Unidad diafragmática del simulador físico de la biomecánica respiratoria

90 páginas

Autores:
Cortés Ospina, Santiago
Sierra Pérez, Daniel
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2020
Institución:
Universidad EIA .
Repositorio:
Repositorio EIA .
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.eia.edu.co:11190/2562
Acceso en línea:
https://repository.eia.edu.co/handle/11190/2562
Palabra clave:
Simulación
Biomecánica respiratoria
Modelo físico
Simulation
Respiratory biomechanics
Physical model
Rights
openAccess
License
Derechos Reservados - Universidad EIA, 2020
id REIA2_c6605be5850897e3b1f6b31f039fd338
oai_identifier_str oai:repository.eia.edu.co:11190/2562
network_acronym_str REIA2
network_name_str Repositorio EIA .
repository_id_str
dc.title.spa.fl_str_mv Unidad diafragmática del simulador físico de la biomecánica respiratoria
title Unidad diafragmática del simulador físico de la biomecánica respiratoria
spellingShingle Unidad diafragmática del simulador físico de la biomecánica respiratoria
Simulación
Biomecánica respiratoria
Modelo físico
Simulation
Respiratory biomechanics
Physical model
title_short Unidad diafragmática del simulador físico de la biomecánica respiratoria
title_full Unidad diafragmática del simulador físico de la biomecánica respiratoria
title_fullStr Unidad diafragmática del simulador físico de la biomecánica respiratoria
title_full_unstemmed Unidad diafragmática del simulador físico de la biomecánica respiratoria
title_sort Unidad diafragmática del simulador físico de la biomecánica respiratoria
dc.creator.fl_str_mv Cortés Ospina, Santiago
Sierra Pérez, Daniel
dc.contributor.advisor.none.fl_str_mv Isaza López, Sergio
Jiménez Posada, León Dario
dc.contributor.author.none.fl_str_mv Cortés Ospina, Santiago
Sierra Pérez, Daniel
dc.subject.proposal.spa.fl_str_mv Simulación
Biomecánica respiratoria
Modelo físico
topic Simulación
Biomecánica respiratoria
Modelo físico
Simulation
Respiratory biomechanics
Physical model
dc.subject.proposal.eng.fl_str_mv Simulation
Respiratory biomechanics
Physical model
description 90 páginas
publishDate 2020
dc.date.issued.none.fl_str_mv 2020
dc.date.accessioned.none.fl_str_mv 2021-02-05T21:37:52Z
dc.date.available.none.fl_str_mv 2021-02-05T21:37:52Z
dc.type.spa.fl_str_mv Trabajo de grado - Pregrado
dc.type.coar.spa.fl_str_mv http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.driver.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.version.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.content.spa.fl_str_mv Text
dc.type.redcol.spa.fl_str_mv https://purl.org/redcol/resource_type/TP
dc.type.coarversion.spa.fl_str_mv http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85
format http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.none.fl_str_mv https://repository.eia.edu.co/handle/11190/2562
dc.identifier.bibliographiccitation.none.fl_str_mv Cortés Ospina, S. y Sierra Pérez, D. (2020). Unidad diafragmática del simulador físico de la biomecánica respiratoria [tesis de pregrado, Universidad EIA]. Repositorio Institucional Universidad EIA. https://repository.eia.edu.co/handle/11190/2562
url https://repository.eia.edu.co/handle/11190/2562
identifier_str_mv Cortés Ospina, S. y Sierra Pérez, D. (2020). Unidad diafragmática del simulador físico de la biomecánica respiratoria [tesis de pregrado, Universidad EIA]. Repositorio Institucional Universidad EIA. https://repository.eia.edu.co/handle/11190/2562
dc.language.iso.spa.fl_str_mv spa
language spa
dc.rights.eng.fl_str_mv Derechos Reservados - Universidad EIA, 2020
dc.rights.uri.spa.fl_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.rights.accessrights.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommons.spa.fl_str_mv Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.coar.spa.fl_str_mv http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
rights_invalid_str_mv Derechos Reservados - Universidad EIA, 2020
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.mimetype.spa.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.spa.fl_str_mv Universidad EIA
dc.publisher.program.spa.fl_str_mv Ingeniería Mecatrónica
dc.publisher.faculty.spa.fl_str_mv Escuela de Ingeniería y Ciencias Básicas
dc.publisher.place.spa.fl_str_mv Envigado (Antioquia, Colombia)
dc.source.none.fl_str_mv Repositorio Institucional Universidad EIA
institution Universidad EIA .
bitstream.url.fl_str_mv https://repository.eia.edu.co/bitstreams/91302cf6-4a66-418d-a20c-b9b8a5e2edcf/download
https://repository.eia.edu.co/bitstreams/fbc3b0db-ca7e-4a1c-8f5e-c17108b2b355/download
https://repository.eia.edu.co/bitstreams/a0c4cfae-7204-4ed5-9fb9-eefd0ed36653/download
https://repository.eia.edu.co/bitstreams/1ce5a175-e5aa-483b-ae79-114749e439ac/download
bitstream.checksum.fl_str_mv bf26018065a42abe1dad5ed1a079884d
da9276a8e06ed571bb7fc7c7186cd8fe
3cc275b1f9a826d84ca83064bde77211
a3b67dc9649283386c79db1ec642093d
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositorio Institucional Universidad EIA
repository.mail.fl_str_mv bdigital@metabiblioteca.com
_version_ 1814100917974204416
spelling Isaza López, Sergio87d9c6cf191d7e7fe67deee64051bd09-1Jiménez Posada, León Dariob177a29e919f159ad9f2eaedfcfe4bcb-1Cortés Ospina, Santiagofe8d0a0f1ee77074e29074f726469a77Sierra Pérez, Danielb2933eebf231e0207dde06c2e4465fa62021-02-05T21:37:52Z2021-02-05T21:37:52Z2020https://repository.eia.edu.co/handle/11190/2562Cortés Ospina, S. y Sierra Pérez, D. (2020). Unidad diafragmática del simulador físico de la biomecánica respiratoria [tesis de pregrado, Universidad EIA]. Repositorio Institucional Universidad EIA. https://repository.eia.edu.co/handle/11190/256290 páginasRESUMEN: El sistema respiratorio humano, debido a sus condiciones fisiológicas, es difícilmente accesible y, por ende, presenta gran dificultad para su estudio y comprensión. Por esta razón, herramientas como los simuladores se presentan como una alternativa que permite no sólo mejorar el entendimiento del sistema, sino facilitar la investigación y los nuevos desarrollos en el área, así como asistir en la capacitación del personal clínico y de otras áreas dela salud. En este trabajo se detalla el desarrollo de la unidad diafragmática para un simulador físico de la biomecánica respiratoria, con el objetivo de permitir en este último la simulación de diversas funciones propias de la biomecánica respiratoria humana, así como solucionar algunas de las problemáticas encontradas en el simulador previamente desarrollado en la Universidad EIA. Para esto se desarrolló en primer lugar el diseño de concepto de un nuevo simulador, identificando los requerimientos y necesidades para todo el sistema. Posteriormente, se realizó el diseño de detalle de la unidad diafragmática del simulador, tomando como base el concepto desarrollado y partiendo de una revisión extensiva de antecedentes en el área. El diseño abarca los aspectos mecánico, electrónico y funcional de la unidad diafragmática. El diseño del dispositivo permite cumplir las funciones básicas de un diafragma, posibilitando la generación de vacío en la cavidad torácica de un simulador con el fin de reproducir patrones inspiratorios propios de un adulto que respira espontáneamente. Además, cumple con la función de los músculos espiratorios al permitir la realización de espiraciones activas, lo cual representa una gran ventaja para los diferentes casos de estudio en diversas enfermedades del sistema respiratorio. El fin de esta unidad diafragmática es aportar a un simulador físico las herramientas necesarias para reproducir los comportamientos activos del sistema respiratorio humano. Esto con el objetivo de brindar un mejor entendimiento de la biomecánica asociada a dicho sistema. Con esto se espera mejorar el conocimiento del sistema respiratorio, generando una herramienta que, potencialmente, facilitará la investigación, enseñanza, desarrollo y validación de nuevas tecnologías y futuros trabajos en el área.ABSTRACT: The human respiratory system is hardly accessible due to its physiological conditions, and therefore, is very difficult to study and comprehend. For this reason, tools like simulation are presented as an alternative that not only allows to improve the understanding of the system, but also helps with investigation and new developments in this area, as well as assisting preparation for clinical personnel and other health professionals. This work relates the development of a diaphragmatic unit for a physical simulator of human respiratory biomechanics, whose objective is to allow the mentioned simulator to emulate different functions that are natural to human respiratory behavior, as well as correcting some of the problems found with the previously developed simulator in Universidad EIA. In order to accomplish this, a concept design was generated for a new simulator, identifying the different requirements for the system. Then, the detailed design for the diaphragmatic unit of the new simulator was executed, based on the previously made concept design and an exhaustive background check in this area. This design includes mechanical, electronic and functional aspects for the diaphragmatic unit. The device serves the main purpose of a diaphragm, generating negative pressure in the thoracic cavity of a simulator in order to reproduce inspiratory patterns corresponding to a spontaneously breathing adult. Also, it serves the functions of the expiratory muscles, letting the system perform forced expirations, which represents a great advantage for different lung related disease study cases. The aim of this diaphragmatic unit is to give a physical simulator the tools to reproduce the active behavior of the human respiratory system. This is meant to provide a better understanding of the biomechanics associated to this system. It is expected to improve knowledge about the respiratory system, serving as a tool that will potentially facilitate investigation, teaching, development and validation of new technologies and future production in this areaPregradoIngeniero(a) Mecatrónico(a)application/pdfspaUniversidad EIAIngeniería MecatrónicaEscuela de Ingeniería y Ciencias BásicasEnvigado (Antioquia, Colombia)Derechos Reservados - Universidad EIA, 2020https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Repositorio Institucional Universidad EIAUnidad diafragmática del simulador físico de la biomecánica respiratoriaTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionTexthttps://purl.org/redcol/resource_type/TPhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85SimulaciónBiomecánica respiratoriaModelo físicoSimulationRespiratory biomechanicsPhysical modelPublicationORIGINALCortesSantiago_2020_UnidadDiafragmaticaSimulador.pdfCortesSantiago_2020_UnidadDiafragmaticaSimulador.pdfTrabajo de gradoapplication/pdf2202060https://repository.eia.edu.co/bitstreams/91302cf6-4a66-418d-a20c-b9b8a5e2edcf/downloadbf26018065a42abe1dad5ed1a079884dMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82515https://repository.eia.edu.co/bitstreams/fbc3b0db-ca7e-4a1c-8f5e-c17108b2b355/downloadda9276a8e06ed571bb7fc7c7186cd8feMD52TEXTCortesSantiago_2020_UnidadDiafragmaticaSimulador.pdf.txtCortesSantiago_2020_UnidadDiafragmaticaSimulador.pdf.txtExtracted texttext/plain176465https://repository.eia.edu.co/bitstreams/a0c4cfae-7204-4ed5-9fb9-eefd0ed36653/download3cc275b1f9a826d84ca83064bde77211MD53THUMBNAILCortesSantiago_2020_UnidadDiafragmaticaSimulador.pdf.jpgCortesSantiago_2020_UnidadDiafragmaticaSimulador.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg8301https://repository.eia.edu.co/bitstreams/1ce5a175-e5aa-483b-ae79-114749e439ac/downloada3b67dc9649283386c79db1ec642093dMD5411190/2562oai:repository.eia.edu.co:11190/25622023-07-25 17:19:48.496https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Derechos Reservados - Universidad EIA, 2020open.accesshttps://repository.eia.edu.coRepositorio Institucional Universidad EIAbdigital@metabiblioteca.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