic characteristics. The design, both personalized and innovative in the implementation of a system of internal tendons and flexible fingers that simulate the curved grip of the hand. The terminal device presented in the context of this work allows performing basic and specific tasks to which a person is usually subjected, such as grasping objects of different volumes and weights. It is worth mentioning that this design was one of the three winners of the Hand Challenge international innovation competition, a project led and financed by the Royal Academy of Engineering of the United Kingdom. The document presented in this degree work focuses on thematic chapters, it begins with the state of the art related to the physiology of the hand, causes of amputation, market limitations, associated prosthetic devices. Continuing with designs and models that inspired the creation of the device and the functionality evaluations to which upper limb prostheses are subjected. Subsequently, the methodology of the proposed work is found, which emphasizes the design and development of the prosthesis, which in turn is divided into stages (prosthetic socket, functional fingers, force obtaining system). To end the chapter with the selection of patients and validation tests of the prosthesis. The results obtained both in India (grasp taxonomy) and in Colombia (grasp taxonomy and Functional Scale for Specific Patients), allow validation of the functionality of the prosthesis in the performance of daily tasks. On the other hand, it is shown that the implementation of an appropriate diameter and length of the fingers allows specific grips with less force compared to commercial designs. It is concluded that the prosthesis presents an innovation in a low-cost functional grip that provides comfort during prolonged use., Pregrado, Ingeniero(a) Biomédico(a), comparación de dos diseños con diferentes pacientes, ingeniería de rehabilitación

36 páginas El conjunto de buenas prácticas, procedimientos, procesos y recursos necesarios para cumplir la normativa ambiental e ir más allá en el tema ambiental y social en las empresas, está también siendo incluido y enfocado hacia las entidades educativas, buscando la reducción de los impactos ambientales sobre el medio ambiente y la eficiencia de los procesos con el fin de lograr campus Sostenibles, Si las entidades educativas funcionan de manera eficiente desde la perspectiva ambiental, pueden considerar la implementación de un sistema de gestión ambiental (SGA) con lo cual pueden ser trasmisoras a la sociedad, de la importancia de conservar los recursos y adoptar hábitos de estilo de vida sostenible, no solo formando para el trabajo, sino también impartiendo claves éticas, ideológicas, praxiológicas y estratégicas para apuntar a lo que se ha denominado Sostenibilidad, buscando conocer, solventar, sentir y pensar los problemas ambientales y sociales (Wright,2002). Uno de los objetivos del POLITECNICO MAYOR, es lograr un mejor aprovechamiento de los recursos naturales con la finalidad que sus actividades no deterioren el medio ambiente. Este objetivo lo desean lograr involucrando a todos los integrantes de la institución hacia un compromiso social demostrando que sus acciones están encaminadas a ser un modelo de convivencia sana y apropiada con el medio ambiente. Con este fin, se identifica clave la realización de la presente Revisión Ambiental Inicial o Diagnóstico Ambiental, que permite conocer los principales impactos ambientales y sociales que genera la institución a partir de sus actividades, productos y servicios.

Trabajo de grado que se propone para describir las dinámicas de interacción que ocurren en las clases de inglés como lengua extranjera en un grupo de estudiantes de décimo grado, a partir de la enseñanza de estrategias de aprendizaje sociales. Para lograr tal fin, se implementó una investigación en acción, la cual planteó un escenario de pedagógico cuyo propósito consistía en introducir las estrategias de aprendizaje a partir del modelo CALLA (Cognitive Academic Language Learnign Approach). Licenciado en Lengua Extranjera - Inglés Pregrado

56 páginas El objetivo del presente estudio es realizar una Revisión Ambiental Inicial bajo los criterios normativos de la Norma ISO 14001- 2015 en el Centro Tecnológico del Mobiliario del Servicio Nacional de aprendizaje - SENA del complejo sur en el Municipio de Itagüí., donde se establezca una visión objetiva de la forma como la organización maneja y controla los impactos ambientales. De esta forma, los resultados de dicha revisión ambiental permitirán establecer un plan de acción para el mejoramiento de la gestión ambiental de la organización. (León Velázquez & Durán Osorio, 2011, pág. 8). Cada Centro de formación SENA desde su red de conocimiento (área de fortaleza) busca contribuir con el logro de la política de su Sistema de Gestión Ambiental (SGA), en ese orden de ideas se realiza esta RAI con el fin de alimentar el desempeño del SGA del CTM desde el ámbito del consumo de agua y energía, sin desconocer que la generación de residuos sólidos es de gran importancia para el logros de los objetivos ambientales, sin embargo no se incluirá en este estudio La revisión ambiental de la incidencia del consumo de agua y energía mensual en el Centro Tecnológico del Mobiliario es una herramienta estratégica que permite conocer el nivel de desempeño ambiental y la toma de decisiones frente al mejoramiento continuo de los procesos a nivel institucional y el fortalecimiento de la cultura de sostenibilidad por parte de los diferentes actores. Toda esta información servirá de apoyo para la formulación de estrategias ambientales adecuadas a las características y a la complejidad de la empresa y para establecer las bases para comenzar con el desarrollo y posterior implantación de un Sistema de Gestión Ambiental.

Resumen Anoftalmia es la ausencia de un ojo, puede ser unilateral o bilateral y su prevalencia es baja. Resulta de la detención del desarrollo del globo ocular durante la organogénesis. Pacientes de 25, 23 y 22 años, hermanas, presentan anoftalmia congénita unilateral derecha, bilateral y unilateral izquierda respectivamente. Único antecedente mórbido familiar es que su bisabuelo paterno también padecía anoftalmia congénita unilateral derecha. Fueron remitidas desde el Hospital Clínico Regional a la Clínica de Traumatología y Prótesis Máxilo Facial de la Universidad de Concepción para tratarlas desde sus primeros meses de vida. El tratamiento incluyó el uso de conformadores secuenciales para expandir las cavidades oculares y posteriormente se confeccionaron prótesis oculares individuales. La rehabilitación de la anoftalmia congénita es todo un desafío. La intervención temprana, como lo fue el caso de estas pacientes, hace una gran diferencia en el desarrollo general del paciente y el bienestar emocional de la familia.

En la época actual los daños ambientales causados por la industria moderna al medio ambiente, a la salud y la vida, han hecho que las mismas organizaciones se interesen por buscar mecanismos o estrategias de gestión para minimizar o contrarrestar las causas de contaminación generados de su actividad económica. La norma ISO 14001:2004 es un documento de gestión ambiental que, una vez implantado, afectará todos los aspectos de la gestión de una organización en sus responsabilidades ambientales y ayudará a las organizaciones a tratar sistemáticamente asuntos ambientales, con el fin de mejorar el desempeño ambiental y las oportunidades de beneficio económico. Esta norma se centra en la organización proveyendo un conjunto de estándares basados en procedimientos y pautas desde las que una empresa puede construir y mantener un sistema de gestión ambiental, de tal manera se establecen herramientas y sistemas enfocados a los procesos y de los efectos que de éstos se deriven al medio ambiente. Por lo anterior, con el presente trabajo de grado se pone a disposición de Metalprest Ltda. El diseño del sistema de gestión ambiental con base en la norma ISO 14001. Incluye bibliografía, anexos

Con las herramientas de edición digital, nació una nueva forma de mirar el arte. A partir de la edición digital, la práctica del fotomontaje se multiplicó, trayendo una nueva generación de fotógrafos, que llevan una percepción distinta del mundo y diferentes búsquedas, ideas, concepciones que quisieran comunicar. La superficie que nos SEDUCE es una propuesta de arte interactivo, que por medio de fotografías de retrato que han pasado por un arduo trabajo de edición digital, cobran vida cuando las están mirando, demostrando que la virtualidad de la imagen transformó la materialidad del cuerpo, a una morfología maleable virtual.

La corporación de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo de la Industria Naval, Marítima y Fluvial de Colombia “COTECMAR”, apoyada en la relación universidadempresa, tiene como prioridad la investigación, el desarrollo, la aplicación de nuevas tecnologías y de las mejores prácticas empresariales en la elaboración de sus productos y servicios, que van dirigidos a satisfacer las necesidades técnicas de la Armada Colombiana y del mercado nacional e internacional, para así contribuir con el desarrollo tecnológico, social y económico del país, comprometiéndose con una cultura de calidad y respeto al medio ambiente. De aquí la necesidad de que COTECMAR, por ser líder en astilleros colombianos, proporcione seguridad a sus clientes y se mantengan en un alto nivel de competitividad en el gremio industrial, a través de las buenas prácticas de manejo ambiental que ésta en su interior pueda implementar, minimizando las afecciones negativas que pueda generar al medio ambiente y que comprometan los entornos naturales a su alrededor. Partiendo de esta iniciativa, la estructuración de un Sistema de Gestión Ambiental en procesos de reparación, mantenimiento y construcción en COTECMAR proporcionará la línea base fundamental para el manejo ambiental de la empresa y así establecer los lineamientos requeridos en la NTC ISO 14001:2004, posterior certificación que pretende alcanzar, y de esta manera ser más competitiva a nivel nacional e internacional. Incluye bibliografía, anexos