Browsing by Author "Palacios Duarte, Juan Esteban"

Now showing 1 - 7 of 7
  • Thumbnail Image
    Item
    Desarrollo de Sistema Portátil para el Monitoreo Continuo de la Presión Arterial Basado en Fotopletismografía (PPG)
    (Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2025) Canaval Dicue, Valentina; Marmolejo Hernández, Natalia; Palacios Duarte, Juan Esteban; Torres Valencia, Cristian Alejandro
    La hipertensión arterial constituye uno de los principales problemas de salud pública a nivel mundial debido a su alta prevalencia, carácter asintomático y estrecha relación con enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares. En respuesta a esta problemática, se desarrolló un sistema portátil para el monitoreo continuo de la presión arterial, basado en una técnica óptica no invasiva, orientado al seguimiento continuo de la salud cardiovascular. El proyecto abarcó el procesamiento de señales fisiológicas, el diseño electrónico del sistema y la implementación de un modelo matemático predictivo que permite estimar los valores de presión arterial sistólica y diastólica a partir de las características de la señal adquirida. Asimismo, se integró un sistema de comunicación inalámbrica que posibilita la visualización de los datos mediante una aplicación móvil, permitiendo el seguimiento de tendencias y la generación de alertas ante valores compatibles con hipertensión. De forma paralela, se desarrolló el diseño físico del prototipo y la fabricación de placas electrónicas personalizadas, garantizando la portabilidad y estabilidad del dispositivo. El prototipo final presentó un funcionamiento estable en condiciones controladas, con una adquisición y transmisión de datos confiables. Los resultados obtenidos evidencian la viabilidad del sistema como una herramienta para el monitoreo continuo de la presión arterial, aportando al desarrollo de tecnologías biomédicas portátiles orientados a la detección temprana y la prevención de enfermedades cardiovasculares.
  • Thumbnail Image
    Item
    Desarrollo de una herramienta de entrenamiento y evaluación del uso adecuado del electrobisturí enfocada en la seguridad del paciente
    (Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2025) Ceballos Rivera, Laura Isabel; Corchuelo Guzmán, Valentina; Palacios Duarte, Juan Esteban
    El uso seguro del electrobisturí en procedimientos quirúrgicos representa un desafío crítico para la seguridad del paciente, dado que su manejo inadecuado puede desencadenar eventos adversos como quemaduras, incendios quirúrgicos y lesiones térmicas. Pese a su alta frecuencia de uso, la formación del personal asistencial en el uso de este dispositivo suele ser limitada e informal. Frente a esta necesidad, el presente trabajo de grado tuvo como objetivo general desarrollar una herramienta de entrenamiento y evaluación para el uso seguro del electrobisturí, basada en realidad virtual y elementos de gamificación. Los objetivos específicos del proyecto incluyeron: identificar las principales variables y retos asociados al uso del electrobisturí, diseñar e implementar un entorno virtual interactivo que simulará de manera fiel las prácticas clínicas relacionadas con este dispositivo, y verificar la funcionalidad de la herramienta mediante un modelo de evaluación cuantitativo. El proyecto se desarrolló como una investigación aplicada, con enfoque mixto. Se realizó una revisión de literatura, entrevistas estructuradas y posteriormente se diseñó un entorno de entrenamiento en realidad virtual mediante el motor Unity. La herramienta resultante incluye un nivel completo que guía al usuario en etapas clave como la preparación de la piel, la colocación del electrodo de retorno, la configuración segura del equipo, y la ejecución de las funciones de corte y coagulación. La evaluación de la herramienta se llevó a cabo utilizando el modelo de Kirkpatrick, abordando los niveles de reacción, aprendizaje, comportamiento y resultados. Los datos obtenidos evidenciaron una alta aceptación por parte de los usuarios, así como mejoras significativas en el conocimiento y habilidades técnicas relacionadas con el uso seguro del electrobisturí. Entre las principales conclusiones, se destaca que la herramienta constituye una estrategia innovadora y efectiva para fortalecer la capacitación del personal asistencial en el ámbito de la tecnología biomédica. Asimismo, ofrece un entorno exento de riesgos reales para el paciente, permitiendo la repetición y evaluación constante de prácticas seguras. Finalmente, el diseño modular de la herramienta abre la posibilidad para futuras mejoras y ampliaciones.
  • Thumbnail Image
    Item
    Desarrollo de una herramienta para la clasificación de movimientos de la mano asociados al síndrome del túnel carpiano mediante aprendizaje automático
    (Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2025) Arango Valencia, Karen Nicolle; Palacios Duarte, Juan Esteban; Corchuelo Guzmán, Valentina
    El síndrome del túnel carpiano (STC) es una neuropatía que se genera por la compresión del nervio mediano y compromete la función de la mano constituyendo una causa frecuente de ausentismo laboral. Su detección temprana es limitada por la falta de herramientas objetivas para evaluar patrones de movimiento asociados al riesgo biomecánico. En este proyecto se desarrolla una herramienta para clasificar movimientos de la mano vinculados al STC a partir de señales de sEMG y aprendizaje automático. A partir de una revisión de repositorios públicos y empleando el Proceso Analítico Jerárquico (AHP), se seleccionó NinaPro DB2 (Ejercicio B), que incluye movimientos funcionales con gestos de riesgo como la flexión, extensión y desviaciones de la muñeca. Las señales provenientes de la base de datos se filtraron (20–450 Hz, notch 50 Hz), normalizaron mediante Z-score y segmentaron en 44 526 ventanas, con un desbalance de clases cercano a 1:4 (riesgo vs. seguro). Se entrenaron modelos clásicos basados en 144 características (Ensemble Subspace KNN y Random Forest) y modelos profundos sobre secuencias crudas (CNN-LSTM y BiLSTM), evaluando distintas estrategias de balanceo: sobremuestreo sintético en ML y data augmentation temporal y Focal Loss en DL. Los resultados muestran que el desempeño depende fuertemente del tratamiento del desbalance. Con ADASYN, el modelo Random Forest alcanzó un AUC de 0.906, una sensibilidad del 86% para la clase de riesgo y un F1-score de 0.83, siendo el clasificador más robusto. En los modelos profundos, la mejor configuración se obtuvo combinando únicamente data augmentation (jittering, scaling y time-warping), donde la CNN-LSTM alcanzó un AUC de 0.764, una sensibilidad cercana al 61% y un F1-score de 0.62, mientras que el BiLSTM logró una sensibilidad del 65% y un F1-score de 0.59. En conjunto, los modelos clásicos con sobremuestreo sintético capturan con mayor eficacia las diferencias entre movimientos seguros y de riesgo en bases con variabilidad temporal limitada. El sistema se integró en un prototipo funcional con backend en Flask e interfaz web, que replica el preprocesamiento y permite realizar inferencia sobre nuevas señales sEMG. Los resultados demuestran la viabilidad de un enfoque no invasivo para monitorear patrones motores asociados al riesgo de STC y sientan las bases para herramientas de prevención accesibles en entornos ocupacionales.
  • Thumbnail Image
    Item
    Diseño e implementación de un simulador de ecografía con transductor con movimiento tridimensional y software de visualización
    (Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2026) Ogonaga García, Carlos Alberto; Monsalve Guerrero, Gustavo Alejandro; Torres Valencia, Cristian Alejandro; Palacios Duarte, Juan Esteban
    Colombia enfrenta una marcada escasez de especialistas en ecografía y una limitada oferta de simuladores accesibles debido a sus altos costos, lo que dificulta el entrenamiento médico y afecta la calidad del diagnóstico. El objetivo general de este proyecto fue diseñar e implementar un simulador de ecografía de bajo costo que integra un transductor con movimiento tridimensional (X, Y, Z) y un software de visualización para fortalecer la formación académica. La estrategia propuesta consistió en el desarrollo del prototipo EchoTrainer, el cual utiliza un transductor ergonómico impreso en 3D y un vientre sintético fabricado con elastómero de poliuretano para mayor realismo. El sistema emplea un sensor óptico (PAN3101DB) para el rastreo de posición X-Y y un sensor de fuerza (FSR) para medir la presión en el eje Z. Estos datos se procesan mediante un microcontrolador y una interfaz en Python que sincroniza el movimiento físico con el despliegue de imágenes ecográficas reales. Como resultado, se obtuvo un dispositivo funcional cuya validación metrológica mediante la prueba Gage R&R arrojó una variabilidad menor al 6 % en ambos ejes, calificándolo como un sistema excelente y altamente consistente. Asimismo, la evaluación con especialistas de la salud resultó en una recomendación del 100 % como alternativa válida para la práctica inicial, demostrando ser una herramienta pedagógica eficaz y accesible para entornos de recursos limitados.
  • Thumbnail Image
    Item
    Diseño e implementación de un sistema de localización para equipos biomédicos mediante la integración de tecnología RFID y WIFI
    (Pontificia Universidad Javariana Cali, 2025) Arroyave Restrepo, Joseph; Corchuelo Guzmán, Valentina; Palacios Duarte, Juan Esteban
    Las instituciones prestadoras de servicios de salud en Colombia enfrentan un desafío crítico relacionado con la localización de equipos biomédicos necesarios para procedimientos médicos, loque genera pérdidas de tiempo. Este problema se agrava por la seguridad de los equipos y su impacto en el cumplimiento de estándares de habilitación de servicios de salud. Este proyecto tiene como objetivo diseñar e implementar un sistema de localización de equipos biomédicos mediante la integración de tecnología RFID (radio-frequency identification) y WIFI. Para lograrlo, se analizará la normativa de salud colombiana, se diseñará un sistema de localización basado en áreas de circulación, puntos de acceso, labores y necesidades del personal técnico y asistencial, y se verificará su funcionamiento en un entorno de prueba. La implementación de tecnología RFID se presenta como una herramienta prometedora para la gestión de equipos biomédicos. El prototipo del sistema incluye etiquetas RFID, receptores RFID, y una base de datos dispuesta en un servicio de cloud en línea. Para el alcance del proyecto, se estableció la implementación de un prototipo del sistema de localización en el Hospital Simulado de la Pontificia Universidad Javeriana Cali. Este prototipo estará diseñado para satisfacer las necesidades identificadas en términos de localización dentro de una institución de salud de alta complejidad en Santiago de Cali. El informe final incluirá una descripción detallada de los componentes del sistema, su arquitectura y su funcionamiento.
  • Thumbnail Image
    Item
    Diseño e implementación de un sistema de monitoreo IoT para incubadoras neonatales cerradas mediante sensores integrados
    (Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2026) Bernal Muñoz, Angélica; Hurtado Zúñiga, Isabella; Palacios Duarte, Juan Esteban; Corchuelo Guzmán, Valentina
    Para este proyecto de grado se desarrolló un sistema de monitoreo integral para el monitoreo de múltiples incubadoras neonatales cerradas, utilizando sensores y una plataforma IoT para enviar variables al personal de salud de forma remota. Esta propuesta surge ante la necesidad de optimizar la supervisión de los neonatos prematuros, los cuales deben de permanecer en un ambiente controlado y una vigilancia constante para asegurar su desarrollo y seguridad. Los sistemas actuales permiten monitorear las variables de forma local, lo cual supone un problema a la hora de gestionar múltiples incubadoras. El sistema propuesto incluye la selección y validación de sensores, el diseño del circuito de adquisición de datos, su integración con un microcontrolador y una interfaz IoT, así como pruebas en un entorno simulado en el hospital de la Pontificia Universidad Javeriana Cali. Se realizaron dos prototipos para monitorear las variables de dos incubadoras neonatales, mediante la integración de sensores y la comunicación IoT para entregar la información a una interfaz para el uso remoto. Los resultados obtenidos evidenciaron que la mayoría de las variables cumplen con los criterios de validación establecidos gracias a la revisión de literatura. No obstante, en el caso de la medición de ruido, se identificaron limitaciones asociadas a factores externos que afectaron su correcto funcionamiento dentro del alcance del proyecto. Para algunos sensores, fue necesario realizar ajustes de calibración, como la aplicación de un offset en la medición de temperatura, una corrección lineal en la humedad y la calibración del sistema de peso mediante un factor de escala para la interpretación de los datos del módulo HX711. Se implementó también una interfaz IoT que permite la visualización sencilla de los datos obtenidos por los sistemas mediante WiFi, facilitando la interpretación de la información y contribuyendo a mejorar la supervisión simultánea de múltiples incubadoras. En conjunto, se obtuvo un prototipo funcional, demostrando así la viabilidad de la implementación de tecnologías IoT junto con la integración de sensores para la adquisición de datos en este tipo de aplicaciones.
  • Thumbnail Image
    Item
    Diseño e implementación de una herramienta para evaluar el impacto ambiental por el uso de equipos biomédicos en el Hospital Simulado de la Pontificia Universidad Javeriana, Cali
    (Pontificia Universidad Javariana Cali, 2025) Díaz Sarabia, Denisse Valentina; Restrepo Maldonado, Denisse Valentina; Palacios Duarte, Juan Esteban; Tello Gómez, Isabella
    El presente trabajo aborda la necesidad de evaluar y gestionar el impacto ambiental de los equipos biomédicos en el Hospital Simulado de la Pontificia Universidad Javeriana Cali. Este estudio integra conceptos de ingeniería biomédica, gestión ambiental y sostenibilidad para diseñar e implementar una herramienta que cuantifique aspectos como consumo energético, generación de residuos y emisiones de CO2. La metodología adoptada incluyó la recopilación y análisis de datos de equipos biomédicos seleccionados, clasificación según la normativa vigente y el diseño de reportes ambientales. Los resultados destacan la utilidad de la herramienta para optimizar recursos, reducir costos y tomar decisiones informadas en el sector salud, alineándose con objetivos globales de sostenibilidad. Este proyecto presenta estrategias sostenibles aplicadas a la gestión de tecnología biomédica, detallando su implementación y resultados en el desarrollo de una herramienta para la evaluación ambiental.