Generación de modelos físicos personalizados y segmentación de la pared arterial y el trombo intraluminal en imágenes de aneurismas aórticos abdominales

Esta tesis doctoral está encuadrada dentro del marco general de la ingeniería biomédica aplicada al tratamiento de las enfermedades cardiovasculares, enfermedades que provocan alrededor de 1.9 millones (40%) de muertes al año en la Unión Europea. En este contexto surge el proyecto europeo SCATh-Smart Catheterization, cuyo objetivo principal es mejorar los procedimientos de cateterismo aórtico introduciendo nuevas tecnologías de planificación y navegación quirúrgica y minimizando el uso de fluoroscopía. En particular, esta tesis aborda el modelado y diagnóstico de aneurismas aórticos abdominales (AAA) y del trombo intraluminal (TIL), allí donde esté presente, así como la segmentación de estas estructuras en imágenes preoperatorias de RM. Los modelos físicos específicos del paciente, construidos a partir de imágenes médicas preoperatorias, tienen múltiples usos, que van desde la evaluación preoperatoria de estructuras anatómicas a la planificación quirúrgica para el guiado de catéteres. En el diagnóstico y tratamiento de AAA, los modelos físicos son útiles a la hora de evaluar diversas variables biomecánicas y fisiológicas de las estructuras vasculares. Existen múltiples técnicas que requieren de la generación de modelos físicos que representen la anatomía vascular. Una de las principales aplicaciones de los modelos físicos es el análisis de elementos finitos (FE). Las simulaciones de FE para AAA pueden ser específicas para el paciente y permiten modelar estados de estrés complejos, incluyendo los efectos provocados por el TIL. La aplicación de métodos numéricos de análisis tiene como requisito previo la generación de una malla computacional que representa la geometría de interés mediante un conjunto de elementos poliédricos, siendo los hexaédricos los que presentan mejores resultados. En las estructuras vasculares, generar mallas hexaédricas es un proceso especialmente exigente debido a la compleja anatomía 3D ramificada. La mayoría de los AAA se encuentran situados en la bifurcación de la arteria aorta en las arterias iliacas y es necesario modelar de manera fiel dicha bifurcación. En el caso de que la sangre se estanque en el aneurisma provocando un TIL, éste forma una estructura adyacente a la pared aórtica. De este modo, el contorno externo del TIL es el mismo que el contorno interno de la pared, por lo que las mallas resultantes deben reflejar esta particularidad, lo que se denomina como "mallas conformadas". El fin último de este trabajo es modelar las estructuras vasculares de modo que proporcionen nuevas herramientas para un mejor diagnóstico clínico, facilitando medidas de riesgo de rotura de la arteria, presión sistólica o diastólica, etc. Por tanto, el primer objetivo de esta tesis es diseñar un método novedoso y robusto para generar mallas hexaédricas tanto de la pared aórtica como del trombo. Para la identificación de estas estructuras se utilizan imágenes de resonancia magnética (RM). Deben mantenerse sus propiedades de adyacencia utilizando elementos de alta calidad, prestando especial atención al modelado de la bifurcación y a que sean adecuadas para el análisis de FE. El método tiene en cuenta la evolución de la línea central del vaso en el espacio tridimensional y genera la malla directamente a partir de las imágenes segmentadas, sin necesidad de reconstruir superficies triangulares. Con el fin de reducir la intervención del usuario en el proceso de generación de las mallas, es también objetivo de esta tesis desarrollar un método de segmentación semiautomática de las distintas estructuras de interés. Las principales contribuciones de esta tesis doctoral son: 1. El diseño, implementación y evaluación de un algoritmo de generación de mallas hexaédricas conformadas de la pared y el TIL a partir de los contornos segmentados en imágenes de RM. Se ha llevado a cabo una evaluación de calidad que determine su aplicabilidad a métodos de FE. Los resultados demuestran que el algoritmo desarrollado genera mallas conformadas de alta calidad incluso en la región de la bifurcación, que son adecuadas para su uso en métodos de análisis de FE. 2. El diseño, implementación y evaluación de un método de segmentación automático de las estructuras de interés. La luz arterial se segmenta de manera semiautomática utilizando un software disponible a partir de imágenes de RM con contraste. Los resultados de este proceso sirven de inicialización para la segmentación automática de las caras interna y externa de la pared aórtica utilizando métodos basado en modelos de textura y forma a partir de imágenes de RM sin contraste. Los resultados demuestran que el algoritmo desarrollado proporciona segmentaciones fieles de las distintas estructuras de interés. En conclusión, el trabajo realizado en esta tesis doctoral corrobora las hipótesis de investigación postuladas, y pretende servir como aportación para futuros avances en la generación de modelos físicos de geometrías biológicas. ABSTRACT The frame of this PhD Thesis is the biomedical engineering applied to the treatment of cardiovascular diseases, which cause around 1.9 million deaths per year in the European Union and suppose about 40% of deaths per year. In this context appears the European project SCATh-Smart Catheterization. The main objective of this project is creating a platform which improves the navigation of catheters in aortic catheterization minimizing the use of fluoroscopy. In the framework of this project, the specific field of this PhD Thesis is the diagnosis and modeling of abdominal aortic aneurysm (AAAs) and the intraluminal thrombus (ILT) whenever it is present. Patient-specific physical models built from preoperative imaging are becoming increasingly important in the area of minimally invasive surgery. These models can be employed for different purposes, such as the preoperatory evaluation of anatomic structures or the surgical planning for catheter guidance. In the specific case of AAA diagnosis and treatment, physical models are especially useful for evaluating pressures over vascular structures. There are multiple techniques that require the generation of physical models which represent the target anatomy. Finite element (FE) analysis is one the principal applications for physical models. FE simulations for AAA may be patient-specific and allow modeling biomechanical and physiological variables including those produced by ILT, and also the segmentation of those anatomical structures in preoperative MR images. Applying numeric methods requires the generation of a proper computational mesh. These meshes represent the patient anatomy using a set of polyhedral elements, with hexahedral elements providing better results. In the specific case of vascular structures, generating hexahedral meshes is a challenging task due to the complex 3D branching anatomy. Each patient’s aneurysm is unique, characterized by its location and shape, and must be accurately represented for subsequent analyses to be meaningful. Most AAAs are located in the region where the aorta bifurcates into the iliac arteries and it is necessary to model this bifurcation precisely and reliably. If blood stagnates in the aneurysm and forms an ILT, it exists as a conforming structure with the aortic wall, i.e. the ILT’s outer contour is the same as the wall’s inner contour. Therefore, resulting meshes must also be conforming. The main objective of this PhD Thesis is designing a novel and robust method for generating conforming hexahedral meshes for the aortic wall and the thrombus. These meshes are built using largely high-quality elements, especially at the bifurcation, that are suitable for FE analysis of tissue stresses. The method accounts for the evolution of the vessel’s centerline which may develop outside a single plane, and generates the mesh directly from segmented images without the requirement to reconstruct triangular surfaces. In order to reduce the user intervention in the mesh generation process is also a goal of this PhD. Thesis to develop a semiautomatic segmentation method for the structures of interest. The segmentation is performed from magnetic resonance image (MRI) sequences that have tuned to provide high contrast for the arterial tissue against the surrounding soft tissue, so that we determine the required information reliably. The main contributions of this PhD Thesis are: 1. The design, implementation and evaluation of an algorithm for generating hexahedral conforming meshes of the arterial wall and the ILT from the segmented contours. A quality inspection has been applied to the meshes in order to determine their suitability for FE methods. Results show that the developed algorithm generates high quality conforming hexahedral meshes even at the bifurcation region. Thus, these meshes are suitable for FE analysis. 2. The design, implementation and evaluation of a semiautomatic segmentation method for the structures of interest. The lumen is segmented in a semiautomatic way from contrast filled MRI using an available software. The results obtained from this process are used to initialize the automatic segmentation of the internal and external faces of the aortic wall. These segmentations are performed by methods based on texture and shape models from MRI with no contrast. The results show that the algorithm provides faithful segmentations of the structures of interest requiring minimal user intervention. In conclusion, the work undertaken in this PhD. Thesis verifies the investigation hypotheses. It intends to serve as basis for future physical model generation of proper biological anatomies used by numerical methods.

Análisis de media de diferencia entre imágenes y su posterior implementación usando Matlab

El proyecto consta de dos partes principales y dos anexos. La primera es teórica, en ella realizamos; a modo de introducción, un estudio sobre el tratamiento digital de la imagen, desarrollando las principales técnicas de tratamiento y análisis de imágenes que pudimos estudiar durante la carrera. Una vez desgranado el análisis nos centraremos en la correlación digital de imagen, su evolución y distintas técnicas, donde nos centramos en la correlación cruzada normalizada que usamos posteriormente para la correlación de imágenes con Matlab. La segunda parte consiste en la implementación de un sencillo programa mediante Matlab en el que podremos evaluar y analizar las diferencias entre dos o más imágenes, pudiendo observar gráficamente la desviación en milímetros entre varias imágenes y su dirección con vectores. Posteriormente analizamos los resultados obtenidos y proponemos posibles mejoras para futuros proyectos de correlación de imágenes digitales. Por último, incluimos un par de anexos en los que incluimos un tutorial para automatizar acciones con Adobe Photoshop para facilitar el pretratamiento de fotografías antes de analizarlas con el script y una posible práctica de laboratorio para futuros alumnos de la escuela utilizando nuestro script de Matlab. ABSTRACT. The project involves two main parts and two annexes. The first is theoretical, it performed; by way of introduction, a study on digital image processing, developing the main treatment techniques and image analysis we were able to study along our career. Once shelled analysis we will focus on digital image correlation, evolution and different techniques, where we focus on normalized cross-correlation which we use later for the correlation of images with Matlab. The second part is the implementation of a simple program using Matlab where we can evaluate and analyze the differences between two or more images and can graphically see the deviation in millimeters between various images and their direction vectors. Then we analyze the results and propose possible improvements for future projects correlation of digital images. Finally, we have a couple of annexes in which we include a tutorial to automate actions with Adobe Photoshop to facilitate pretreatment photographs before analyzing the script and a possible lab for future school students using our Matlab script.

Pintura encáustica y nuevos procesos de transferencia de imágenes electrográficas. Aproximación a su inserción en la práctica artística y en la reintegración cromática

La investigación desarrolla nuevos métodos de transferencia de imágenes electrográficas, basados en los particulares comportamientos que brindan las diferentes técnicas encáusticas. Se pretende con ello ampliar los recursos técnicos y plásticos que atañen por igual a ámbitos artísticos muy diferentes: a la pintura encáustica, al arte electrográfico y a la reintegración cromática. El marco general de estudio comprende por tanto, al mismo tiempo, dos procesos o técnicas, considerando como objeto principal de estudio el espacio común comprendido entre ambas. El marco concreto de estudio comprende el desarrollo de nuevos procesos de transferencia de imágenes electrográficas, delimitados a aquellos en los que la pintura encáustica participe activamente. Asimismo, estos procesos de trasferencia no se desarrollan para formar parte de técnicas de seriación, sino como elementos a introducir en la praxis pictórica o en procesos de reintegración cromática. Los desacuerdos detectados en los primeros acercamientos al estudio de la pintura encáustica, relativos a la consideración o no de algunas de estas técnicas como tales, han conducido también a la realización de una revisión crítica para ayudar a esclarecer esta situación, con el fin de favorecer una visión lo más amplia posible que mejore su comprensión, y con la voluntad de normalizar el conjunto de las técnicas encáusticas. La combinación de encáustica y procesos de transferencia de imágenes electrográficas dan lugar a una nueva materialidad de la imagen, donde a las propiedades de esta pintura: plasticidad, flexibilidad, termoplasticidad, reversibilidad, etc., se le suman las particularidades de la imagen tecnológica: analógica o digital, ligada al uso de la fotografía, del escáner, del ordenador, de programas de tratamiento de imágenes, de impresoras o fotocopiadoras, etc...

Opinión del paciente y familiar de la influencia de enfermería en la continuidad del tratamiento psiquiátrico

Tesis (Maestría en Enfermería con Especialidad en Salud Mental y Psiquiatría) UANL

Aprender a ver cine : diseño y evaluación de un programa didáctico para la formación de jóvenes espectadores cinematográficos portugueses

Evaluar el impacto y los efectos a nivel personal, social y didáctico que tiene en los alumnos de Educación Primaria la experimentación, dentro de la asignatura de 'Área de Projecto', de un Programa Didáctico para aprender a ver el cine. En esta línea, se trata de ver en qué medida los conocimientos, hábitos y actitudes pueden verificarse modificados a partir de un tratamiento planificado de reflexión y análisis de los contenidos y lenguaje cinematográfico en el aula. En suma, con este diseño investigativo se pretende analizar cuáles son las posibilidades para implementar programas didácticos para la enseñanza del lenguaje cinematográfico en el proceso educativo formal entre alumnado de Educación Primaria (cuarto y sexto curso). Indagar las percepciones iniciales, conocimientos, hábitos de consumo de cine y actitudes ante el medio cinematográfico de varios grupos de escolares de la Educación Primaria de la Região Autónoma da Madeira, en Portugal. La metodología elegida es el estudio de casos, optando por el 'estudio de casos multiples' ya que se pretende, estudiar la realidad que se desea explorar, describir, explicar, evaluar o modificar, es decir, se opta por un diseño de casos múltiples, ya que se considera que sus evidencias se tornan más creíbles en el momento de valorar el Programa Didáctico. Para el tamaño de la muestra, se ha optado por un número de sujetos razonado para poder verificar los objetivos, algunos autores consideran un tamaño de 30 individuos adecuado para la investigación causal-comparativa y experimental. En este proceso se ha trabajado con 147 alumnos-as y 13 profesores-as. En esta línea se opta por seleccionar en seis centros, institutos públicos, centros urbanos y rurales y aulas de cuarto y sexto curso de Primaria. En este trabajo, se opta por un conjunto amplio de procedimientos y técnicas, en función de los objetivos planteados, recurriendo a las siguientes estrategias: los cuestionarios, los diarios del profesor y de los alumnos, las observaciones no participantes, los mapas fotográficos, los biogramas de los profesores y la descripción de los contextos escolares. Los datos proceden de distintas fuentes: los cuestionarios iniciales y finales (análisis cuantitativo) y los diarios de los profesores y los alumnos, las observaciones y las entrevistas (análisis cualitativo). El material desarrollado pretende que se estimule el aprendizaje a través de la realización de actividades, es decir, intentando combinar la presentación del contenido informativo con la propuesta de una variedad de tareas y actividades para que los alumnos, al realizarlas, desarrollen un proceso de aprendizaje basado en su propia experiencia. Respecto a la valoración global del Programa Didáctico, realizada por los expertos al final de la parrilla, se destaca que es un material atractivo, de fácil consulta, y bastante útil como texto informativo; es necesario para formar a personas críticas capaces de aprender a partir de la visualización de películas; a través de él el alumno puede aprender conocimientos, procedimientos y valores apropiados a sus necesidades como ciudadano del mundo del audiovisual, y finalmente, al partir del medio cinematográfico se permite el desarrollo de competencias básicas que facilitan el aprendizaje crítico y significativo del alumnado. Concluido el análisis de la evaluación del Programa Didáctico por los expertos, se procede a comentar su experimentación en el contexto real. La información resultante de la aplicación en los centros de enseñanza es muy útil ya que proporciona datos valiosos para en el futuro proceder a la reelaboración y mejora del Programa Didáctico en relación a algunos elementos desde el punto de vista de los sujetos de la investigación. Es imprescindible dotar a todos los centros de enseñanza de aulas de informática, con equipos periódicamente actualizados, medios para la proyección y filmación de imágenes, lo que es competencia de la Administración educativa.

Diferencias sociodemogr??ficas, cl??nicas y de resultados del tratamiento entre los trastornos de ansiedad

Resumen tomado de la publicaci??n

Comparación del efecto de mera exposición y el condicionamiento clásico en la formación de preferencias

El objetivo de este estudio fue comparar la eficacia del condicionamiento clásico (CC) y el efecto de mera exposición (ME), en condiciones supraliminales (2000 milisegundos –ms-), sobre la formación de preferencias hacia marcas publicitarias. Se realizó un experimento con diseño intrasujeto, donde se manipuló la variable tratamiento afectivo representada por los dos procedimientos a comparar y se midió la variable dependiente –preferencia hacia las marcas- a través de una tarea de elección forzosa y un diferencial semántico. En el experimento participaron 70 hombres, estudiantes de medicina de la Universidad del Rosario con edades entre 18 y 22 años. El CC se realizó a través de un procedimiento simultáneo y en ambas condiciones la variable independiente se expuso el estímulo 8 veces con una duración de 2000 ms. Los resultados mostraron que los dos procedimientos generaron preferencias en los sujetos, pero no diferencias significativas entre la efectividad de los procedimientos.

Els sistemes d'adquisició, tractament i control de dades. 'Los sistemas de adquisición, tratamiento y control de datos' ; Una nova tecnologia com eina didàctica de ciències experimentals. 'Una nueva tecnología como herramienta didáctica de ciencias experimentales'.

Resumen basado en el de la autora

Actituds de professionals relacionats amb la delinquència envers les causes, la prevenció i el tractament de la mateixa. 'Actitudes de profesionales relacionados con la delincuencia respecto a las causas, la prevención y el tratamiento de la misma'.

Conocer y describir las actitudes que manifiestan ciertos colectivos de profesionales que se relacionan más o menos directamente con los delincuentes, en relación a las causas, prevención y tratamiento de la delincuencia. Estudio 1: 382 estudiantes de Psicología y Medicina de la UAB. Estudio 2: 535 sujetos pertenecientes a la Dirección General de Servicios Penitenciarios y Rehabilitacion de la Generalitat, Dirección General de Protección y Tutela de Menores, Servicios para la infancia y adolescencia del ICASS, Servicios Sociales del Ayuntamiento de Barcelona, cuerpos de policía catalana, periodistas de sucesos y profesores universitarios. El método de elección ha sido el opinativo o estratégico, mayoritariamente. Investigación empírica. Plantea el marco teórico sobre la delincuencia y realiza dos estudios. En el primero elabora un instrumento de medida de actitudes que administra a la muestra 1, así como una batería de tests. Realiza un análisis factorial de los datos a partir del cual selecciona los ítems que forman la escala ad hoc EAD (Escala de Actitudes hacia la Delincuencia), compuesta por tres subescalas: causas, prevención y tratamiento. Calcula la fiabilidad y validez. El segundo estudio consiste en la administración de la EAD a la segunda muestra. Plantea unas hipótesis y realiza un análisis estadístico de los datos por ordenador, comparando las puntuaciones obtenidas en los diferentes grupos de profesionales en las tres subescalas. EAD, Escala de conservadurismo social de Wilson de actitudes sociales, Escala de actitudes hacia los presos de Malvinet. ANOVA, Chi-cuadrado, análisis de componentes principales, índices de fiabilidad y validez, representaciones gráficas y SPSS/PC+. Todos los colectivos de profesionales manifiestan actitudes globales de tipo ambiental hacia las causas de la delincuencia y de intervención social y asistencia socioeducativa no punitivas, con alternativas a la prisión clásica hacia la prevención y el tratamiento de la conducta delictiva, si bien los funcionarios y los policías son los grupos que manifiestan esta actitud con menor grado debido a su rol profesional. A partir de las actitudes favorables mostradas por los colectivos evaluados, está previsto estudiar actitudes hacia aspectos concretos de la delincuencia mediante investigaciones de tipo confirmatorio y teniendo en cuenta las variables demográficas de cada colectivo.

Conservación de cortes coronales, sagitales y transversales de sistema nervioso central humano.

Resumen tomado de la revista. Número extraordinario titulado: Calidad en la enseñanza universitaria. Innovaciones didácticas en la Universidad de Sevilla

El GPS y su aplicación en la realización de rutas e itinerarios.

Este proyecto de innovación educativa se presentó en el Congreso Internacional de Innovación en la Educación celebrado en Valladolid los dias 26, 27 y 28 de abril de 2005

Los problemas de atención y la hiperactividad en la etapa escolar.

Trabajo en el que se plantea el problema de la atención e hiperactividad escolar indicando su evaluación, tratamiento (a nivel farmacológico y pedagógico), al mismo tiempo que se presentan pautas de actuación para padres, especialistas, maestros, etc. A continuación se presenta el núcleo del trabajo : una colección de fichas donde se indican las acciones a seguir para tratar el problema de la atención e hiperactividad en el escolar. Las acciones a realizar por el escolar consisten en: buscar errores entre imágenes y figuras, detectar palabras erróneas, comparar escritos y tamaños, completar imágenes, realizar dictados geométricos y ejercicios para aumentar la memoria, etc..

Escáner y retroproyector, una pizarra mágica.

Se analiza una práctica orientada para niños y niñas de infantil llevada acabo en el CEIP Coca de la Piñera de Utrera en Sevilla. En ella se maneja el retroproyector como elemento esencial de las actividades que se realizan. Mediante su uso, los niños copian en un papel la imagen proyectada, la completan y la colorean. El uso del escáner y de los programas de tratamiento de imágenes, proporcionan la posibilidad de trabajar con imágenes y adaptarlas a las necesidades de programación. Estos métodos se utilizan también para sesiones de artes plásticas.

Todos los significados de todas las imágenes : de la plástica a la cultura visual y más allá.

Analiza las distintas propuestas, desfasadas incluso en su momento, sobre Educación Artística aparecidas en la LGE de 1970 y en la LOGSE de 1990; debido a que en los últimos años los conceptos, materiales, los procedimientos de construcción y análisis de imágenes, etc. han ido aumentando. Centra su atención en la cultura visual, tendencia actual surgida al calor de movimientos postmodernos y nuevas tecnologías: .

TIC en Educación Primaria : tecnologías de la información y comunicación.

Se ofrecen métodos educativos de aplicación de las tecnologías de la información y comunicación en el aula. Los alumnos pueden desarrollar sus capacidades por autoaprendizaje en un entorno basado en las TIC. El método educativo 'Webquest' conduce a los alumnos ordenadamente a las Web y les hace procesar dicha información a partir de unas tareas asignadas; o las cazas del tesoro, donde contestan a una pregunta final a partir de una serie de enlaces seleccionados o mediante el desarrollo de un proyecto sencillo en pequeños grupos a partir de programas de texto, de dibujo y de tratamiento de imágenes. Los alumnos deben desarrollar un conjunto de habilidades operativas como guardar los datos de forma organizada, utilizar una terminología básica de informática o usar las prestaciones básicas del ordenador y sus periféricos. Además, se fomenta el uso de competencias sociales y éticas como el respeto por la propiedad intelectual, la buena educación en las comunicaciones o el respeto y cuidado de los equipos informáticos. Así, las TIC se conciben como herramientas de trabajo para profesores y alumnos, como un instrumento cognitivo para los alumnos o como un instrumento didáctico. Incluye un conjunto de direcciones de Internet de recursos educativos.