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En esta comunidad se pueden encontrar materiales docentes y objetos de aprendizaje depositados por los profesores e investigadores de la Universitat Politècnia de Valencia:

Materiales docentes y objetos de aprendizaje depositados por los profesores e investigadores de esta comunidad universitaria.

Trabajos académicos fin de carrera,grado o master realizados por alumnos de la UPV.

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A didactic tool for the study of Computed Tomography image reconstruction
(Universitat Politècnica de València, 2015-05-11) El Hajj, Rida; Moratal Pérez, David; Dpto. de Ingeniería Electrónica; Centro de Biomateriales e Ingeniería Tisular; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial
The main goal of this project was to design a didactic software tool that could permit a user to study the mechanisms behind the image reconstruction in Computerized Axial Tomography (also known as Computed Tomography), by means of a graphical user interface that could facilitate its use for a non-expert user. This didactic tool has been developed under MATLAB.
Aceleraciones no constantes: fuerzas que dependen de la velocidad
(Universitat Politècnica de València, 2016-07-14) Gómez Tejedor, José Antonio; Riera Guasp, Jaime; Ardid Ramírez, Miguel; Dpto. de Física Aplicada; Escuela Técnica Superior de Ingeniería del Diseño; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Geodésica, Cartográfica y Topográfica; Instituto Universitario de Matemática Multidisciplinar; Centro de Biomateriales e Ingeniería Tisular; Instituto de Investigación para la Gestión Integrada de Zonas Costeras
En este Screencast se analiza el movimiento de caída de un objeto, sometido a una fuerza de rozamiento proporcional a la velocidad. Se obtiene la ecuación de la velocidad en función del tiempo, y se interpreta y analiza su significado en función de la velocidad inicial. Se introduce también el concepto de velocidad límite, como la velocidad cuando el tiempo tiende a infinito.
Acústica. Efecte Doppler
(Universitat Politècnica de València, 2017-03-06) Tort Ausina, Isabel; Dpto. de Física Aplicada; Centro de Biomateriales e Ingeniería Tisular; Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Edificación
Presentació d'una experiència per a mesurar l'efecte Doppler en ones sonores, mitjançant una App per a mòbil amb sistema operatiu Android.
Adaptación de un edificio para el cumplimiento de las exigencias del documento básico DB-HE
(Universitat Politècnica de València, 2011-10-25) González Martínez, Francisco José; Salandin, Andrea; Tort Ausina, Isabel; Dpto. de Física Aplicada; Centro de Biomateriales e Ingeniería Tisular; Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Edificación
El objetivo del presente proyecto es el estudio energético de una vivienda situada en Calasparra, un pueblo de Murcia. Dicha vivienda será descrita en cuanto a emplazamiento, situación y demás parámetros necesarios para caracterizarla según su zona climática
Algoritmo de detección de metástasis cerebrales en imágenes de resonancia magnética mediante el uso de plantillas tridimensionales de apariencia tumoral
(Universitat Politècnica de València, 2015-07-31) Pérez Ramírez, María Úrsula; Moratal Pérez, David; Arana Fernández, Estanislao; Dpto. de Ingeniería Electrónica; Centro de Biomateriales e Ingeniería Tisular; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial
[EN] A brain tumor is a pathological intracranial cell growth. It can destroy directly the normal cell population or damage indirectly by invading other parts and cause inflammation, cerebral edema and intracranial pressure. Brain metastases are cellular deposits originated in another organ and then emigrated to the brain. There are 165,000 new cases of cancer every year in Spain and of these, 30,000 suffer from brain metastases which cause morbidity and mortality. About 6,000 patients develop brain metastases under 30 mm and can benefit from image-guided radiosurgery [1]. The motivation of this Master's Thesis is that early detection of brain metastases increases survival, as image-guided radiosurgery is the most widely used treatment. In support of the radiological diagnosis Computer-Aided Diagnosis is employed to provide a quantitative methodology, high reproducibility and reliability. With this in mind, the aim of this Master's Thesis is to develop an algorithm that allows the detection of brain metastases from the analysis of magnetic resonance imaging, emphasizing the reduction of false positives. For image analysis and preprocessing it was employed MATLAB. In order to achieve the detection of brain metastases, synthetic three-dimensional tumor appearance templates were correlated with the imaging volume and a similarity threshold was applied. Subsequently, the detections were segmented and algorithms for calculating the degree of anisotropy were applied in order to remove elongated structures such as blood vessels. This Master's Thesis has been developed at the Centre for Biomaterials and Tissue Engineering at the Polytechnic University of Valencia, in close collaboration with the Department of Radiology of the Valencian Institute of Oncology Foundation (FIVO). The developed detection algorithm has been applied to 19 patients diagnosed with brain metastases (a total of 62 brain metastases) at the FIVO. After applying algorithms for false positives reduction, for the training group it was achieved a 85% sensitivity (17 of 20 metastases detected) and an average false positive rate of 5.63 per case. Regarding the validation group, it was obtained a sensitivity and an average rate of false positives per case of 88.1% (37 of 42 metastases detected) and 5.91, respectively. This tool is useful for the clinical diagnosis made by radiologists, providing an automatic analysis of the images to diagnose. [1] Nisa Hospitals. http://www.hospitales.nisa.es/actualidad/reportaje-radiocirugiauna-puerta-a-la-esperanza_240.aspx Last access: 02/06/2014.
Anàlisi i caracterització d'instruments d'endoscòpia d'un sol ús per a la determinació de la petjada de carboni
(Universitat Politècnica de València, 2023-06-12) Abril Peso, Ana María; Vilariño Feltrer, Guillermo; Tort Ausina, Isabel; Martín Cabezuelo, Rubén; Dpto. de Física Aplicada; Dpto. de Termodinámica Aplicada; Centro de Biomateriales e Ingeniería Tisular; Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Edificación; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática; Escuela de Doctorado
[ES] Debido a la pandemia de la COVID-19 se ha incrementado la utilización de materiales desechables en las prácticas médicas, provocando como consecuencia un aumento desenfrenado de residuos, que afectan negativamente al medio ambiente. Entre las prácticas médicas que generan más residuos está la endoscopia gastrointestinal, ya que requiere de una cantidad considerable de instrumentos y suministros desechables. La información de la composición de estos materiales no suele estar a disposición del consumidor por lo que estimar el impacto ambiental de estos instrumentos resulta difícil. Por esta razón el objetivo del presente proyecto es analizar la composición de estos materiales mediante técnicas de caracterización térmica y química, y determinar de esta forma su huella de carbono. La caracterización térmica se ha realizado haciendo uso de las técnicas TGA y DSC, y la parte de caracterización química por medio de las técnicas FTIR y EDX. Para determinar la huella de carbono se ha utilizado el software libre OpenLCA, que permite calcular el ciclo de vida de un producto, gracias a su arquitectura abierta, que facilita la incorporación y exportación de datos mediante diversas bibliotecas gratuitas. Los principales resultados que se han obtenido muestran que la mayor parte de los componentes que forman los utillajes son plásticas, siendo PTFE el protagonista, uno de los más contribuyentes a la cantidad de CO2 de la huella de carbono de estos. Así este estudio pretende que las diversas instituciones sanitarias pueden tomar conciencia tanto del gasto económico como del impacto ambiental que producen estos instrumentos y en consecuencia elegir opciones más sostenibles en ambos aspectos.
Análisis comparativo de la demanda energética de un edificio en zonas climatológicas distintas
(Universitat Politècnica de València, 2011-09-21) Jiménez Díaz, Verónica; Salandin ., Andrea; Tort Ausina, Isabel; Dpto. de Física Aplicada; Centro de Biomateriales e Ingeniería Tisular; Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Edificación
Trabajo científico técnico. El trabajo realizado, es el estudio de la demanda del edificio según el CTE-DB-HE "Ahorro de energía" y lograr un primer paso, y es el mejor aislamiento posible de la envolvente para reducir las pérdidas y obtener la mayor calidad de las personas que lo habitan. Para conseguir esto, también se tienen en cuenta los puentes térmicos y las condensaciones.
Análisis comparativo de las técnicas de imagen por resonancia magnética cardiaca mediante "tagging" y "feature-tracking" para la evaluación de la deformación cardíaca
(Universitat Politècnica de València, 2020-07-15) Tejero Cervera, Pascual; Moratal Pérez, David; Del Canto Serrano, Irene; Monmeneu Menadas, José Vicente; López Lereu, María Pilar; Dpto. de Ingeniería Electrónica; Centro de Biomateriales e Ingeniería Tisular; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial
[ES] Las enfermedades cardiovasculares (ECV) son la principal causa de mortalidad en el mundo que, sólo en 2016, provocaron 17,9 millones de muertes, representando el 31% de la mortalidad a nivel global; y se espera que aumente a 23,6 millones de muertes en 2030, además de que el coste de las ECV para la sanidad puede ascender 47 trillones de dólares en los próximos 25 años. Ante esta situación, la evaluación de la mecánica del miocardio es esencial para poder conocer perfectamente la progresión de la enfermedad cardiovascular y obtener un diagnóstico precoz adecuado. Actualmente, existen múltiples modalidades de imágenes no invasivas para analizar la deformación del corazón, como la speckle tracking echocardiography (STE) o las imágenes de resonancia magnética cardíaca (RMC). La técnica RMC marcada (tagging) permite la evaluación de la deformación cardiaca global y regional, y ha sido ampliamente validada, considerándose el método gold-standard (método de referencia). Sin embargo, su gran tiempo de adquisición y procesamiento posterior lo hace completamente inviable para tener una aplicación clínica. Por este motivo, en los últimos años, se ha desarrollado un nuevo método de post-procesado para el análisis de la deformación miocárdica, basado en las características de la imagen de RMC, denominado feature-tracking. Este método emplea las secuencias de cine-RMC estándar y por tanto presenta tiempos de adquisición mucho menores en comparación con la técnica tagging, ya que no requiere una adquisición de secuencias adicional. Sin embargo, al ser un método reciente, no existe un número suficiente de publicaciones científicas que hayan validado este método. Es por ello, que el objetivo de este Trabajo Fin de Grado es realizar un análisis comparativo de las técnicas RMC feature-tracking y RMC tagging para la evaluación de la deformación cardiaca, a partir de imágenes de RM cardíacas de sujetos sanos y de sujetos con infarto de miocardio. Para ello, se calcularán, mediante ambos métodos, parámetros de deformación miocárdica, tales como el strain circunferencial y radial, así como la torsión global miocárdica, obteniendo valores de deformación miocárdica a nivel circunferencial y radial y comparando dichos valores con los obtenidos para los mismos sujetos mediante el método de referencia tissue tagging. Para ello, se dispone de varias herramientas para obtener los parámetros objeto de estudio. Para el análisis de las imágenes de RMC tagging, se utilizará un plugin de Osirix (InTag, Creatis, Francia); y para el análisis basado en feature-tracking se empleará el software CVI42 (Circle Cardiovascular Imaging Inc, Canadá). El procedimiento seguido en el trabajo será, inicialmente, realizar la segmentación del miocardio en las imágenes de resonancia magnética cardíaca, según el modelo de 17 segmentos estandarizado por la American Heart Association (AHA), en el grupo de sujetos sanos (control) y en el grupo de pacientes con infarto de miocardio, proporcionados por el Servicio de Cardiología del Hospital Clínico Universitario de Valencia. A continuación, se realizarán los distintos análisis de la deformación miocárdica para la cuantificación de los parámetros objeto de estudio con los softwares anteriormente mencionados. Posteriormente, una vez se hayan recopilado todos los datos, se realizará el análisis estadístico de los parámetros obtenidos, empleando los softwares GraphPad Prism (GraphPad Software Inc., California) y SPSS v.20 (IBM, Somers, NY). En primer lugar, se compararán los valores de los parámetros obtenidos mediante los 2 métodos con la finalidad de evaluar la concordancia/reproducibilidad entre ambos métodos. Para ello se realizará un análisis Bland-Altman y se obtendrá el coeficiente de correlación intraclase (ICC). En segundo lugar, se estudiará la reproducibilidad intraobservador e interobservador de cada uno de los métodos, emp
Análisis comparativo de valores SUV y ADC en carcinoma de próstata mediante análisis de imágenes de resonancia magnética y tomografía por emisión de positrones
(Universitat Politècnica de València, 2021-03-05) Cantalapiedra Cabezas, Cristina; Moratal Pérez, David; Piñeiro Vidal, Tania; Santabárbara Gómez, José Manuel; Dpto. de Ingeniería Electrónica; Centro de Biomateriales e Ingeniería Tisular; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial
[ES] La literatura científica ha demostrado que los carcinomas prostáticos reducen la difusión en imágenes de resonancia magnética (MRI, Magnetic Resonance Imaging). Para cuantificar la difusión se utiliza el coeficiente de difusión aparente o ADC junto con el grado de Gleason, que proporciona información sobre la semejanza del tejido tumoral al tejido sano. Entre estos dos valores existe una correlación, cuanto menor es el valor del ADC, mayor es el grado Gleason. La mayoría de los procedimientos llevados a cabo utilizando tomografía por emisión de positrones (PET, Positron Emission Tomography) se basan en el diagnóstico y estadificación de tumores en pacientes oncológicos. En este caso, la PET mide la concentración de radiactividad in vivo, directamente relacionada con la concentración de radiofármaco presente en el cuerpo. Típicamente, se utiliza el radiofármaco FDG (fluorodesoxiglucosa) como biomarcador tumoral. La acumulación del FDG es mayor en el tejido tumoral que en el tejido sano, lo que permite la evaluación del estado metabólico de los tumores y de sus metástasis. Existen varios métodos para medir la acumulación total de este biomarcador, aunque existen variaciones debidas a la cantidad de FDG inyectada o al tamaño del paciente. Para compensar estar variaciones, el valor de absorción estandarizado o SUV (Standardized Uptake Value) se utiliza como una medida relativa de la absorción del biomarcador, lo que supone una ventaja ya que permite realizar una ¿semicuantificación¿. La detección se realiza visualmente y por la elevación del valor SUV. Varios estudios han demostrado que, en carcinomas prostáticos, el valor ADC es bajo y el valor SUV es elevado, pero no se ha definido una relación entre ambos parámetros. Debido a esto, el objetivo de este trabajo es buscar una correspondencia entre los valores ADC pertenecientes a la MRI y los valores SUV pertenecientes al PET. Para ello, se realizará un análisis de un total de 50 imágenes de PET-MRI de próstata anonimizadas proporcionadas por Ascires Grupo Biomédico-ERESA, realizando posteriormente la cuantificación de las regiones de interés de cada uno de los parámetros. Finalmente se realizará un análisis estadístico de los datos.
Análisis comparativo del cálculo de la grasa epicárdica en imágenes de tomografía computarizada en series con y sin contraste intravascular
(Universitat Politècnica de València, 2023-09-05) Pérez Lorente, Isabel; Moratal Pérez, David; Marcos Carrión, Andrés; Dpto. de Ingeniería Electrónica; Centro de Biomateriales e Ingeniería Tisular; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial
[ES] Se denomina grasa epicárdica al tejido adiposo localizado entre el pericardio visceral y epicardio. Se trata de un depósito de tejido adiposo metabólicamente activo que se encuentra en el espacio pericárdico. Existen diferentes estudios donde se ha concluido que un mayor contenido de tejido adiposo epicárdico está relacionado con diferentes patologías como podría ser la estenosis aórtica. La estenosis aortica consiste en un engrosamiento y calcificación de los diferentes velos de la válvula aórtica, lo que impide que tenga una apertura normal, limitando la salida de la sangre del corazón y produciendo sintomatología limitante y aumento de la mortalidad. Por ello, estos pacientes clásicamente se han tratado mediante cirugía de sustitución de la valvular aórtica mediante esternotomía abierta, o bien, mediante un implante percutáneo de prótesis valvular aórtica (TAVI). En este último caso la intervención no necesita de esternotomía ni de ciertas complicaciones derivadas de la cirugía tradicional, lo que supone un beneficio para muchos pacientes. Debemos destacar como biomarcadores de enfermedades cardiovasculares, el NTproBNP y CA125. El NTproBNP es un péptido natriurético que se produce en el corazón y se libera en la sangre cuando el corazón está sobrecargado o dañado, y su presencia se utiliza en medicina para evaluar la función cardíaca y diagnosticar diferentes enfermedades cardiovasculares como la estenosis aortica. Por otro lado, se ha visto que el CA125 podría estar relacionado con la inflamación sistémica y la respuesta inmune, que también juega un papel importante en algunas enfermedades cardiovasculares. Aunque no está clara la relación entre la cantidad de tejido adiposo epicárdico y el diagnostico de enfermedades cardiovasculares, a lo largo de este trabajo se pretende realizar un estudio para explorar la relación entre la cantidad de grasa y el pronóstico de enfermedad y así poder mejorar la estimación del riesgo de los pacientes y, en última instancia, mejorar su pronóstico y calidad de vida. Por ahora, la cuantificación de la grasa epicárdica está limitada a series de Tomografía Computarizada (TC) sin contraste, sin embargo, este tipo de series no se adquieren en todos los pacientes, mientras que las series con contraste sí, es por esto por lo que la posibilidad de cuantificar dicha grasa en este último tipo de adquisiciones es de gran interés, pues podría llevarse a cabo en un mayor número de pacientes. Además, estas imágenes con contraste presentan numerosas ventajas frente a las sin contraste, entre las que destaca la mayor resolución espacial que presentan o la mejora en la visualización de los vasos sanguíneos. Para llevar a cabo la cuantificación de la grasa epicárdica es de especial importancia la umbralización que establecer en cada tipo de imagen. A partir de diferentes estudios se conoce que, en el caso de las series sin contraste, el umbral óptimo para la segmentación de la grasa epicárdica se encuentra entre -190 HU y -30 HU, mientras que en el de las series con contraste aún no está completamente claro cuál es el valor más óptimo, pero algunos de los umbrales más estudiados son (-190 HU, -30 HU) o (-190 HU, -3 HU). El objetivo principal de este Trabajo Fin de Grado será pues la cuantificación, mediante segmentación, de la grasa epicárdica tanto en las imágenes sin contraste como en las imágenes con contraste de los mismos pacientes. Tras esto calcularemos un índice de semejanza entre ambas segmentaciones, lo que nos permitirá determinar si la herramienta EPIFat, desarrollada previamente en MATLAB y que permite la segmentación semiautomática y cuantificación de grasa epicárdica, funciona correctamente para ambos tipos de imágenes. Este trabajo nos permitirá validar también el uso de esta herramienta con imágenes de Tomografía Computarizada (TC) con contraste. Asimismo, se llevará a cabo un estudio estadístico para la evaluación de diferentes biomarcadores de fragilidad y pronóstico, destacan
Análisis de biomarcadores de imagen cardiaca de Tomografía Axial Computarizada en pacientes con aterosclerosis
(Universitat Politècnica de València, 2021-07-26) Andreu Piñero, Laura; Moratal Pérez, David; Santabárbara Gómez, José Manuel; Piñeiro Vidal, Tania; Dpto. de Ingeniería Electrónica; Centro de Biomateriales e Ingeniería Tisular; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial
[ES] Las enfermedades del sistema circulatorio son la primera causa de muerte en España en la actualidad y por ello se han convertido en un claro foco de la investigación sanitaria. La ateroesclerosis es una afección común caracterizada por una acumulación de lípidos, colesterol y otras sustancias en la pared de las arterias provocando la formación de lo que comúnmente se conoce como placa de ateroma. Como consecuencia, la luz del vaso comienza a obstruirse hasta llegar incluso a restringir por completo el flujo sanguíneo. Aunque la aparición de las placas suele afectar a órganos cercanos, la capa fibrótica que lo recubre se puede erosionar ocasionando un trombo que se desprende al torrente sanguíneo y que puede llegar a afectar a órganos distales. El presente proyecto comprende dos objetivos generales basados en el diagnóstico y control de la placa aterosclerótica. El primero de ellos abarca la caracterización de la aterosclerosis mediante el uso de imágenes de angiografía coronaria por tomografía computarizada (CTA). El segundo, hace uso del volumen de imágenes segmentadas y la información clínica recopilada para la extracción de marcadores de imagen no invasivos que ayuden a discriminar entre pacientes sanos y con aterosclerosis. Para ello, se considera una población de 22 sujetos, de los cuales 9 tienen algún tipo de afectación y 13 son sujetos sanos. Como parámetros relevantes se toman el volumen de grasa epicárdica (EFV), la reserva fraccional de flujo (RFF), el Calcio - Score (unidades Agatston) y la placa caracterizada mediante diferentes técnicas de segmentación. Finalmente, se realiza un análisis estadístico entre los marcadores de imagen no invasivos y los datos clínicos más relevantes con el fin de poder discriminar entre sujetos con aterosclerosis y sanos. Los resultados obtenidos reflejan una correlación positiva entre los parámetros de calcio score, EFV y cuarto cuartil, los cuales permiten diferenciar a los pacientes en tres grupos de riesgo (sano, leve y gran afectación) con una elevada precisión. En cuanto a la RFF, se obtiene una diferencia estadísticamente significativa para los valores de pacientes con y sin placa de ateroma.
Análisis de biomarcadores hepáticos en imagen por resonancia magnética para la detección y estratificación no invasiva de la fibrosis hepática en pacientes con hígado graso no alcohólico
(Universitat Politècnica de València, 2024-07-01) Castelló Barrachina, Josep Vicent; Moratal Pérez, David; Castellote Huguet, María Pilar; Romero Martín, Juan Antonio; Dpto. de Ingeniería Electrónica; Centro de Biomateriales e Ingeniería Tisular; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial
[ES] La fibrosis hepática es una condición que se caracteriza por la acumulación excesiva de tejido cicatricial en el hígado como respuesta a daños crónicos. Esta afección puede progresar a etapas más avanzadas, como la cirrosis hepática, si no se diagnostica y trata a tiempo. Por lo tanto, es crucial contar con métodos precisos y no invasivos para la detección temprana y el monitoreo de esta enfermedad. La imagen por resonancia magnética (RM) es una herramienta médica que ha demostrado ser altamente efectiva en la evaluación del hígado y sus patologías. La IRM proporciona imágenes detalladas del tejido hepático con una muy buena resolución espacial y de contraste, lo que la hace ideal para detectar cambios sutiles en la estructura hepática asociados con la fibrosis. Dentro de las secuencias de resonancia magnética, la secuencia de difusión es particularmente útil en la evaluación de la fibrosis hepática. El coeficiente de difusión aparente (ADC) obtenido a partir de esta secuencia refleja la movilidad molecular del agua en el tejido hepático. Se ha observado que el ADC disminuye a medida que la fibrosis hepática progresa, lo que sugiere una relación entre la rigidez hepática y la restricción del movimiento molecular del agua. Además del ADC, otras secuencias de difusión, como la secuencia de imágenes de difusión intravoxel (IVIM), también han demostrado su utilidad en el diagnóstico de la fibrosis hepática. La secuencia IVIM puede proporcionar información adicional sobre el flujo sanguíneo microvascular en el hígado, lo que complementa la evaluación de la fibrosis hepática y mejora la precisión diagnóstica. En este Trabajo Fin de Grado se pretende investigar la correlación entre distintas secuencias de difusión, como la secuencia de imágenes de difusión intravoxel (IVIM), o el coeficiente de difusión aparente (ADC), con la fibrosis hepática en pacientes con hígado graso no alcohólico. El objetivo de este trabajo es obtener evidencia científica sobre la utilidad de estas secuencias en la detección y estratificación no invasiva de la fibrosis hepática, con el objetivo de establecer un protocolo clínico más preciso y efectivo para la evaluación de la fibrosis hepática en esta población específica. Para ello, se dispone de una cohorte de 27 estudios de resonancia magnética y elastografía de pacientes de hígado no alcohólico. Este trabajo tiene como objetivo establecer una correlación significativa entre los parámetros obtenidos de las secuencias de difusión y el grado de fibrosis hepática en esta población específica, con el fin de mejorar el diagnóstico, los protocolos y los resultados clínicos. Además, se busca optimizar el coste económico asociado a las técnicas del estado del arte utilizadas en la evaluación de la fibrosis hepática.
Análisis de biomarcadores hepáticos mediante elastografía y Resonancia Magnética para la evaluación no invasiva de la fibrosis, esteatosis y sobrecarga de hierro hepático en pacientes con enfermedad del hígado graso no alcohólico
(Universitat Politècnica de València, 2023-07-27) Lamtenzan Marcos, Diego; Moratal Pérez, David; Castellote Huguet, María Pilar; Marcos Carrión, Andrés; Dpto. de Ingeniería Electrónica; Centro de Biomateriales e Ingeniería Tisular; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial
[ES] En los últimos años, las patologías hepáticas han sido diagnosticadas mediante procedimientos invasivos, como biopsias y pruebas indirectas. Sin embargo, el surgimiento de técnicas mínimamente invasivas, como la elastografía por resonancia magnética (ERM) ha llevado a la adopción de métodos de diagnóstico menos invasivos en la práctica clínica. A pesar de los beneficios de estas técnicas, su implantación se ha visto obstaculizada por el alto coste de inversión. Actualmente se está investigando una nueva línea con el uso que utiliza la imagen por resonancia magnética (IRM) como método no invasivo de diagnóstico. Este Trabajo Fin de Grado tiene como meta explorar esta nueva técnica y su potencial para mejorar el diagnóstico y tratamiento de las enfermedades hepáticas. El objetivo de este Trabajo Fin de Grado es obtener y evaluar biomarcadores que permitan determinar diferentes enfermedades hepáticas tales como la fibrosis, la esteatosis o la sobrecarga de hierro hepático. Primero definiremos qué secuencias de imagen por resonancia magnética (IRM) son necesarias para poder determinar los indicadores que nos lleven a poder trazar una valoración sobre el estado del hígado. A continuación, se realizará una calibración del equipo de resonancia magnética mediante fantomas de albúmina realizados manualmente. Se diseñará un protocolo y se realizará sobre un equipo de IRM 3 Teslas. Luego se aplicará este protocolo de adquisición sobre un conjunto de 28 pacientes con sospecha de enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFLD) cuyos datos serán proporcionados por la empresa ASCIRES. En último lugar se procederá al procesado de las imágenes médicas mediante distintas herramientas software de análisis de imagen médica: MRQuantif para la cuantificación de hierro, OLEA Sphere para la cuantificación de grasa hepática, AW Server (General Electric) para la cuantificación de la fibrosis y RadiAnt como visor DICOM. A partir de los resultados obtenidos se podrán determinar los distintos biomarcadores para cada una de las tres enfermedades que son nuestro objeto de estudio y poder así corroborar que la evaluación realizada corresponde con el diagnóstico correcto del paciente. Para la determinación de la fibrosis se utilizarán las secuencias de elastografía. También se utilizará secuencias T1 y secuencias de difusión para poder comparar entre las dos modalidades. Para determinar los diferentes grados de esteatosis en el hígado se calculará la fracción de grasa a partir de la medida de las regiones de interés (ROIs) en secuencias VIBE-Dixon/Lava Flex y se calculará la grasa de densidad de protones (PDFF) según diferentes ROIs. De forma análoga con MRQuantif se estimará la sobrecarga de hierro en secuencias T2*. Por otra parte, se obtendrán valores de T1 corregida (cT1) y de T2 para poder valorar de una forma más precisa las relaciones entre los diferentes biomarcadores y su correcto diagnóstico. Esta propuesta de Trabajo Fin de Grado se desarrollará en estrecha colaboración con ASCIRES Grupo Biomédico.
Análisis de conectividad cerebral funcional entre pares de regiones anatómicas para caracterizar las alteraciones causadas por el trastorno del espectro autista a partir de imágenes de resonancia magnética
(Universitat Politècnica de València, 2017-10-18) Borràs Ferrís, Lluís; Moratal Pérez, David; Dpto. de Ingeniería Electrónica; Centro de Biomateriales e Ingeniería Tisular; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial
[ES] El trastorno del espectro autista (TEA) se define como una patología con tres características fundamentales: trastorno de la relación, alteraciones en la comunicación y falta de flexibilidad mental y comportamental. Hasta la fecha su diagnóstico se reduce a un conjunto de pruebas clínicas y psicológicas subjetivas, lo que está motivando la búsqueda de biomarcadores objetivos sobre variaciones estructurales y funcionales en el cerebro. El objetivo de este Trabajo Fin de Grado es el estudio de las diferencias en conectividad funcional cerebral mediante el análisis de imágenes de RM funcional en estado de reposo (rs-fMRI) entre sujetos con autismo y sujetos controles. Para ello se estudiará la correlación total y parcial entre pares de señales de regiones anatómicas del cerebro. Existe una controversia entre diferentes estudios para los resultados obtenidos dentro de la ¿default mode network¿ (DMN), entre hiper o hipoconectividad funcional de los sujetos con TEA. Las imágenes utilizadas han sido proporcionadas por la base de datos multicentro y pública ABIDE (Autism Brain Imaging Data Exchange). Los sujetos han sido emparejados por diversas variables demográficas y se han agrupado en tres rangos de edad (niños, adolescentes y adultos), para estudiar el TEA desde un punto de vista del desarrollo. Se han encontrado hipoconectividades funcionales de los sujetos con autismo respecto a los controles en regiones pertenecientes a la DMN. En niños entre la zona del giro temporal medio (parte anterior) izquierda y la parte derecha del lóbulo frontal (p = 0,0080), también en el córtex orbitofrontal izquierdo y el giro frontal superior derecho (p = 0,0144). En adolescentes entre el giro postcentral en ambos hemisferios cerebrales (p = 0,0012), además entre el córtex precúneo derecho y el giro temporal medio (parte anterior) derecho (p = 0,0236). Resultados que están en concordancia con los estudios de Assaf, Weng, Rudie y Mueller.
Análisis de deformaciones mediante FEM de procedimientos de implante transcatéter de válvula aórtica (TAVI) con obstrucción coronaria
(Universitat Politècnica de València, 2023-10-04) Catalán Bachero, Adrián; García Manrique, Juan Antonio; Moratal Pérez, David; Fernández Cisnal, Agustín; Dpto. de Ingeniería Electrónica; Escuela Técnica Superior de Ingeniería del Diseño; Dpto. de Ingeniería Mecánica y de Materiales; Instituto de Diseño para la Fabricación y Producción Automatizada; Centro de Biomateriales e Ingeniería Tisular; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial
[ES] La estenosis aórtica (AS) es una de las patologías cardiovasculares más prevalentes, donde la degeneración y calcificación de la válvula aórtica genera una disminución de su área y condiciona la estenosis aórtica (EAo). La estenosis aórtica grave presenta una elevada mortalidad y su tratamiento se basa en el reemplazo valvular aórtico que puede ser de dos tipos: quirúrgico (SAVR: Surgical Aortic Valve Replacement), o percutáneo (TAVR: Transcatheter Aortic Valve Replacement¿). Las del segundo tipo, también llamadas TAVI (¿Transcatheter Aortic Valve Implantation¿), suponen el estándar de tratamiento en pacientes con riesgo quirúrgico moderado o alto. Consiste en el implante de una prótesis valvular a través un catéter endovascular. Esta intervención se realiza mediante guiado por fluoroscopia por lo que no se tiene una visión directa de la válvula como en el abordaje quirúrgico. La deformación de la prótesis valvular es moderadamente predecible tras el inflado del balón, sin embargo, la compresión radial de las valvas nativas engrosadas y calcificadas suponen un desplazamiento de este tejido hacia los ostia coronarios y pueden conducir a su obstrucción. La obstrucción coronaria yatrógena es una complicación grave y potencialmente mortal. El objetivo de este Trabajo Fin de Máster es modelar la deformación de las valvas a la hora de colocar el balón inflado y su posible oclusión de la arteria coronaria y, de este modo, poder predecir a nivel preoperatorio la viabilidad de la TAVI. Para alcanzar este objetivo se desarrollará, mediante modelado por elementos finitos (FEM), un modelo con la herramienta software Nx Nastran que simulará el comportamiento de la válvula del paciente a la hora de realizar la TAVI, teniendo en cuenta los materiales elásticos de la propia válvula, estructuras y tejidos circundantes (tracto de salida de ventrículo izquierdo, aorta ascendente, ¿), así como las calcificaciones de éstas. Los modelos anatómicos se obtendrán mediante la imagen de Tomografía Computarizada (TC) del paciente. Además, se realizará una validación preliminar cualitativa utilizando pacientes reales ya sometidos a TAVI en los que no se haya identificado obstrucción coronaria durante el procedimiento o riesgo alto en la preparación. Este Trabajo Fin de Máster se llevará a cabo en estrecha colaboración con el Hospital Clínico Universitario de Valencia.
Análisis de híbridos de polímero-óxido de grafeno para aplicaciones en liberación de fármacos
(Universitat Politècnica de València, 2021-02-01) Sánchez González, Rosa María; Campillo Fernández, Alberto José; Vidaurre Garayo, Ana Jesús; Dpto. de Termodinámica Aplicada; Centro de Biomateriales e Ingeniería Tisular; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial
[ES] Este Trabajo de Fin de Máster consiste en la elaboración de un proyecto cuyo objetivo es la síntesis y caracterización de un material compuesto biodegradable formado por policaprolactona (PCL) / óxido de grafeno (GO) que pueda encontrar aplicación en el campo de la biomedicina como dispositivo de liberación de fármacos. El modelo de fármaco elegido para este proyecto es la doxorrubicina (DOX), un medicamento ampliamente usado en tratamientos contra el cáncer. El método de síntesis que se ha propuesto ha surgido a raíz de una amplia búsqueda bibliográfica sobre dispositivos poliméricos con base de policaprolactona reforzados con óxido de grafeno para aplicaciones en liberación controlada. Se ha diseñado la fabricación de unas muestras biodegradables híbridas compuestas por PCL y GO al 0.01% en masa. Previamente a la síntesis del complejo híbrido PCL/GO, se incorporará el fármaco al GO. También se fabricarán muestras híbridas sin el fármaco. Todas las muestras se someterán a un ensayo de degradación acelerada a pH 13 y se medirá la pérdida de masa, así como la cantidad de fármaco liberada con espectroscopía ultravioleta visible (UV-VIS) y cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC). Los cambios morfológicos en las muestras se analizarán mediante microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FESEM) y se observará la presencia de interacciones entre el complejo híbrido y el fármaco mediante espectroscopía de infrarrojos por transformada de Fourier (FTIR). Las propiedades térmicas del material se estudiarán mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC).
Análisis de la correlación de biomarcadores de imagen médica y sanguíneos para el diagnóstico y caracterización de lesiones primarias de cáncer de próstata
(Universitat Politècnica de València, 2022-09-28) Gómez Máhiques, María; Moratal Pérez, David; Santabárbara Gómez, José Manuel; Romero Martín, Juan Antonio; Dpto. de Ingeniería Electrónica; Instituto Universitario de Tecnologías de la Información y Comunicaciones; Centro de Biomateriales e Ingeniería Tisular; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial
[ES] El cáncer de próstata es la segunda neoplasia con más prevalencia en hombres, así como la quinta causa de muerte por cáncer a nivel mundial. Cuenta con una incidencia en España de 82 casos por 100.000 varones. En cuanto al rango de edad, la mayoría de casos se diagnostican en hombres de edad avanzada, sin embargo, debido a factores como los hábitos alimentarios, el sedentarismo y la contaminación, cada día es mayor la incidencia en jóvenes. Por tanto, existe en la actualidad la necesidad de poder realizar un diagnóstico temprano de la enfermedad con el fin de que esté en estado localizado y se pueda asegurar un tratamiento óptimo para el paciente. Ahora bien, los métodos de screening empelados hoy en día recurren a la biopsia como método clave, pero esta prueba se trata de una intervención invasiva con un alto dolor asociado para el paciente. Por ello, en se ha incorporado el uso de la resonancia magnética multiparamétrica con el fin de evaluar la lesión antes de realizar la biopsia. En el presente Trabajo Final de Grado se pretende analizar la correlación de biomarcadores sanguíneos y de imagen médica, extraídos de las secuencias T2 y ADC de RMm, con fin de crear un sistema de ayuda al diagnóstico (CDS) para caracterizar lesiones primarias del cáncer de próstata. Para ello, se cuenta con una cohorte de 98 pacientes, de los cuales 50 tienen un resultado de biopsia positiva y 48 negativa. Además, se dispone de 3 variables clínicas que son el volumen de la próstata, el valor del antígeno prostático (PSA), y la densidad del antígeno prostático (dPSA). El procedimiento consiste en segmentar las regiones de interés (ROI), que se corresponden con lesiones de la próstata, para posteriormente aplicar radiómica y extraer características tanto de textura como de forma. Concretamente, se cuenta con 93 descriptores de textura y 17 de forma por secuencia, que dan lugar a un total de 220 características. Así mismo, se aplica la transformada wavelet sobre las secuencias T2 y ADC y se extraen descriptores de textura, conformando un total de 1488 características wavelet. Por tanto, para los estudios se dispone de dos enfoques, uno con características clínicas y originales, con un total de 223 variables, y un segundo con 1711 variables puesto que se añaden las wavelet. Estas características son utilizadas para entrenar y validar modelos de aprendizaje automático para la clasificación de lesiones de la próstata. En primer lugar, se realiza una clasificación de lesiones en función del resultado positivo o negativo de la biopsia. En segundo lugar, se realiza la misma clasificación, pero añadiendo la distinción de la ubicación de la lesión, entre zona periférica y transicional. Finalmente, se realiza un último bloque de estudio en el que se clasifican las lesiones según un grupo de Gleason alto o bajo, para finalmente discernir entre valor de Gleason bajo y muy bajo, u alto y muy alto. Los resultados obtenidos para diferenciar entre biopsia positiva y negativa se sitúan en un AUC entre 0,8333-0,9258 a partir de un número de características entre 5 y 25, siendo mejor el resultado cuando se hace distinción de la localización de la lesión. En cambio, para discernir el valor de Gleason los resultados de AUC se sitúan en torno al 0,6 a partir de 3 y 6 características siendo mejor la clasificación entre alto y muy alto grado de Gleason.
Análisis de la técnica de gating respiratorio para reducir la toxicidad cardiaca en tratamientos de radioterapia en pacientes con cáncer en la mama izquierda
(Universitat Politècnica de València, 2021-09-17) Hernández Pastor, Lara; Moratal Pérez, David; Santabárbara Gómez, José Manuel; Brualla Gonzalez, Luis; Dpto. de Ingeniería Electrónica; Centro de Biomateriales e Ingeniería Tisular; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial
[ES] El cáncer de mama es el tumor maligno más frecuente en mujeres, abarcando una alta incidencia. Uno de los tratamientos en este tipo de tumores es la radioterapia, sin embargo, la radiación indirecta a otros órganos puede tener repercusiones importantes en el futuro. Debido a esto, es importante buscar soluciones óptimas para mejorar los tratamientos administrados a estas pacientes. De la misma manera que ocurre con otros tratamientos contra el cáncer, la radiación puede causar efectos secundarios leves, como el cansancio o los vómitos; y efectos secundarios graves, pudiendo llegar a producir problemas cardiovasculares o toxicidad pulmonar. Uno de los principales problemas derivados de la radiación, actualmente sin resolver, se produce durante la administración de tratamientos radioterápicos en tumores móviles, es decir, en aquellos carcinomas que se desplazan debido a los movimientos respiratorios. Este hecho complica la administración de dosis elevadas de radioterapia, ya que, el margen de radiación debe ser más amplio de lo que el propio tumor exige, lo que supone un mayor riesgo para el tejido sano circundante como ocurre con el cáncer de mama. En el caso de la administración de tratamientos radioterápicos en pacientes con cáncer de mama, en las que ha sido afectada la mama izquierda, el corazón se encuentra muy próximo recibiendo una radiación elevada. El objetivo es reducir la radiación de tejidos y órganos vitales adyacentes, como los pulmones y el corazón. Para ello, se va a hacer uso de la técnica de “gating respiratorio”, que consiste en sincronizar la aplicación de la radiación con la respiración. De esta forma el músculo cardiaco se encuentra despegado de la pared torácica en el momento en que se irradia la mama, reduciendo la toxicidad que llega hasta el corazón. Esta técnica permite administrar la dosis de radiación en una fase seleccionada del ciclo respiratorio del paciente, interrumpiéndose de manera automática cuando el paciente se encuentra respirando en una fase distinta a la programada. Para llevar a cabo esta técnica se precisa de la colaboración de la paciente haciendo uso del método de inspiración profunda. A partir de esto, se sincroniza la respiración con el funcionamiento del acelerador para que la paciente sea tratada únicamente en el momento en el que la paciente esté manteniendo la respiración y se encuentra en el intervalo idóneo. Este intervalo se produce cuando el pulmón se encuentra lleno de aire y la cavidad torácica se amplía, alejando el corazón y evitando la irradiación en ambos órganos. El objetivo principal de este Trabajo Fin de Máster es el estudio de una técnica de tratamiento por radioterapia en pacientes con cáncer de mama, que reduzca la toxicidad recibida por los órganos adyacentes, en especial el corazón. Esta técnica basada en el “gating respiratorio” incorpora un sistema de imagen guiada tanto para los especialistas como para la misma paciente. Utilizando esta técnica, el ciclo respiratorio se muestra gráficamente en la pantalla, lo que permite que la persona pueda observar su propio ciclo y sincronizarlo de forma activa. Así si la paciente sostiene la inspiración, el acelerador se activa y, si la interrumpe, automáticamente se desactiva. De esta forma, la paciente es consciente de cuando tiene que tomar el aire y durante cuánto debe sostenerlo, momento en el cual se producirá la radiación. Esto permite aumentar la precisión de las sesiones de radioterapia debido a la sincronización del ritmo respiratorio. Finalmente, se han recogido los datos de las pacientes a las que se le ha tratado con la técnica de gating, y se ha llevado a cabo una simulación cuando la paciente se encuentra en inspiración y cuando la paciente se encuentra en reposo. A partir de estos datos, se ha realizado un análisis estadístico que permite analizar, principalmente, la toxicidad producida en el corazón en ambos casos y una comparación de estos.
Análisis de las condiciones de procesado de híbridos de quitosano reforzados con óxido de grafeno
(Universitat Politècnica de València, 2017-07-28) Haidar Mari, Jessica; Campillo Fernández, Alberto José; Dpto. de Termodinámica Aplicada; Centro de Biomateriales e Ingeniería Tisular; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial
[ES] El objetivo principal de este trabajo es la obtención de un biomaterial dotado con múltiples vías de anclaje de moléculas bioactivas (factores de crecimiento, secuencias peptídicas, fármacos, etc) a la par que mejore sus propiedades físico-químicas. Para ello, se ha planteado la obtención de un hidrogel híbrido cuya matriz, quitosano, ha sido usada ampliamente como biomaterial, y óxido de grafeno, debido a que éste último presenta una serie de grupos funcionales que permiten, de un lado, su anclaje covalente a la matriz polimérica y, de otro lado, el anclaje de moléculas bioactivas debido a la gran variedad y número de grupos funcionales. Existen diferentes vías para la unión covalente del óxido de grafeno al quitosano. En este proyecto se ha optado por una reacción de amidación. Además, con objeto de caracterizar las propiedades físico-químicas de los hidrogeles híbridos se ha sintetizado una serie de híbridos con distintos contenidos de óxido de grafeno. Asimismo, se ha sintetizado el quitosano puro y un híbrido de quitosano-óxido de grafeno sin reacción química (mezcla en solución), como patrones de comparación. Tras la síntesis de materiales se ha realizado diferentes pruebas de caracterización con el objetivo de verificar si se ha obtenido lo deseado, a saber, termogravimetría (TGA), donde se puede obtener información sobre la composición y estabilidad térmica del material, espectroscopía infrarroja (FTIR), que permitirá determinar si se ha obtenido la reacción de amidación, grado de hinchamiento, donde se ha analizado tanto el coeficiente de difusión de los híbridos como su capacidad de absorción de agua, para finalizar con un ensayo de citotoxicidad siguiendo la norma ISO 10993-12 y la norma ISO 10993-5, para determinar la posible aplicación biomédica del material. Los resultados de este trabajo permitirán plantear sistemas muy interesantes en el campo de los biomateriales para la ingeniería tisular, debido a su gran versatilidad química y posibilidad de ajuste de propiedades físico-químicas.
Análisis de medidas de rehabilitación energética integral para un edificio de 16 viviendas en bloque del municipio de Paterna habitado por familias afectadas por pobreza energética
(Universitat Politècnica de València, 2022-11-03) Luján Torres, Carlos; Vilariño Feltrer, Guillermo; Rodríguez Hernández, José Carlos; Dpto. de Termodinámica Aplicada; Centro de Biomateriales e Ingeniería Tisular; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial
[ES] La transición energética es actualmente uno de los focos de mayor atención a nivel mundial. El desarrollo tecnológico de los últimos 20 años ha provocado incrementos en la demanda de energía que difícilmente se pueden sostener con los recursos fósiles. La emergencia climática en la que nos encontramos hace que la búsqueda de alternativas sea una necesidad. Hay una clara apuesta por las energías renovables y por la innovación de equipos de muy altas prestaciones en cuanto a reducción de consumos en transporte, equipos y edificios de nueva construcción, pero no se debe dejar atrás los elementos ya existentes. Esta evidencia se puede encontrar en el parque de viviendas de España: hogares construidos a lo largo del siglo XX que difícilmente han sufrido alguna rehabilitación y que no se encuentran en sintonía con las exigencias de cumplimiento actuales. Este hecho se traduce en excesivos consumos energéticos provocados por la ineficiencia energética de los hogares que repercuten directamente sobre las familias que ocupan las viviendas y en especial, en aquellas en situación de vulnerabilidad económica. El elevado precio de la luz y del gas no ha hecho más que empeorar un problema ya existente y que cada vez es más recurrente en la sociedad española, la pobreza energética. Los organismos públicos han tratado de paliar y revertir la situación de las familias afectadas a través de ayudas y subvenciones como los bonos eléctricos. Este tipo de soluciones son útiles temporalmente, pero están lejos de dar una solución a la raíz del problema: la insuficiente eficiencia energética de los edificios y hogares de los ciudadanos. La problemática ha sido analizada por organismos especializados, como el IDAE y el Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, los cuales han expuesto la realidad de muchas familias en la ciudad de Valencia. Todos ellos proponen medidas de actuación y planes estratégicos, pero ninguno propone medidas relativas a la rehabilitación de las viviendas. En esta dirección, se ha pretendido estudiar qué medidas de rehabilitación integral de viviendas se pueden aplicar de una forma efectiva y práctica a un bloque de 16 viviendas de titularidad pública habitado por familias en pobreza energética en el barrio de la Coma, ubicado en el municipio de Paterna. Así pues, se analiza cómo afectan los cambios en materia de consumos energéticos y los ahorros que se podrían llegar a conseguir, mejorando así el bienestar térmico y social de las familias más vulnerables. También se evalúan las posibles fuentes de financiación para poder llevar a cabo las actuaciones de rehabilitación integral. De esta forma, las mejoras propuestas en la envolvente y en los equipos térmicos, tanto individuales como colectivos, sumado la integración de generación fotovoltaica en el edificio ofrecen resultados esperanzadores respecto a la eficiencia y ahorro energético. Por ello, estas intervenciones son viables técnicamente y, además, tienen potencial para llevarse a cabo por el contexto favorable a nivel de financiación. Solo así se podrán reducir los enormes consumos energéticos que requiere el parque de viviendas de España y así, cumplir con los compromisos para alcanzar los Objetivos de Desarrollo Sostenible.

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