ABSTRACT
Resumen A nivel mundial se registran anualmente alrededor de 3,308 víctimas de minas antipersonal (MAP), de las cuales un 67% corresponde a lesiones de miembros inferiores que requieren rehabilitación. Este artículo presenta un sistema de adquisición de datos para un equipo de rehabilitación de víctimas de MAP, quienes al interactuar con un videojuego de carreras de automóviles realizan la terapia. El sistema permite al terapeuta establecer una velocidad de pedaleo mínima y analizar la fuerza y velocidad del mismo. El desarrollo conceptual incorpora una bicicleta estática comercial, sensores para medir la fuerza de pedaleo, un sensor óptico para medir la velocidad y pulsadores de mando para interactuar con el videojuego. Para evaluar el sistema se caracterizaron y probaron los sensores, y se realizaron encuestas de percepción a 20 fisioterapeutas relacionadas con ergonomía, seguridad y potenciales beneficios del sistema. El 70%, 90% y 80% de los fisioterapeutas valoraron, respectivamente, estas características en un nivel Alto. Adicionalmente, al menos el 85% de ellos están de acuerdo con nueve beneficios potenciales para personas víctimas de MAP, por lo tanto se plantea que el sistema desarrollado puede utilizarse como 'juego serio' para apoyar las terapias de rehabilitación de personas con prótesis por esta causa.
Abstract Worldwide there are approximately 3,308 records of landmine victims during a year. 67% of them suffered injuries which require physical rehabilitation. This paper presents a data acquisition system for landmine victims rehabilitation, interfaced with a videogame, which enables to interact with a racing game. The therapist can set the minimum speed required for the rehabilitation and analyze the forces and speed developed while pedaling. The conceptual development incorporates a commercial static bicycle, sensors to measure the pedaling force, an optic sensor to measure the speed, and command buttons to control the videogame. In order to evaluate the system, the sensors were characterized and tested, and a survey was conducted to 20 physiotherapists in order to evaluate the perception of ergonomics, safety and possible benefits of the data acquisition system for rehabilitation of landmine victims. 70%, 90% and 80% of the physiotherapists, respectively, assessed these characteristics as High level. Moreover, at least 85% of them are agree with nine possible benefits for rehabilitation of landmine explosion victim. Therefore, it is proposed that the data acquisition system can be used as a serious game that supports rehabilitation therapies of people with a prosthesis due to this cause.
ABSTRACT
El pulsioxímetro es una herramienta no invasiva esencial para el monitoreo de la saturación arterial de oxígeno. Utiliza la espectrofotometría para detectar sobre la piel dos intensidades de luz (600 y 900 nm) que proporcionan información de la perfusión tisular y cantidad de oxígeno transportada. Depende de un circuito de manipulación de corriente, dos diferentes fuentes emisoras de luz, un foto-detector y una unidad de procesamiento que permiten ajustar las intensidades de luz ante tejidos de diferentes características. En el presente trabajo, se propone un método de modulación por ancho de pulso alternativo para el control de la intensidad lumínica media, cuyo principio es la conmutación on/off de la corriente aplicada a los LEDs en la etapa de emisión. Este sistema permite modificar tanto el nivel de CD como la amplitud de la señal de CA de la onda fotopletismográfica e implica la reducción del número de componentes analógicos y consumo de energía. La metodología presentada permite regular la resolución de la señal muestreada y ofrece disminuciones del 21 % y 40 % en potencia comparado con los esquemáticos propuestos por Freescale Semiconductor, Inc. y Texas Instruments Incorporated respectivamente. El uso de señales sincronizadas moduladas en ancho de pulso con frecuencias por encima de 333 kHz y pasos de 50 ns para emitir luz, permitió una reducción 41% de potencia, respecto al sistema con modulación analógica del módulo MDK pulse oximeter.
Pulse oximetry is an essential optical based non-invasive tool for monitoring blood oxygen saturation. It uses spectrophotometry to detect two light intensities (600 and 900 nm) through the skin; it provides information on tissue perfusion and quantity of transported oxygen. The process relies on a current control circuit, two light emitting sources, a photodetector, and a digital signal processor that adjusts the light intensities for different tissue characteristics. This paper proposes an alternative method of pulse width modulation for controlling the mean light intensity level, whose principle is a pulse width nodulation of the current applied to the LEDs in the emitting stage. This system allows modifying the DC level and the amplitude of the AC signal of the photopletismographic wave. The results is the reduction of the number of analog components and power consumption. The methodology presented, it allows adjusting the definition of the sample signal and offers power reductions of 21% and 40% compared to schematics given by Freescale Semiconductor, Inc. and Texas Instruments Incorporated, respectively. Thus, by using synchronized signal pulse width modulation to emit light, with frequencies above 333 kHz and steps of 50 ns, it will allow power reductions of 41%, compared to the conventional analog modulation module MDK pulse oximeter.
O oxímetro de pulso é uma ferramenta não invasiva essencial para o monitoramento da saturação de oxigênio no sangue. Usa espectrofotometria para detectar a pele duas intensidades de luz (600 nm e 900) para fornecer informações de perfusão tecidual ea quantidade de oxigênio transportado. Depende de manuseamento corrente do circuito, duas fontes diferentes emissores de luz, um fotodetector e uma unidade de processamento para ajustar a intensidade da luz nos tecidos com características diferentes. Neste trabalho, um método de modulação de largura de pulso alternativa para controlar a intensidade de luz média, o princípio é o de ligar/desligar da corrente aplicada aos LEDs no palco questão é proposto. Este sistema permite modificar tanto o nível DC e a amplitude do sinal AC da forma de onda fotoplestimográfico e envolve a redução do número de componentes analógicos e consumo de energia. A metodologia apresentada permite ajustar a resolução do sinal de amostragem e oferece reduções de 21% e 40% da potência em comparação com o esquema proposto pela Freescale Semicondutor, Inc. e Texas Instruments Incorporated, respectivamente. Sinais sincronizados usando freqüências moduladas por largura de pulso acima de 333 kHz e 50 ns passos para emitir luz, permitiu uma redução de 41% de energia em comparação com módulo de oxímetro de pulso MDK sistema de modulação analógica.