Diagnóstico de tuberculosis: desdelo tradicional hasta el desarrollo actual / Diagnosis of tuberculosis: from the traditional to the present development

Resumen: la tuberculosis es un problema de salud pública que afecta a millones de personas, siendo la cuarta causa de muerte por enfermedad infecciosa en el mundo. En su más reciente reporte, la Organización Mundial de la Salud (OMS) menciona que la infección tuberculosa es curable con un tratamiento adecuado; sin embargo, es una necesidad la detección precoz de casos y la mejora del diagnóstico como medida de control. En esta revisión se presenta una recopilación de los métodos de detección de tuberculosis desde los tradicionales hasta las nuevas alternativas en desarrollo. Como métodos convencionales de diagnóstico para la detección de la tuberculosis se han usado el examen directo con coloración de esputo y el cultivo para determinar la presencia de la micobacteria; estos métodos presentan desventajas importantes que afectan la sensibilidad y tiempo para el diagnóstico.Recientes avances en pruebas rápidas incluyen el desarrollo de técnicas moleculares e inmunoensayosque pueden detectar micobacterias resistentes a antibióticos y anticuerpos de la respuesta inmune del hospedero. Sin embargo, esta enfermedad no cuenta con una prueba de diagnóstico precisa que permita la detección y el diagnóstico rápido con la mínima pérdida de pacientes. Frente a estos retos, en la actualidad se encuentran en desarrollo nuevas pruebas basadas en biosensores mediante el uso de biomarcadores adecuados de la enfermedad.

Abstract: Tuberculosis is a public health problem that affects millions of people, being the fourth common cause of death due infectious disease in the world. In a recent report, the World Health Organization (WHO) argues that tuberculosis infection is curable with proper treatment; however its early detection and improved diagnosis tools are necessary for tuberculosis control. In this review, a compilation of methods for detecting tuberculosis from traditional to new developing alternatives are presented. As conventional diagnostic methods for detecting tuberculosis have been used direct sputumsmear and cell culture to establish the presence of mycobacteria; however, these methods have significant disadvantages which include sensitivity and time for diagnosis. Among recent advances in rapid tests are the development of molecular techniques and immunoassays to detect antibiotics mycobacteria resistance and antibodies from the host immune response. However, this disease does not have an accuracy diagnostic test that allows rapid detection and diagnosis with minimal loss of patients. Currently, to deal with these challenges, new tests based on biosensors are developing, using appropriate biomarkers of disease.

Evaluación experimental y estadística de un prototipo de interfaz cerebro-computador (ICC) / Experimental and statistical evaluation of a brain-computer interface (BCI) prototype

En la actualidad, las Interfaces Cerebro-Computador (ICC) se diseñan con el fin de usarlas tanto en estudios experimentales como clínicos, y cuyos resultados permiten la creación de nuevas tecnologías asistidas para personas que se encuentran en situación de discapacidad motora. En el año 2008 se desarrolló un prototipo de una ICC en la Escuela de Ingeniería de Antioquia y la Universidad CES, la cual hace uso de los potenciales evocados cognitivos P300 mediante electroencefalografía (EEG). En este trabajo se propone un estudio experimental y estadístico para comparar un prototipo de ICC con un sistema comercial (USBamp), estudiando si existen diferencias significativas entre los dos sistemas. El estudio se concentra en pruebas destinadas a la caracterización de sistemas empleando como entrada, inicialmente, señales determinísticas con diferentes valores de frecuencia y amplitud, y cuya evaluación se hace a través del valor cuadrático medio, la densidad espectral de las señales, el tiempo de respuesta y el máximo pico ante un estímulo. En segunda instancia, se realizan pruebas análogas en señales de P300 evaluando la energía de la señal y el tiempo de latencia por canal. Se hace uso de elementos de inferencia estadística como la evaluación de hipótesis para dos medias suponiendo varianzas desconocidas iguales y prueba de medias para dos muestras pareadas. De las pruebas evaluadas se concluye que la ICC es apta en cuanto la adquisición de EEG y su procesamiento, pero se establecen planes de mejoramiento para algunos tratamientos que incluyen el diseño de nuevos circuitos para mejorar el ancho de banda.

Nowadays, brain-computer interfaces (BCI) are designed to use them in experimental and clinical studies, which results allow the creation of new assistive technologies for people with motor disabilities. In 2008, a prototype of a BCI was developed in the School of Engineering of Antioquia and University CES, which uses the cognitive P300 evoked potential recorded by electroencephalography (EEG). In this paper we propose an experimental and statistical design to compare our BCI prototype with a commercial device (USBamp), studying if they show significant differences or not. At first instance, this study is focused in some tests that characterize the systems using as input, deterministic signals with different values of frequency and amplitude, and which evaluation is made through mean square value, signals spectral density, response time and maximum peak during a stimulus. Secondly, we performed some analog tests in P300 signals evaluating signal energy and latency per channel. We use elements of statistical inference such as: the evaluation of a hypothesis for two means assuming unknown equal variances and equal means tests for two paired samples. According to the evidence, we concluded that our BCI is suitable to measure and process EEG signals but is necessary to establish some improvement for certain treatments such as: the design of new circuits to optimize band width.

Diseño y construcción del prototipo de una bomba de infusión tipo PAC para la administración de medicamentos / Design and construction of an infusion pump PCA (patient controlled analgesia) for the administration of medications

El presente artículo contiene los resultados del proyecto de diseño y construcción de un prototipo de Bomba de Infusión tipo PCA (analgesia controlada por el paciente) , para la administración de medicamentos, realizado como trabajo de grado para optar al titulo de Ingeniería Biomédica de la Escuela de Ingeniería de Antioquia - EIA y la Universidad CES. El prototipo desarrollado permite la administración por vía intravenosa de medicamentos, principalmente analgésicos para el tratamiento del dolor, con previa programación de parámetros tales como el volumen de la dosis y la rata de infusión; adicionalmente permite a los pacientes auto-administrarse dosis extras, mediante el uso de un pulsador y visualizar en computador los datos programados...

Diseño y construcción de una articulación de codo controlada por potenciales mioeléstricos / Design and constrution of an elbow joint controlled by myoelectric potentials

El objetivo inicial de este proyecto fue desarrollar un sistema que permitiera controlar un dispositivo mecánico por medio de los potenciales eléctricos producidos por la contracción muscular, lo que condujo a la idea de diseñar y construir un modelo del codo que fuera controlado mioeléctricamente por los músculos bíceps y tríceps, simulando los movimientos de flexión y extensión del antebrazo. Para realizar el control de prototipo es necesario desarrollar el sistema en varias etapas: adquisición de la señal bioeléctrica, acondicionamiento de la señal para poder registrarla, procesamiento digital para obtener la información adecuada, y amplificación de la potencia para controlar los actuadotes. Además es necesario construir un prototipo que responda a estímulos producidos como resultado del procesamiento digital de las señales mioeléctricas, y reproduzca el movimiento de la articulación. El modelo permite replicar el funcionamiento de las prótesis mioeléctricas, y constituye una forma de control directo de sistemas mecánicos por parte del movimiento de una persona...