Caracterización y control del temblor de pacientes con Parkinson a través de vibraciones mecánicas inversas
El Parkinson es una enfermedad neurodegenerativa cuyo síntoma más característico es el temblor en las extremidades. Esta enfermedad no tiene cura y los tratamientos tradicionales poseen eficiencias muy variadas, por lo que en el presente proyecto se trabaja en una alternativa no invasiva. De esta fo...
- Autores:
-
Castillo Ayala, Rubén Darío
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2019
- Institución:
- Universidad de los Andes
- Repositorio:
- Séneca: repositorio Uniandes
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/44659
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/1992/44659
- Palabra clave:
- Enfermedad de Parkinson
Controladores programables
Sensores
Ingeniería biomédica
Ingeniería
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El Parkinson es una enfermedad neurodegenerativa cuyo síntoma más característico es el temblor en las extremidades. Esta enfermedad no tiene cura y los tratamientos tradicionales poseen eficiencias muy variadas, por lo que en el presente proyecto se trabaja en una alternativa no invasiva. De esta forma, se realizaron diferentes aportes y validaciones a un dispositivo para la atenuación mecánica de los temblores con Parkinson, desarrollado inicialmente por el departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de los Andes. Para ello, en primer lugar, a partir de la literatura, se hallaron las características más importantes del temblor. Esto permitió definir las especificaciones del dispositivo de adquisición de datos, entre las cuales se encuentra una alta tasa de muestreo invariante ante la implementación del control y la necesidad de tener más puntos de muestreo. Posteriormente, se utilizó un modelo dinámico de la muñeca hallado en la literatura para poder simular el control y, a partir de esto, validar la lógica de funcionamiento del control. Luego, a partir del control ON-OFF implementado originalmente a ocho micromotores, se implementó un controlador proporcional-derivativo y, a partir de las simulaciones, se halló una distribución que permite una mejor atenuación por parte de los micromotores. Ahora bien, se obtuvo que, dadas las características propias del temblor, es necesario que el control sea flexible y la tasa de muestreo fija. Asimismo, se halló una distribución física que permite maximizar el troque entregado por los micromotores, cuya fuerza es limitada. Finalmente, se halló que hay indicios positivos de que la técnica de control funciona, aunque es necesario validarla con datos del control real y hacer una validación física del dispositivo modificado. |
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De esta forma, se realizaron diferentes aportes y validaciones a un dispositivo para la atenuación mecánica de los temblores con Parkinson, desarrollado inicialmente por el departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de los Andes. Para ello, en primer lugar, a partir de la literatura, se hallaron las características más importantes del temblor. Esto permitió definir las especificaciones del dispositivo de adquisición de datos, entre las cuales se encuentra una alta tasa de muestreo invariante ante la implementación del control y la necesidad de tener más puntos de muestreo. Posteriormente, se utilizó un modelo dinámico de la muñeca hallado en la literatura para poder simular el control y, a partir de esto, validar la lógica de funcionamiento del control. Luego, a partir del control ON-OFF implementado originalmente a ocho micromotores, se implementó un controlador proporcional-derivativo y, a partir de las simulaciones, se halló una distribución que permite una mejor atenuación por parte de los micromotores. Ahora bien, se obtuvo que, dadas las características propias del temblor, es necesario que el control sea flexible y la tasa de muestreo fija. Asimismo, se halló una distribución física que permite maximizar el troque entregado por los micromotores, cuya fuerza es limitada. Finalmente, se halló que hay indicios positivos de que la técnica de control funciona, aunque es necesario validarla con datos del control real y hacer una validación física del dispositivo modificado.Parkinson's disease is a neurodegenerative disease whose most characteristic symptom is the upper extremities tremor. This disease has no cure and traditional treatments have very varied efficiencies, so this project is working on a non-invasive alternative. In this way, different contributions and validations were made to a device for the mechanical attenuation of tremors with Parkinson's, initially developed by the Department of Biomedical Engineering of the Universidad de los Andes. In the first place, from the literature, the most important characteristics of the tremor were found. This allowed defining the specifications of the data acquisition device, among which there is a high invariant sampling rate before the implementation of the control and the need to have more sampling points. Subsequently, a dynamic model of the wrist found in the literature was used to simulate the control and, from this, validate the operation logic of the control. Then, from the ON-OFF control originally implemented to the eight micromotors, a proportional-derivative controller was implemented and, from the simulations, a distribution that allows a better attenuation by the micromotors was found. However, it was obtained that, given the characteristics of the tremor, it is necessary that the control be flexible and the fixed sampling rate. Furthermore, a physical distribution was found that maximizes the torque delivered by micromotors, whose strength is limited. Finally, it was found that there are positive indications that the control technique works, although it is necessary to validate it with real tremor data and make a physical validation of the modified device.Ingeniero ElectrónicoPregrado35 hojasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesIngeniería ElectrónicaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónicainstname:Universidad de los Andesreponame:Repositorio Institucional SénecaCaracterización y control del temblor de pacientes con Parkinson a través de vibraciones mecánicas inversasTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Texthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPEnfermedad de ParkinsonControladores programablesSensoresIngeniería biomédicaIngenieríaPublicationhttps://scholar.google.es/citations?user=xw2k1CIAAAAJvirtual::3959-10000-0001-7757-1432virtual::3959-1https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000051497virtual::3959-1https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000344079virtual::3960-17684cb09-6991-4ac4-aff9-b29fe065439fvirtual::3959-1036bf7e3-a4e3-40cc-b3a3-fa2effe4b3aevirtual::3960-17684cb09-6991-4ac4-aff9-b29fe065439fvirtual::3959-1036bf7e3-a4e3-40cc-b3a3-fa2effe4b3aevirtual::3960-1TEXTu830824.pdf.txtu830824.pdf.txtExtracted texttext/plain79770https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/2f90a947-a4b9-4e90-aa8f-52def24ad833/downloadff868bc3f74247938d315467cd11c7b2MD54ORIGINALu830824.pdfapplication/pdf2809243https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/b12aeaa6-bfed-48bd-8e94-50e0c415444a/downloadad0b421a36b3ef86031ab378793de431MD51THUMBNAILu830824.pdf.jpgu830824.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg9946https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/d12b8525-84b4-412f-a1ef-af3b0f8e7bdc/downloadfb094335f27184bffa5bca8204b2937eMD551992/44659oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/446592024-03-13 12:33:57.523https://repositorio.uniandes.edu.co/static/pdf/aceptacion_uso_es.pdfopen.accesshttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co |