Examinando por Autor "López Isaza, Sergio"
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Publicación Acceso abierto Modelo físico para la simulación del comportamiento vibratorio de las cuerdas vocales(Universidad EIA, 2021) Gallego Maya, Ángela María; López Isaza, SergioRESUMEN: A medida que se realizaba el trabajo investigativo de este proyecto, se logró evidenciar un creciente interés en el estudio de las patologías de la voz, ya que se ha encontrado que sus incidencias han aumentado, afectando principalmente a las personas que hacen un uso prolongado de la misma o es su herramienta de trabajo. La mayoría de las veces, las causas de estas patologías no son fáciles de identificar, debido a la dificultad para reconocer los patrones vibratorios normales y, por ello, comprender y caracterizar la vibración vocal, se ha vuelto necesario para poder generar una correcta valoración de los trastornos de la voz. Actualmente, son muy pocos los modelos físicos que se han desarrollado para simular el comportamiento vibratorio de las cuerdas vocales, y la gran mayoría de estos, la geometría utilizada en la réplica de las cuerdas vocales se encuentra muy alejada de la realidad o tenían en cuenta otras variables diferentes a la tensión de las cuerdas y el flujo de aire, como la presión. Por esto, en este proyecto, se desarrolló un modelo físico, como primera aproximación a las cuerdas vocales, que permitió la simulación, de forma no invasiva y aislada del sistema respiratorio, de su comportamiento vibratorio según el flujo de aire y la tensión de las cuerdas. Esto se logró desarrollando un sistema mecánico que permitió, de forma similar a las cuerdas, simular su vibración, y ya que el dispositivo tiene la posibilidad de variar el flujo de aire a través de una válvula y la tensión de las cuerdas a través de un mecanismo de tensión, se logró realizar distintas pruebas experimentales y medir las frecuencias generadas por medio de la adquisición de la señal de vibración. De esta forma, se pudo observar también las cuerdas vocales en funcionamiento y medir el efecto que estas variables tienen sobre la voz para acercarse a una definición más objetiva de la “voz normal”.Publicación Acceso abierto Simulador físico de la biomecánica respiratoria(Universidad EIA, 2018) Jiménez Posada, León Darío; López Isaza, SergioRESUMEN: El modelado y a simulación del sistema respiratorio ha sido un problema de interés para los clínicos e ingenieros, debido a la necesidad existente de entender a profundidad su biomecánica. En la actualidad hay diversidad de simuladores disponibles, tanto virtuales como físicos, sin embargo, aún existe una brecha entre la aproximación de simulación y el comportamiento verdadero de la mecánica ventilatoria en el proceso respiratorio. Los simuladores comerciales desprecian la importancia de considerar más de dos cavidades, la influencia de la mecánica del tórax y el hecho de tener varios puntos de medición, lo que implica mayor simplicidad en los modelos. Para atacar esta dificultad, este trabajo propone la realización de un simulador de mecánica respiratoria con cuatro unidades alveolares, con la inclusión del efecto de un diafragma, variación de resistencia en la inspiración y la espiración, la inclusión de fuerzas visco elásticas y la resistencia de tejidos. Además, incluye múltiples puntos de medición y un control para la respiración espontánea. Un simulador físico fue desarrollado el cual incluye nuevas características. La vía aérea tiene varias generaciones, tiene 4 unidades alveolares con la posibilidad de simular la fricción entre tejidos, los efectos elásticos, el volumen residual y las fuerzas visco elásticas. Además, puede generar una presión negativa con un sistema de 4 pistones acoplados a un motor BLDC el cual es controlado desde una interfaz gráfica desde un computador. Además, la vía aérea incluye 7 sensores de presión y flujo, y la caja torácica otros dos sensores para la medición de la presión intrapleural. Se realizaron 3 evaluaciones principales: Funcionalidad, integridad y precisión. En la evaluación de funcionalidad realizada por los investigadores, se calificó en una escala de 0.0 a 5.0 y se obtuvo promedio de 4.58. Una calificación de 4.78 (0.0 - 5.0) para la integridad que fue obtenida por medio de encuestas a expertos que incluía aspectos de diseño, funcionalidad, percepción y usabilidad. La tercera prueba consistió en la comparación de las variables de presión (P), flujo (F) y volumen (V) medidas a la entrada de gases en el simulador el cual estaba conectado a ventilador Hamilton® AMADEUS y su sistema de adquisición de datos (Datalogger). Los resultados adquiridos por este software (𝑃�𝑉�,𝐹�𝑉�,𝑉�𝑉�) fueron correlacionados con los obtenidos con el sistema de instrumentación desarrollado (𝑃�𝐼�,𝐹�𝐼�,𝑉�𝐼�). Los hallazgos revelan un 0.94 de coeficiente de correlación entra las presiones, un 0.75 para los flujos y un 0.19 para los volúmenes. Este proyecto presenta la importancia de considerar el sistema respiratorio más allá de sus dos características principales: la resistencia y la distensibilidad. El simulador desarrollado hace una aproximación más amplia a la biomecánica respiratoria, basado en una revisión extensa del estado del arte permitiendo el estrechamiento de brechas y el desarrollo de un simulador más completo y complejo, el cual considera la mayoría de las características fisiológicas de la biomecánica respiratoria, como una herramienta de uso potencial en educación, investigación y desarrollo de nuevas tecnologías.