CAPÍTULO III MARCO METODOLÓGICO 1. Tipo de

CAPÍTULO III
MARCO METODOLÓGICO
1.
Tipo de Investigación
Existen diversas formas de realizar una investigación de acuerdo
con las necesidades que se tengan con respecto a un tema ya que
dependiendo de éste se busca determinar ciertos factores, es por esto
que se define el tipo de investigación acorde con el objetivo que
buscamos lograr.
Se considera que la investigación es de tipo descriptiva en base a
las siguientes consideraciones: De acuerdo con Hernández (2003) la
investigación descriptiva: “Los estudios descriptivos buscan especificar las
propiedades, las características y los perfiles importantes de personas,
grupos, comunidades o cualquier otro fenómeno que se someta a
análisis”, con mayor precisión, Uma (2003) afirma: "Un estudio descriptivo
se lleva a cabo con el fin de determinar y ser capaz de describir las
características de las variables de interés en una situación". En relación a
lo expuesto la investigación es del tipo descriptiva porque consiste en la
caracterización del diseño de un sistema de autorregulación de oxigeno
basado en un controlador difuso para mantener la saturación oxigeno
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adecuada en los pacientes, que exige un seguimiento y control de
los procesos aplicados y/o observados, suponiendo así, la toma de datos
que bien pueden variar o mantenerse de acuerdo con las diferentes
variables o elementos integradores.
También esta investigación es transeccional o transversal ya que
siguiendo Hernández (2003) los diseños de investigación transeccional o
transversal recolectan datos en un solo momento, en un tiempo único. Su
propósito es describir variables y analizar su incidencia e interrelación en
un momento dado.
Por otra parte la presente investigación es del tipo factible; en virtud
de que se proponen la formulación de modelos orientados a proporcionar
respuestas o soluciones a problemas planteados en un ambiente real;
para dicha metodología se seguirán las siguientes Fases que son: 1)
Estudio diagnóstico del funcionamiento de regulación de oxígeno, 2)
Identificación de variable asociada al funcionamiento de regulación de
oxígeno,
3)
modelación
matemática
de
la
válvula
asociada
al
funcionamiento de regulación de oxígeno, 4) Desarrollo del control difuso
para regulación de oxígeno, 5) Validación del control Difuso.
2.
Diseño de la Investigación
Esta investigación es de diseño no experimental, el cual está
definida por Hernández (2003) como aquella en la que los estudios se
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realizan sin la manipulación deliberada de variables y sólo se observan
los fenómenos para después analizarlos.
En esta investigación no se manipula la variable en estudio es un
tipo de investigación sistemática en la que el investigador no tiene control
sobre las variables independientes debido a que son intrínsecamente
manipulables.
Además este proyecto de tipo factible se apoyará en un diseño de
campo y en uno documental por cuanto este trabajo requirió de la
recolección de datos directamente de la realidad, y además de la revisión
y análisis de fuentes documentales.
3.
Población y Muestra
Se puede asumir que la población, en una investigación, es el
conjunto de elementos que se someten a una observación determinada y
focalizada, con la finalidad de estudiar un comportamiento específico o
comprobar la presencia de una problemática determinada. Planteamiento
que se confirma cuando se examina un enunciado de Arias (2006), quien
expresa que La población, o en términos más precisos población objetivo,
es un conjunto finito o infinito de elementos con características comunes
para los cuales serán extensivas las conclusiones de la investigación. Y la
muestra Según Balestrini (1998) "es una parte representativa de una
población cuyas características deben producirse en ella, lo más
exactamente posible". El tamaño de la muestra debe estar sujeto a la
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exactitud con la cual el investigador estima plantear el parámetro de la
población, teniendo en cuenta para ello, un nivel especial de confianza así
como de las factibilidades económicas y de tiempo.
En esta investigación la población objeto de estudio, está
representada
por
todos
los
sistemas
médicos
asistenciales
de
autorregulación de oxígeno. Sin embargo para el desarrollo de la
investigación se realizó un muestreo no probabilística de tipo intencional;
siendo no probabilística según Hurtado y Toro (1997) "aquel en el cual no
todos los miembros de la población tienen la misma oportunidad de ser
seleccionados como integrantes de la muestra”. En cuanto a lo
intencional, el mismo autor señala que "es aquel en que la muestra no se
elige al azar sino que por razones determinadas el investigador decide el
mismo quienes serán los integrantes de la misma". En este caso se tomó
una
válvula
de
control
proporcional
marca
TEKNOGRAF
para
aplicaciones medico asistenciales, a la cual se le diseña un control difuso.
4.
Procedimiento de la investigación
Esta investigación en marcada en la modalidad de proyecto factible,
se desarrolla por medio de las siguientes fases:
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4.1. Fase 1. Estudio diagnóstico del funcionamiento de regulación de
oxígeno.
En esta fase se implementa la recolección de la información, se
consultan diferentes bases de datos especializadas de información
relacionadas con los sistemas de autorregulación de oxígeno.
Por otra parte se toma los datos reales en pacientes implementado
oximetría para medir la saturación, comparar los datos con las tablas
construidas en diferentes libros de consulta médicos.
Se crear la ecuación matemática representativa del funcionamiento
en estudio: se procede modelar la curva de disociación de hemoglobina
donde se especifica la ecuación que demuestra la presión arterial de
oxigeno (PaO2) con la cual se trabaja en lo adelante, se desarrolla el
modelo matemático
en Matlab/Simulink, teniendo en cuenta los
parámetros prácticos medidos con anterioridad.
4.2. Fase 2. Identificación de variable asociada al funcionamiento de
regulación de oxígeno.
En la segunda fase se construye la tabla de comportamiento de
FiO2 según la mezcla de gases (Aire, Oxigeno). Teniendo en cuenta los
resultados de la fase 1 se implementa un modelo matemático en
Matlab/Simulink
que nos entrega la concentración exacta de Aire y
Oxigeno en L/min que se necesita para hacer la mezcla de los dos gases
y obtener el nivel de preciso de FiO2 requerido por el paciente para poder
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llevarlo a un estado estable. Los resultados obtenidos se validan con la
tabla obtenida de las mediciones prácticas.
4.3. Fase 3. Modelación matemática de válvula asociada al
funcionamiento de regulación de oxígeno.
En esta tercera fase la primera actividad fue la selección de la
válvula adecuada al funcionamiento de la regulación de oxígeno, para ello
se revisa los diferente modelos de válvulas obteniendo una válvula de
control proporcional para aplicaciones medico asistenciales
marca
TECNOGRAF la cual cumple con la especificaciones necesarias para el
diseño del sistema de autorregulación de oxígeno, un vez identificada la
válvula se Implementan pruebas dinámicas para encontrar los parámetros
para la construcción de un modelo matemático de la válvula seleccionada
(corriente de entrada Vs flujo de salida).
4.4. Fase 4. Desarrollo del control difuso para regulación de oxígeno.
En esta fase se define las entradas y salidas del controlador y el
universo de discurso para cada uno de ellos, se realiza el proceso de
fuzificación definiendo las variables lingüísticas del controlador, se definen
las reglas difusas del sistema, se prueba el
diseño del controlador
tomando como entrada el modelo realizado en Matlab/Simulink para la
válvula de control y por último se realizan los ajustes necesarios al
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modelo de acuerdo a los resultados obtenidos en la obtención del flujo de
salida de cada válvula.
4.5. Fase 5. Validación del control Difuso.
Para la validación del control difuso se realizan pruebas de
simulación del sistema de autorregulación de oxigeno completo a lazo
cerrado, se verifican la efectividad de la lógica difusa en el control de la
válvula y por último los resultados de acuerdo a la información obtenida
en las simulaciones y teniendo en cuenta la eficiencia y efectividad del
controlador difuso son tabuladas en la conclusiones de la investigación.