Desarrollo de un modelo anatómico interactivo del corazón para emular el sistema de conducción cardíaco
El aprendizaje de la anatomía y fisiología del corazón es esencial en la formación de profesionales de la salud, especialmente en medicina e ingeniería biomédica. No obstante, los métodos de enseñanza tradicionales, basados en textos y modelos estáticos, dificultan la comprensión del sistema de cond...
- Autores:
-
Guerrero Pejendino, Jennifer Mariana
Pino Rentería, Liz Angely
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2025
- Institución:
- Universidad Autónoma de Occidente
- Repositorio:
- RED: Repositorio Educativo Digital UAO
- Idioma:
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- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/10614/16276
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- Palabra clave:
- Ingeniería Biomédica
Electrofisiología cardíaca
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- openAccess
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El aprendizaje de la anatomía y fisiología del corazón es esencial en la formación de profesionales de la salud, especialmente en medicina e ingeniería biomédica. No obstante, los métodos de enseñanza tradicionales, basados en textos y modelos estáticos, dificultan la comprensión del sistema de conducción cardíaca y su impacto en la regulación del ritmo cardíaco. La formación en ingeniería biomédica ha estado condicionada por el empleo de disecciones como método principal de enseñanza anatómica. Sin embargo, los requisitos técnicos para el mantenimiento y conservación del material biológico generan obstáculos que dificultan la integración efectiva de conocimientos teóricos con aplicaciones prácticas en medicina e investigación. Este proyecto propone el desarrollo de un modelo tridimensional del corazón que integra impresión 3D con un sistema interactivo de simulación de la actividad eléctrica en tiempo real. Su objetivo es proporcionar una herramienta didáctica que facilite la visualización de la propagación de los impulsos eléctricos en condiciones normales y patológicas, promoviendo un aprendizaje más dinámico y experiencial. La metodología abarca el diseño y fabricación de un prototipo anatómicamente preciso con componentes electrónicos que simulan la transmisión de señales nerviosas. Además, se desarrollará una actividad educativa basada en este modelo, cuyo impacto en la comprensión de la electrofisiología cardíaca será evaluado. Se espera que este enfoque optimice la enseñanza, favoreciendo la retención del conocimiento y la evaluación teórico-práctica. Esto se logra mediante la combinación de un modelo anatómico tridimensional con componentes electrónicos que permite al estudiante correlacionar la ubicación, función electrofisiológica y morfología del sistema de conducción cardíaco. Asimismo, el modelo podrá emplearse como herramienta de apoyo en investigación biomédica, permitiendo el análisis anotómico y funcional del corazón. |
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Campo Salazar, Oscar Ivánvirtual::6281-1Guerrero Pejendino, Jennifer MarianaPino Rentería, Liz AngelyUniversidad Autónoma de OccidenteQuintero Ospina, Julian David2025-08-29T16:46:16Z2025-08-29T16:46:16Z2025-08-25Guerrero Pejendino, J. M. y Pino Rentería, L. A. (2025). Desarrollo de un modelo anatómico interactivo del corazón para emular el sistema de conducción cardíaco. (Pasantía de investigación). Universidad Autónoma de Occidente. Cali. Colombia. https://hdl.handle.net/10614/16276https://hdl.handle.net/10614/16276Universidad Autónoma de OccidenteRespositorio Educativo Digital UAOhttps://red.uao.edu.co/El aprendizaje de la anatomía y fisiología del corazón es esencial en la formación de profesionales de la salud, especialmente en medicina e ingeniería biomédica. No obstante, los métodos de enseñanza tradicionales, basados en textos y modelos estáticos, dificultan la comprensión del sistema de conducción cardíaca y su impacto en la regulación del ritmo cardíaco. La formación en ingeniería biomédica ha estado condicionada por el empleo de disecciones como método principal de enseñanza anatómica. Sin embargo, los requisitos técnicos para el mantenimiento y conservación del material biológico generan obstáculos que dificultan la integración efectiva de conocimientos teóricos con aplicaciones prácticas en medicina e investigación. Este proyecto propone el desarrollo de un modelo tridimensional del corazón que integra impresión 3D con un sistema interactivo de simulación de la actividad eléctrica en tiempo real. Su objetivo es proporcionar una herramienta didáctica que facilite la visualización de la propagación de los impulsos eléctricos en condiciones normales y patológicas, promoviendo un aprendizaje más dinámico y experiencial. La metodología abarca el diseño y fabricación de un prototipo anatómicamente preciso con componentes electrónicos que simulan la transmisión de señales nerviosas. Además, se desarrollará una actividad educativa basada en este modelo, cuyo impacto en la comprensión de la electrofisiología cardíaca será evaluado. Se espera que este enfoque optimice la enseñanza, favoreciendo la retención del conocimiento y la evaluación teórico-práctica. Esto se logra mediante la combinación de un modelo anatómico tridimensional con componentes electrónicos que permite al estudiante correlacionar la ubicación, función electrofisiológica y morfología del sistema de conducción cardíaco. Asimismo, el modelo podrá emplearse como herramienta de apoyo en investigación biomédica, permitiendo el análisis anotómico y funcional del corazón.Learning the anatomy and physiology of the heart is essential in the training of health professionals, especially in medicine and biomedical engineering. However, traditional teaching methods, based on static texts and models, make it difficult to understand the cardiac conduction system and its impact on heart rate regulation. In the case of medical students, teaching has relied on the use of cadavers and dissections, a limited practice in the country due to the scarcity of donations and the associated high costs. These limitations reduce students' ability to apply their knowledge in clinical and research contexts. This project proposes the development of a three-dimensional model of the heart that integrates 3D printing with an interactive system for simulating electrical activity in real time. Its objective is to provide a didactic tool that facilitates the visualization of the propagation of electrical impulses in normal and pathological conditions, promoting more dynamic and experiential learning. The methodology encompasses the design and manufacture of an anatomically accurate prototype with electronic components that simulate the transmission of nerve signals. In addition, an educational activity based on this model will be developed, whose impact on the understanding of cardiac electrophysiology will be evaluated. It is hoped that this approach will optimize teaching, favoring knowledge retention and theoretical-practical evaluation. Likewise, the model can be used as a support tool in biomedical research, allowing the anatomical and functional analysis of the heartPasantía de investigación (Ingeniero Biomédico)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2025PregradoIngeniero(a) Biomédico(a)81 páginasapplication/pdfspaUniversidad Autónoma de OccidenteIngeniería BiomédicaFacultad de Ingeniería y Ciencias BásicasCaliDerechos reservados - Universidad Autónoma de Occidente, 2025https://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_abf2Desarrollo de un modelo anatómico interactivo del corazón para emular el sistema de conducción cardíacoTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Analog devices. (s.f.). Single-Lead, Heart Rate Monitor Front End AD8232. Ansys, Inc. (2020). Ansys Granta EduPack [Software]. ANSYS, Inc. https://www.ansys.com/products/materials/granta-edupackBarrett, K. E., Barman, S. M., Boitano, S., & Brooks, H. (2012). Ganong Fisiología médica (24th ed.). McGraw-Hill Interamericana.Bertolini, M., Rossoni, M., & Colombo, G. (2021). Operative workflow from ct to 3d printing of the heart: Opportunities and challenges. Bioengineering, 8(10). https://doi.org/10.3390/bioengineering8100130Boron, W. F., & Boulpaep, E. L. (2017). Fisiología Médica (Elsevier, Ed.; Tercera edición).Cardozo, L. T., Lima, P. O. de, Carvalho, M. S. M., Casale, K. R., Bettioli, A. L., Azevedo, M. A. R. de, & Marcondes, F. K. (2023). Active learning methodology, associated to formative assessment, improved cardiac physiology knowledge and decreased pre-test stress and anxiety. Frontiers in Physiology, 14. https://doi.org/10.3389/fphys.2023.1261199D’Angelo, V. S., & Airasca, D. A. (2022). Kinesiology Student’s Perceptions of 3D Applications for Human Anatomy Learning. Investigacion En Educacion Medica, 11(44), 34–45. https://doi.org/10.22201/fm.20075057e.2022.44.22435Dössel, O., Luongo, G., Nagel, C., & Loewe, A. (2021). Computer Modeling of the Heart for ECG Interpretation—A Review. Hearts, 2(3), 350–368. https://doi.org/10.3390/hearts2030028Evans, D. J. R., & Watt, D. J. (2005). Provision of anatomical teaching in a new British Medical School: Getting the right mix. Anatomical Record - Part B New Anatomist, 284(1), 22–27. https://doi.org/10.1002/ar.b.20065Goldberger, A. L., Amaral, L. A. N., Glass, ; Leon, Hausdorff, J. M., Plamen, ;, Ivanov, C., Mark, R. G., Mietus, J. E., Moody, G. B., Peng, C.-K., & Stanley, ; H Eugene. (2000). PhysioBank, PhysioToolkit, and PhysioNet Components of a New Research Resource for Complex Physiologic Signals. http://www.physionet.orgHermsen, J. L., Burke, T. M., Seslar, S. P., Owens, D. S., Ripley, B. A., Mokadam, N. A., & Verrier, E. 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