Maestría en Ingeniería Biomédica

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Examinando Maestría en Ingeniería Biomédica por Director "Aya Parra, Pedro Antonio"

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    Acceso Abierto
    Aplicación tecnológica para la rehabilitación cognitiva de adolescentes con bulimia nerviosa
    (2023-12-03) Sáenz Díaz, Diana Lucía; Sarmiento Rojas, Jefferson; Aya Parra, Pedro Antonio
    A nivel mundial, los trastornos mentales representan un problema de salud pública debido a su alta prevalencia y al creciente costo económico que implica la atención sanitaria, dada la complejidad de los síntomas, en particular las disfunciones cognitivas. La rehabilitación cognitiva, en su enfoque de recuperación, busca mejorar las funciones cognitivas mediante ejercicios convencionales, pero enfrenta desafíos en cuanto a la motivación de los pacientes y la medición objetiva de los resultados. Recientemente, se ha resaltado la necesidad de desarrollar alternativas innovadoras de bajo costo con retroalimentación inmediata y cuantificación del progreso, siendo la rehabilitación cognitiva computarizada la mejor alternativa. En consideración de lo anterior, el propósito de este proyecto fue diseñar y desarrollar una aplicación tecnológica para la rehabilitación cognitiva de adolescentes con BN con el fin de implementarlo a futuro en la práctica clínica. Para lograrlo, se planteó una metodología dividida en 4 fases: se realizó identificación de programas de rehabilitación cognitiva asistida por computadora y TRL en trastornos mentales por medio de una revisión de literatura, se desarrolló una aplicación tecnológica de rehabilitación cognitiva para adolescentes con BN, se construyó un protocolo clínico en el que se definió la forma de uso de la aplicación tecnológica y se realizó una validación de la aplicación tecnológica con profesionales de la salud y su aplicabilidad en la práctica clínica por medio de una prueba de usabilidad. Al finalizar todas las fases, se pudo concluir que la aplicación desarrollada para la rehabilitación cognitiva de adolescentes resulta pertinente para implementarse en la práctica clínica, sin olvidar la importancia de fortalecer los procesos de almacenamiento de variables de progreso terapéutico y en futuras investigaciones, desarrollar una prueba con pacientes.
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    Acceso Abierto
    Cuidado neonatal mediante internet de las cosas médicas: validación y evaluación de un sistema de monitoreo en incubadoras
    (2025-12-12) Tabares Sánchez, Valeria; Sarmiento Rojas, Jefferson; Aya Parra, Pedro Antonio; GiBiome
    El nacimiento prematuro representa un desafío clínico y tecnológico significativo, dado que la interrupción del desarrollo intrauterino expone al neonato a condiciones ambientales radicalmente distintas, particularmente dentro de las Unidades de Cuidados Intensivos Neonatales (UCIN). En este entorno, variables como la temperatura, la humedad y el ruido influyen directamente en la estabilidad fisiológica y el neurodesarrollo del recién nacido. Ante esta problemática, la presente investigación tuvo como objetivo diseñar un sistema de monitoreo basado en Internet de las Cosas (IoT) para la gestión de variables relevantes en incubadoras neonatales, incorporando además herramientas de inteligencia artificial (IA) para el análisis de sonido. La metodología se estructuró en dos fases: la primera consistió en la implementación y evaluación del sistema IoT para la medición remota de temperatura, humedad, sonido y voltaje de batería; la segunda, en el entrenamiento de un modelo de IA capaz de clasificar fuentes acústicas relevantes mediante estrategias de Transfer Learning. Los resultados evidenciaron un desempeño estable del sistema, con una disponibilidad del 94,23 %, un tiempo medio entre fallos (MTBF) de 32 horas y un tiempo medio de recuperación (MTTR) de 118 minutos. La temperatura y la batería mostraron comportamientos estables, mientras que la humedad presentó variabilidad esperable y el sonido se consolidó como la variable más crítica, con la mayor frecuencia de valores extremos. Respecto a la IA, el modelo basado en red neuronal convolucional clásica alcanzó un accuracy del 99 % y métricas sobresalientes de precision, recall y F1-score (0,99), superando al modelo de Transfer Learning con Keyword Spotting lo que confirma su potencial aplicación en entornos hospitalarios para el monitoreo continuo y la interpretación avanzada de eventos sonoros. En conclusión, la integración de tecnologías IoT e IA permite avanzar hacia entornos de cuidado neonatal más seguros y humanizados, donde la supervisión ambiental no solo cuantifica, sino también interpreta las condiciones sensoriales, favoreciendo el bienestar y el neurodesarrollo del neonato.
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    Acceso Abierto
    Desarrollo de un dispositivo inteligente de asistencia para la administración de medicamentos en adultos mayores: un estudio piloto
    (2021-11-10) Parada Calderón, Javier Ricardo; Aya-Parra, Pedro-Antonio; Sarmiento Rojas, Jefferson Steven; GiBiome
    Introducción: En general, los adultos mayores con múltiples afecciones crónicas toman muchos medicamentos; Sin embargo, el incumplimiento hacia la medicación es un problema frecuente y complejo, ya que es muy común que los adultos mayores se olviden de tomar sus medicamentos o que no recuerden si los ha tomado. Probablemente estos hechos se deban a procesos normales del envejecimiento, el descuido, el desconocimiento de la importancia del tratamiento para mejorar la salud o el desconocimiento de como tomar los medicamentos. No tomar los medicamentos a tiempo puede provocar un aumento en los costos de la atención médica y hospitalización, ya que puede afectar seriamente la salud de los adultos mayores, incluido el retraso en la recuperación, la aparición de nuevas enfermedades y en el mayor de los casos la muerte. Objetivo: Este proyecto presenta el diseño y desarrollo de un prototipo electrónico para la dispensación de medicamentos de los adultos mayores, basado en el uso de Internet de las cosas (IoT), que permite administrar los regímenes de medicación independientemente de la ubicación del paciente, ya que deja configurar remotamente los horarios de medicación desde una aplicación móvil. Además, este dispositivo integra un sistema que permite monitorear la frecuencia cardiaca y el nivel de oxígeno en la sangre (Spo2) en tiempo real desde cualquier lugar. Metodología: Para la realización del proyecto se adoptó un enfoque de diseño centrado en el usuario, que se utiliza para el diseño de tecnologías de asistencia y rehabilitación. Este enfoque de diseño se realiza a través de un modo proactivo en el cual se le da mucha importancia a las necesidades y requerimientos de los usuarios finales. El diseño centrado en el usuario está conformado por cuatro fases principales: revisión de la literatura, recopilación de los requerimientos de los usuarios, diseño y construcción y pruebas de validación y usabilidad. Resultados: En esta sección se presentan los resultados obtenidos del análisis de los artículos relacionados con desarrollos de pastilleros electrónicos, donde se pudo extraer información clave que sirvió para el desarrollo de este proyecto; Se presentan los resultados del diseño y la construcción del prototipo final; además, se recopilan las pruebas realizadas al dispositivo desarrollado, a través de tablas de datos con la estadística correspondiente a las pruebas funcionales realizadas. Conclusiones: Se logró construir un prototipo funcional de un sistema para la administración automática de medicamentos en adultos mayores, que puede ser configurado remotamente a través de una aplicación para Android. El dispositivo cuenta con alarmas audibles, sonoras y de notificación vía mensaje de texto para indicar que se deben tomar los medicamentos. Además, el sistema incorpora un sensor de oximetría que permite medir dos variables fisiológicas como la frecuencia cardiaca y la saturación de oxígeno en la sangre (Spo2), que pueden ser monitoreadas a través de una dirección IP o la misma aplicación para Android.
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    Embargo
    Validación de un sistema IoT con aprendizaje federado y TinyML para el monitoreo postural en un entorno de cuidado simulado
    (2025-11-14) Torres Lara, Angela María; Sarmiento Rojas, Jefferson Steven; Aya Parra, Pedro Antonio
    Este trabajo presenta la validación de un sistema de monitoreo postural basado en Internet de las Cosas (IoT), Aprendizaje Federado (Federated Learning, FL) y Tiny Machine Learning (TinyML), orientado a entornos asistenciales de salud en condiciones simuladas. El sistema fue diseñado con el objetivo de apoyar la vigilancia continua de posturas corporales en escenarios de cuidado, priorizando la privacidad de los datos, la eficiencia computacional y la operación en dispositivos de bajo consumo energético.