Desarrollo de un prototipo de nasómetro para evaluar logopedia en la rehabilitación de pacientes pediátricos entre 8 a 12 años de edad con paladar hendido y labio fisura palatina (LPH) que han sido intervenidos en cirugía reconstructiva para la empresa BVS Lab
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2024-05
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Resumen
El desarrollo del nasómetro para la terapia del lenguaje en pacientes pediátricos con paladar hendido y labio fisurado (LPH) abarcó tres etapas clave: diseño, implementación y evaluación. En la fase de diseño, se identificaron las necesidades y requerimientos específicos de los pacientes y terapeutas por medio de revisión bibliográfica y entrevista con terapeutas. Se conceptualizó un dispositivo con soporte de cabeza con medidas obtenidas de tablas antropométricas para población colombiana en el rango de edad (8-12 años) del estudio realizado y se simularon los diferentes circuitos en Proteus 8.0 para acondicionar la señal de audio. Luego, en la etapa de implementación, se seleccionaron los materiales para la construcción del prototipo por medio de matriz de selección, se realizaron montajes de los circuitos en protoboard, baquela universal y PCB en cada proceso se realizaron pruebas preliminares y se calculó el porcentaje de error de las medidas esperadas de acuerdo a las simulaciones de la parte anterior, siendo la implementación en protoboard la que mayores discrepancias presentaba con el valor esperado; Para el soporte de cabeza se cortaron las piezas en el material seleccionado (acrílico y acetal) para ser ensamblado y se realizó una prueba de usabilidad que dio como resultado un índice de usabilidad (I.U.) de 76 %; se identificaron áreas a mejorar en el diseño del soporte las cuales se realizaron antes de las pruebas preliminares de todo el sistema. Se elaboró un programa en la IDE de Arduino para observar y calcular la nasalancia de los pacientes durante las terapias de lenguaje. Finalmente,
en la fase de evaluación, se capacitó a un terapeuta fonoaudiólogo en el uso del prototipo, durante este proceso se recibió retroalimentación sobre mejoras para el software, siendo esta que se pudiera visualizar los resultados en Excel. Tras realizar este cambio, con la asistencia del terapeuta se establecieron los parámetros para los ensayos, que consistieron en la repetición de 14 estímulos fonémicos (8 orales y 6 nasales) por parte de los pacientes. Cada paciente debía repetir los estímulos tres veces: primero lo más rápido que pudiera, luego sosteniendo el sonido durante el mayor tiempo posible y finalmente en la cadencia normal de su habla. Estas tres medidas fueron promediadas para obtener el valor de nasalancia promedio para cada paciente; La muestra de pacientes para esta etapa fue de 25 pacientes divididos en 5 grupos de 5. Se verificó la efectividad y la precisión del prototipo comparándolo con un equipo profesional. El resultado fue un dispositivo robusto y confiable que mejora la calidad de vida de los pacientes al ofrecer una terapia de lenguaje con una precisión aproximada de 99.92 % en comparación al equipo comercial.
Descripción
Abstract
The development of the nasometer for speech therapy in pediatric patients with cleft palate and cleft lip (CPCL) encompassed three key stages: design, implementation, and evaluation. In the design phase, the specific needs and equirements of patients and therapists were identified through a literature review and interviews with therapists. A device concept was created with a head support, using measurements obtained from anthropometric tables for the Colombian population in the age range (8-12 years) of the study, and various circuits were simulated in Proteus 8.0 to condition the audio signal. In the implementation stage, materials for the prototype construction were selected through a selection matrix. Circuits were assembled on protoboard, universal PCB, and printed circuit board (PCB), with preliminary tests conducted and the error percentage of the expected measurements calculated according to the previous simulations. The protoboard implementation had the most discrepancies with the expected value. For the head support, pieces were cut from the selected materials (acrylic and acetal) for assembly, and a usability test was conducted, resulting in a usability index (UI) of 76%. Areas for improvement in the head support design were identified and addressed before preliminary tests of the entire system. A program was developed in the Arduino IDE to observe and calculate the nasal resonance of patients during speech therapy sessions. Finally, in the evaluation phase, a speech therapist was trained to use the prototype. During this process, feedback was received on software improvements, specifically the ability to view results in Excel. After making this change, with the therapist's assistance, parameters for the trials were established. These trials involved patients repeating 14 phonemic stimuli (8 oral and 6 nasal) three times each: first as quickly as possible, then holding the sound for as long as possible, and finally at their normal speaking cadence. These three measures were averaged to obtain the average nasal resonance value for each patient. The patient sample for this stage consisted of 25 patients divided into 5 groups of 5. The effectiveness and accuracy of the prototype were verified by comparing it with professional equipment. The result was a robust and reliable device that improves the quality of life for patients by offering speech therapy with approximately 99.92% accuracy compared to commercial equipment.
Palabras clave
Nasalancia, Terapia de lenguaje, Labio fisurado, Paladar hendido
Keywords
Nasalance, Speech therapy, Cleft lip, Cleft palate