Diseño e implementación en FPGA de un filtro de partículas para aplicaciones biomédicas

La diabetes mellitus tipo 1 (DM1) es una enfermedad crónica caracterizada por la incapacidad del páncreas de producir insulina. Esta hormona regula la absorción de la glucosa del torrente sanguíneo por parte de las células. Debido a la ausencia de insulina en el cuerpo, la glucosa se acumula en el torrente sanguíneo provocando problemas a corto y largo plazo, como por ejemplo deterioro celular. Los pacientes con esta enfermedad necesitan controlar su glucemia (concentración de glucosa en sangre) midiendo la misma de forma regular e inyectándose insulina subcutánea de por vida. Para conocer la glucemia se pueden utilizar Monitores Continuos de Glucosa (MCG), que proporcionan el valor de la glucosa intersticial en un rango entre uno y cinco minutos. Los MCG actuales presentan los siguientes problemas: Por un lado, el sensor que lleva incorporado introduce ruidos asociados a la medición obtenida. Y, por otro lado, el sensor se degrada a lo largo de su vida útil, lo que dificulta la interpretación de los datos obtenidos. La solución propuesta en este trabajo consiste en la utilización de filtros de partículas. Este tipo de filtros consta de cuatro fases: inicialización, predicción, corrección y remuestreo. Son capaces de identificar los estados ocultos del sistema (glucosa en sangre y degeneración del sensor), a partir de medidas indirectas del mismo (como por ejemplo la glucosa intersticial) teniendo en cuenta el ruido de las mediciones del MCG. En este proyecto se va a aplicar un filtro de partículas de cuatro estados (glucosa, velocidad de variación de la glucosa, degeneración del sensor y velocidad de variación de la degeneración del sensor.). En primera instancia, se utilizará la herramienta Matlab para analizar el correcto funcionamiento de este algoritmo frente a los problemas mencionados anteriormente de los MCG. Y, en segundo lugar, se realizará una implementación hardware sobre una FPGA.

Espesor macular medido con tomografía de coherencia óptica en ojos pseudoafáquicos con implante amarillo vs. transparente

Objetivo: Evaluar mediante tomografía de coherencia óptica (OCT) las variaciones de espesor macular producidas a lo largo del tiempo en ojos pseudoafáquicos implantados con una lente intraocular (LIO) transparente en comparación con sus respectivos ojos contralarerales implantados con LIO amarilla. Métodos: El espesor macular de 36 ojos de 18 sujetos fue evaluado mediante OCT. Los sujetos presentaban edades superiores a 65 años y habían sido intervenidos de cataratas en ambos ojos en 2 cirugías independientes. La principal característica de los individuos es que llevaban implantada una LIO con diferente absorción en cada ojo: transparente (absorbente de la radiación ultravioleta) y amarilla (con filtro adicional absorbente de las radiaciones violeta-azul del espectro visible). El espesor macular se evaluó en 2 sesiones separadas en el tiempo por un intervalo de tiempo de 5 años, mediante el sistema Stratus-OCT (protocolo fast macular thickness). Se analizaron estadísticamente las diferencias en la evolución del espesor macular entre ojos con diferente tipo de LIO. Resultados: Tras 5 años de seguimiento, se observó que los ojos implantados con LIO transparente manifestaban una reducción del espesor macular estadísticamente significativa, superior a la esperada por el aumento de la edad. Sin embargo, los ojos implantados con LIOs amarillas mantuvieron su espesor macular estable. La disminución del espesor macular promedio en ojos implantados con LIO transparente fue de 5 ± 8 μm (p = 0,02) y la reducción del espesor foveal fue de 10 ± 17 μm (p = 0,02). Conclusiones: Los cambios de espesor macular producidos en ojos implantados con una LIO amarilla difieren de los cambios manifestados en ojos con LIO transparente. Estas observaciones apuntan a un posible efecto protector de las LIOs amarillas contra los efectos dañinos de la luz en sujetos pseudoafáquicos. Sin embargo, estudios con un mayor tamaño muestral y mayor tiempo de seguimiento son necesarios para confirmar que la protección inducida por este tipo de LIO es clínicamente significativa.

Mecanismos de optimización en el procesado para H.265/HEVC

En esta memoria se ha implementado una etapa de preprocesado que sirva como primera fase en el proceso de codificación de vídeo. Esta etapa integra dos variedades del filtro de mediana (3×3 y 5×5) y un operador. Dicho operador lleva a cabo el cálculo del gradiente de los píxeles que conforman una imagen o fotograma con objeto de filtrar después aquellos que están por debajo de un determinado valor (threshold). El cálculo de dicho threshold se realiza de manera empírica mediante dos procesos distintos. En el primero se obtienen valores de luminancia y crominancia de píxeles que integran bordes para encontrar aquel que tenga el valor mínimo, mientras que en el segundo se calcula la tasa de píxeles que forman parte de bordes. Una vez se ha realizado el cálculo anterior, se han utilizado distintos valores de threshold, distintas variedades de filtro de mediana y distintos valores de QP (calidad) con objeto de parametrizar las codificaciones que hacen uso de esta nueva etapa. Posteriormente a dichas codificaciones, se han obtenido los tamaños de los bitstreams de salida y se ha evaluado la calidad de los vídeos decodificados o reconstruidos mediante dos métricas objetivas: PSNR y SSIM. Las codificaciones que no utilizan etapa de preprocesado también han sido evaluadas mediante dichas métricas y comparadas con aquellas que sí integran dicha etapa. Los resultados obtenidos dejan patente el compromiso existente entre tamaño de bitstream y calidad, siendo más representativos los de la métrica SSIM, estando esta última más relacionada con la percepción de la imagen por parte del HVS (sistema visual humano). Como resultado, se obtiene para esta métrica tasas de compresión mayores que las alcanzadas sin preprocesamiento, con pérdidas de calidad prácticamente inapreciables.

Análisis de los rasgos cinematográficos de la narrativa de Tenessee Williams y su presencia en las adaptaciones filmadas con su obra

La presente investigación tiene como propósito mostrar los rasgos cinematográficos de la narrativa de Tennessee Williams y su presencia en las adaptaciones filmadas. Las narraciones dramáticas y cinematográficas de las obras del autor han coincidido en el tiempo y tanto el lector como el espectador han podido apreciar la aproximación de su obra al mundo del cine. Dos mundos que en el caso de Williams nunca han estado separados y que, como veremos en este trabajo, se han nutrido respectivamente a pesar de sus diferentes características. El análisis de las adaptaciones cinematográficas de Tennessee Williams por orden cronológico ofrece la oportunidad de poder apreciar esta interrelación entre ambas, pero al mismo tiempo, dependiendo de quién ejerciera la autoría de las adaptaciones y de los problemas surgidos en la época de su realización, podemos apreciar cómo el resultado difiere en ocasiones bastante del proyecto original. En la investigación aplicamos un filtro metodológico común a las adaptaciones que consideramos más significativas y de este proceso sistemático surgen las diferentes convergencias y divergencias entre obras teatrales y adaptaciones cinematográficas, poniendo de manifiesto la enorme potencialidad de la dramaturgia de Tennessee Williams dentro de la narrativa cinematográfica.