Examinando por Autor "Henao Gallo, Oscar Alberto"
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    Análisis de conectividad funcional de la dinámica neuroenergética del TDAH = Functional Connectivity Analysis of Neuroenergetic Dynamics for ADHD
    (Pereira : Universidad Tecnológica de Pereira, 2016) Ospina Toro, Daniela ; Henao Gallo, Oscar Alberto ; Escobar Zuluaga, Antonio Hernando
    A fast and economic pilot study for measuring the neuroenergetic dynamics in an ADHD-diagnosed sample is performed. Based in a simplified connectome version, a graph theory application for neural connectivity, the performance and subjective states are linked through brain activity analysis during a behavioral attention test. ADHD is a neurobehavioral disorder related to a deficient filtering of stimuli, inefficacy performing in sustained activities and difficulties responding to unpredictable situations. There are two main strategies to evaluate this disorder: (1) behavioral tests and (2) neural biomarkers. Behavioral tests provide a criterion for classifying responses in a collection of tasks, looking for unstructured and inconsistent responses to given instructions or rules. Hyperactivity, inattention and impulsivity are some criteria analyzed. By the other hand, neural biomarkers are measurable indicators for particular states or diseases set up from EEG data. Since 2013, the theta/beta ratio was accepted as the ADHD biomarker, suggesting a misbalance of electrical brain activity. In this study, brain connectivity on sustained attention task performed by children between 7 to 13 years old from a public school. Ten participants were ADHD-diagnosed and five were selected for the control group to compare EEG signals collected with low-cost neuroheadset. Graphs show different connectivity dynamics in both groups for Theta (4-8 Hz), SMR (12-15 Hz) and Beta (15-20 Hz), indicating connectivity variations in brain regions according to the neuroenergetics theory. The connectivity in the ADHD group is reduced in lower frequencies first (Theta), then SMR and finally Beta. In contrast, the control graphs for Theta and SMR brainwaves are closer to the small-world networks and it can be noticed by comparing the measurements of the different graphs among themselves. The decay process corresponds to the bottom-up approach, where random stimuli trigger transitions from one state to the other, which is in this case the transition from attention to inattention. The declining of resources placed for disposal at the randomized SART stage might imply a limitation regulating the production of the required resources for the tasks fulfillment, as it has been reported in previous studies where other techniques are implemented.
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    Fatigue-Aware gaming system for motor rehabilitation using biocybernetic loops.
    (Pereira : Universidad Tecnológica de Pereira, 2019) Montoya Vega, MarÍa Fernanda ; Henao Gallo, Oscar Alberto ; Muñoz Cardona, Jhon Edison
    Esta tesis tiene como objetivo proponer una terapia de rehabilitación complementaria basada en paradigmas de interacción humano-computadora (HCI) que exploran i) Técnicas de rehabilitación virtual, integrando tecnologías de realidad virtual (VR) sofisticadas y (hoy en día) accesibles, ii) sensores fisiológicos de bajo costo, a saber, electromiografía de superficie (sEMG) y iii)sistema inteligente, a través de adaptación biocibernética, para proporcionar una nueva técnica de rehabilitación virtual...
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    Figure-eight reentry in ventricular epicardium subject to regional ischemia: a simulation study
    (Pereira : Universidad Tecnológica de Pereira, 2008) Henao Gallo, Oscar Alberto ; Ferrero, José M. ; Ramírez Vallejo, Eduardo ; Saiz R., Javier
    Estudiamos mapas isocronales y electrogramas de simulaciones bidimensionales de taquicardia ventricular en un modelo virtual de epicardio sujeto a isquemia regional. Reentradas en figura de ocho fueron obtenidas, sus respectivos potenciales analizados, al igual que el comportamiento de las corrientes involucradas en heterogeneidad fisiológica y bioquímica. El circuito reentrante consiste de un arco funcional de bloqueo de conducción alrededor del cual el frente de activación avanza de manera circular con una lenta e irregular velocidad.
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    Interfaz gráfica de usuario para simulación y didáctica de procesos de movimiento en articulaciones humanas
    (Pereira : Universidad Tecnológica de Pereira, 2016) Andica Ballesteros, Mónica Julieth ; Londoño Morales, Sebastián Matheus ; Henao Gallo, Oscar Alberto
    Interfaces graficas de usuario han sido diseñadas para facilitar la interacción con los diversos sistemas computacionales. Facilitando la realización de actividades cotidianas, generando al usuario una mayor eficiencia en sus tareas dentro de las diferentes plataformas. La integración de este tipo de sistemas en el estudio de la dinámica del cuerpo humano ha sido de gran utilidad, en la facilitación del análisis biomecánico de los diferentes gestos realizados por el ser humano. Gracias al sensor Kinect se da soporte para la inferencia de este análisis, a través de las capturas de movimientos obtenidas por medio de este dispositivo. El propósito de esta tesis es diseñar y construir una interfaz gráfica de usuario, en la cual se pueda analizar el funcionamiento de las articulaciones en relación con el movimiento del cuerpo humano. Además, elaborar una herramienta didáctica, que permite la interacción del usuario con el sistema, adicionalmente se realiza un manual de usuario acerca del funcionamiento de la GUI, conllevando al análisis motor para la detección de gestos en biomarcadores de descripción con su respectiva estadística. El software permitirá la elaboración de gráficos para el análisis de patrones de movimiento en el cual se explicará debidamente como se obtienen sus características y cómo se clasifican. Como señales se utilizarán simulaciones construidas a partir de modelos matemáticos, datos de captura de movimiento tomados del sensor Kinect y posteriormente la interfaz gráfica de usuario se implementara en Matlab, entregando una aplicación para diversidad de estudios en el área de la biomecánica.
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    Procesos fisicoquímicos asociados con isquemia en miocardio y su influencia en arritmias: Un estudio de simulación
    (Pereira : Universidad Tecnológica de Pereira, 2006) Gómez, Alberto ; Ferrero, José M. ; Ramírez Vallejo, Eduardo ; Henao Gallo, Oscar Alberto
    Los fuertes cambios fisicoquímicos sufridos por el miocardio en eventos isquémicos componen el sustrato funcional para la formación de reentradas de potencial eléctrico en superficie. Estas alteraciones son modeladas en mallas bidimensionales, utilizando modelo biofísico de Luo-Rudy en tejido epicárdico. Se obtienen reentradas en forma de ocho que representa un desbalance eléctrico de tipo fuente-sumidero. Se cree que este desbalance es clave en fibrilación ventricular.
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    Sistema de fisiología computacional para la medición de la fatiga muscular aplicado en rehabilitación virtual
    (Pereira : Universidad Tecnológica de Pereira, 2017) Montoya Vega, María Fernanda ; Henao Gallo, Oscar Alberto
    Las tecnologías emergentes en sensores fisiológicos han impulsado el avance de nuevas terapias de rehabilitación motora, entre ellas la rehabilitación virtual. Este tipo de terapia incluye la interacción con sistemas computacionales que llevan al usuario a ser consciente de sus procesos físicos y fisiológicos internos mediante dinámicas en ambientes recreados virtualmente. Estos sistemas de fisiología computacional articulados con ambientes virtuales para la rehabilitación, permiten generar terapias que son adaptables a cada usuario y a su vez moduladas fisiológicamente con el fin de proveer asistencia durante la interacción. Es el caso de las interfaces musculares, las cuales a través de sistemas wearables han permitido integrar ambientes virtuales y videojuegos serios en procesos de rehabilitación como el biofeedback. Estas interfaces utilizan señales de electromiografía de superficie (sEMG) las cuales han sido estudiadas y caracterizadas por numerosos investigadores, mostrando su potencial uso para la detección y cuantificación de la fatiga muscular. Este trabajo recoge el desarrollo de dos sistemas de fisiología computacional, el desarrollo de un videojuego serio y 3 diferentes estudios realizados con el fin de demostrar el uso potencial de un sistema wearable y de bajo costo de sEMG en rehabilitación virtual. El primer sistema de fisiología computacional comprende el desarrollo de un toolbox para el post-procesamiento de la señal sEMG usando el software Matlab.
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    Validación de un Exergame para esclerosis múltiple a través de análisis biomecánico usando teoría de sistemas dinámicos
    (Pereira : Universidad Tecnológica de Pereira, 2016) Casanova Orobio, Mario Samuel ; Henao Gallo, Oscar Alberto
    Los trastornos o alteraciones del equilibrio es uno de los síntomas más comunes de la esclerosis múltiple (EM), lo que lleva a una estabilidad postural anormal que aumenta el riesgo de caídas y afecta negativamente la capacidad de cada paciente para realizar con seguridad las actividades de la vida diaria. Como tales, se han propuesto diversas terapias complementarias en la rehabilitación para mejorar las alteraciones del equilibrio, que proporcionan una mejora en el corto y mediano plazo los pacientes con EM. Una de las propuestas más innovadoras que han adquirido gran importancia son las terapias físicas basadas en la realidad virtual (VR), debido a que permiten la interacción y la retroalimentación sensorial de los pacientes a través de un ambiente de inmersión y seguro. Muchas de estas terapias utilizan sensores de captura de movimiento (MOCAP) para mejorar la interacción natural del paciente, promoviendo el movimiento como objetivo de la terapia usando los videojuegos interactivos. Este tipo de videojuegos conocidos como Exergames (un acrónimo de "ejercicio" y "juego"), han sido ampliamente investigados en terapia física y rehabilitación. Sin embargo, el análisis de movimiento lleva a cabo en sesiones de rehabilitación con Exergames se ha limitado a un simple análisis biomecánico del comportamiento angular por separado. El objetivo de esta tesis es validar el uso de un Exergame específicamente diseñado y desarrollado para la rehabilitación del equilibrio postural para pacientes con EM a través de un análisis biomecánico utilizando la teoría de los sistemas dinámicos (TSD). Esta teoría permite un análisis cinemático angular de varias articulaciones y sus interacciones durante la ejecución de un movimiento. Usando el sensor de Kinect, un dispositivo para registrar el movimiento no invasiva y de bajo costo, este trabajo presenta gráficamente los patrones de coordinación que participan en la tarea propuesta del Exergame tanto un paciente sano como trastorno neurológico leve. Llegamos a la conclusión que el análisis del movimiento humano a través de la TSD puede mejorar el análisis biomecánico convencional mediante la comprensión de las estructuras coordinativas motrices específicas y sus mecanismos subyacentes.
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    Videojuegos como herramientas para la rehabilitación física, neuro-rehabilitación y el entrenamiento cognitivo. Experiencia del Human Computer Interaction Group
    (Pereira : Universidad Tecnológica de Pereira, 2018) López Ospina, David Sebastián ; Henao Gallo, Oscar Alberto
    Los videojuegos son un área que evoluciona constantemente y se diversifica. Con esa diversificación los ellos han encontrado espacios nuevos donde pueden ser usados para objetivos mayores al mero entretenimiento. Así nacen los videojuegos serios (serious games) los cuales podríamos dividir en dos grandes grupos: los videojuegos para la educación y el entrenamiento, y los videojuegos para la salud. Desde el año 2012, investigadores de las facultades en Ciencias de la Salud (medicina y ciencias del deporte) e Ingenierías (sistemas y física) crearon el Human Computer Interaction Group (HCI Group), 1un grupo multidisciplinar que se enfocó en diseñar y desarrollar tecnologías interactivas aplicadas en salud. Este trabajo tiene como objetivo describir el proceso de diseño, desarrollo y validación de cuatro videojuegos serios aplicados en áreas de la rehabilitación física, la neuro-rehabilitación y el entrenamiento cognitivo. Específicamente, describe el papel del desarrollador dentro del equipo multidisciplinar de investigación. Los videojuegos desarrollados utilizaron múltiples tecnologías de interacción como las de captura de movimiento (MoCap), interfaces cerebro computador (BCI) y realidad virtual (VR). Los videojuegos desarrollados son: Karate Rehab (rehabilitación miembro superior), Virtual Balance (entrenamiento del equilibrio y atención), BCI Duck Hunt (neuro-rehabilitación accidente cerebro vascular) y Desafío Cosecha (entrenamiento cognitivo atención sostenida). Estos videojuegos han sido implementados en tratamientos en la Unidad de Acción Motora de la Clínica del Dolor del Eje Cafetero y el Instituto de Audiología Integral de Pereira como complemento a las terapias convencionales. Para su implementación se utilizó la metodología de diseño publicada y ampliamente documentada por Pamela Kato, consistente en siete pasos: i) acordar con claridad y objetividad el problema a resolver; ii) acordar una teoría o teorías sobre cómo resolverla; iii) encontrar las medidas correctas; iv) proporcionar una estructura para alcanzar los objetivos de investigación; v) pensar en el diseño de la investigación; vi) comprometer al grupo objetivo; vii) considerar factores de riesgo y seguridad. Un total de siete artículos publicados en conferencias nacionales e internacionales especializados, un premio internacional (finalista internacional MIT under 35 otorgado a John Muñoz2)3 de innovación y un repositorio de los videojuegos desarrollados son presentados como resultados del impacto científico generado a partir de los videojuegos serios en salud. Se muestra que los videojuegos para la salud se convierten en el enfoque tecnológico de la rehabilitación física, la neuro-rehabilitación y el entrenamiento cognitivo que suple las necesidades evidenciadas en los usuarios al momento de hacer la terapia, estimulando a través del juego y la competencia la rehabilitación.