Analysis and Simulation of Transverse Random Fracture of Long Fibre Reinforced Composites

La present tesi proposa una metodología per a la simulació probabilística de la fallada de la matriu en materials compòsits reforçats amb fibres de carboni, basant-se en l'anàlisi de la distribució aleatòria de les fibres. En els primers capítols es revisa l'estat de l'art sobre modelització matemàtica de materials aleatoris, càlcul de propietats efectives i criteris de fallada transversal en materials compòsits. El primer pas en la metodologia proposada és la definició de la determinació del tamany mínim d'un Element de Volum Representatiu Estadístic (SRVE) . Aquesta determinació es du a terme analitzant el volum de fibra, les propietats elàstiques efectives, la condició de Hill, els estadístics de les components de tensió i defromació, la funció de densitat de probabilitat i les funcions estadístiques de distància entre fibres de models d'elements de la microestructura, de diferent tamany. Un cop s'ha determinat aquest tamany mínim, es comparen un model periòdic i un model aleatori, per constatar la magnitud de les diferències que s'hi observen. Es defineix, també, una metodologia per a l'anàlisi estadístic de la distribució de la fibra en el compòsit, a partir d'imatges digitals de la secció transversal. Aquest anàlisi s'aplica a quatre materials diferents. Finalment, es proposa un mètode computacional de dues escales per a simular la fallada transversal de làmines unidireccionals, que permet obtenir funcions de densitat de probabilitat per a les variables mecàniques. Es descriuen algunes aplicacions i possibilitats d'aquest mètode i es comparen els resultats obtinguts de la simulació amb valors experimentals.

Los nuevos territorios de la gráfica: imagen, proceso y distribución

La gráfica se encuentra en un proceso de simbiosis con la cultura visual en el que la tecnología de la imagen, la descentralización de la matriz y la adaptación del formato expositivo se funden con el resto de las actividades artísticas. El análisis de las comunidades formadas alrededor de esta práctica configura un puzzle, aparentemente bien encajado, que se divide entre el formalismo y el conceptualismo y entre la idea y el proceso. Las bienales y trienales, a la vanguardia del discurso, cuestionan cualquier concepto que se haya podido asentar con solidez: ante la decadencia del proceso artesanal el mensaje se profundiza nutriéndose de la invectiva provocada por las contradicciones sociales, territoriales y medioambientales para convertirse en un reflejo de la sociedad contemporánea. Comprender la gráfica actual pasa por un ejercicio de aperturismo y un proceso de adaptación al cambio técnico e iconográfico de los sectores implicados. El grabado es ahora un territorio en el que la integración de todas las artes permite cruzar sus fronteras con fluidez.

Evaluación de la efectividad y coste efectividad del retinógrafo no midríatico y análisis coste-beneficio de las diferentes estrategias de cribado en el diagnóstico y seguimiento de la retinopatía diabética : modelo de aplicación y desarrollo del programa de cribado en la Comunidad Autónoma Canaria

Programa de doctorado: Avances en Medicina Interna. La fecha de publicación es la fecha de lectura

Imagen de la ciencia en alumnos universitarios : una revisión y resultados.

Resumen basado en el de la publicación

Descrição de recursos imagéticos digitais: apresentação de um modelo conceitual

Techniques of image capture have advanced along with the technologies of information and communication and unthinkable numbers of information available and imagery are stored in digital environments. The objective of this study is point out difficulties found in the construction of imagetic representations of digital resources using the instruments available for the treatment of descriptive information. The results we have the mapping of descriptive elements to digital images derived from analyzing of the schemes to guide the construction of descriptive records (AACR2R, ISBD, Graphic Materials, RDA, CDWA, CCO) and the conceptual model FRBRer. The result of this analysis conducted the conceptual model, Functional Requirements for Digital Imagetic Data RFDID to the development of more efficient ways to represent the use of imagery in order to make it available, accessible and recoverable from the data persistence descriptive, flexibility, consistency and integrity as essential requirements for the representation of the digital image.

Caracterización por contenido de β-carotenos de ocho cultivares de zanahoria (Daucus carota L.) y su relación con el color

El objetivo fue determinar, durante dos años, el contenido de β-caroteno y su relación con el Índice de Color (IC), de ocho cultivares comerciales del tipo 'Flakkee' cultivadas en el INTA La Consulta. El diseño experimental a campo utilizado fue en bloques al azar con 3 repeticiones. Se evaluó β-caroteno (espectrofotometría a 450 nm) y se calculó el IC, mediante captación de imagen digital con PC y escáner, midiendo L, a y b del Sistema CIELAB. Los datos fueron analizados por ACP (análisis de componentes principales), la visualización de la variabilidad, por cartografiado de datos, análisis de varianza, pruebas de diferencia de medias y correlaciones. Los contenidos de β-carotenos y el IC de los cultivares se mantuvieron constantes durante los dos años estudiados, resultando las cultivares Natasha, Flakesse y Colmar las de mayor valor nutricional en cuanto a aporte de β-carotenos. En el rango de valores menores de 18 mg%g de β-carotenos, se observó una correlación positiva significativa en las cultivares Supreme, Spring y Laval. No se encontró una correlación alta lineal entre el IC y el contenido de β-carotenos. El uso del IC resulta adecuado para predecir, en un intervalo de valores, el contenido de β-carotenos en cultivares de zanahoria.

Mímesis, fotografía e imagen electrónica

El presente trabajo propone una reflexión en torno a la mímesis en la tecnología digital. Se aborda el problema del referente "real" de la imagen y su "traducción" a la imagen electrónica frente a la creación verosímil de una imagen mimética aunque "irreal". Se toma como punto de partida el origen de la categoría de "aura" en las reflexiones de Walter Benjamin sobre la fotografía presentes en los ensayos "Historia de la fotografía". A partir de la cuestión del referente, estas aproximaciones se problematizan a partir de los ensayos La cámara lúcida. Nota sobre la fotografía del semiólogo Roland Barthes y Mimesis & Alterity: A Particular History of the Senses del antropólogo Michael Tuassig. Desde esta constelación de autores se propondrá una estética del referente que se contrasta con la aparición de la imagen electrónica y el desplazamiento de la fotografía al plano del lenguaje con la aparición de la imagen digital. Para ello se retoman las consideraciones del teórico brasileño Arlindo Machado desarrolladas en Máquina e imaginário: o desafio das poéticas tecnológicas y El paisaje mediático. El problema que articula el recorrido teórico expuesto es la autolimitación al realismo en las "poéticas tecnológicas" frente a su abandono en las prácticas artísticas de la fotografía "analógica". Taussig replantea la categoría de alteridad a partir de las "máquinas miméticas" en tanto constitutivas de un sensorium occidental. Los textos de Machado permiten una complejización del "impulso mimético" inscrito en estos artefactos a partir de la descripción de su génesis técnica y de sus particularidades. Se aborda como ejemplo la obra experimental conjunta Agrippa (A Book of the Dead) de 1992 del escritor William Gibson, el artista plástico Dennis Ashbaugh y el editor Kevin Beggos Jr.

Mímesis, fotografía e imagen electrónica

El presente trabajo propone una reflexión en torno a la mímesis en la tecnología digital. Se aborda el problema del referente "real" de la imagen y su "traducción" a la imagen electrónica frente a la creación verosímil de una imagen mimética aunque "irreal". Se toma como punto de partida el origen de la categoría de "aura" en las reflexiones de Walter Benjamin sobre la fotografía presentes en los ensayos "Historia de la fotografía". A partir de la cuestión del referente, estas aproximaciones se problematizan a partir de los ensayos La cámara lúcida. Nota sobre la fotografía del semiólogo Roland Barthes y Mimesis & Alterity: A Particular History of the Senses del antropólogo Michael Tuassig. Desde esta constelación de autores se propondrá una estética del referente que se contrasta con la aparición de la imagen electrónica y el desplazamiento de la fotografía al plano del lenguaje con la aparición de la imagen digital. Para ello se retoman las consideraciones del teórico brasileño Arlindo Machado desarrolladas en Máquina e imaginário: o desafio das poéticas tecnológicas y El paisaje mediático. El problema que articula el recorrido teórico expuesto es la autolimitación al realismo en las "poéticas tecnológicas" frente a su abandono en las prácticas artísticas de la fotografía "analógica". Taussig replantea la categoría de alteridad a partir de las "máquinas miméticas" en tanto constitutivas de un sensorium occidental. Los textos de Machado permiten una complejización del "impulso mimético" inscrito en estos artefactos a partir de la descripción de su génesis técnica y de sus particularidades. Se aborda como ejemplo la obra experimental conjunta Agrippa (A Book of the Dead) de 1992 del escritor William Gibson, el artista plástico Dennis Ashbaugh y el editor Kevin Beggos Jr.

Mímesis, fotografía e imagen electrónica

El presente trabajo propone una reflexión en torno a la mímesis en la tecnología digital. Se aborda el problema del referente "real" de la imagen y su "traducción" a la imagen electrónica frente a la creación verosímil de una imagen mimética aunque "irreal". Se toma como punto de partida el origen de la categoría de "aura" en las reflexiones de Walter Benjamin sobre la fotografía presentes en los ensayos "Historia de la fotografía". A partir de la cuestión del referente, estas aproximaciones se problematizan a partir de los ensayos La cámara lúcida. Nota sobre la fotografía del semiólogo Roland Barthes y Mimesis & Alterity: A Particular History of the Senses del antropólogo Michael Tuassig. Desde esta constelación de autores se propondrá una estética del referente que se contrasta con la aparición de la imagen electrónica y el desplazamiento de la fotografía al plano del lenguaje con la aparición de la imagen digital. Para ello se retoman las consideraciones del teórico brasileño Arlindo Machado desarrolladas en Máquina e imaginário: o desafio das poéticas tecnológicas y El paisaje mediático. El problema que articula el recorrido teórico expuesto es la autolimitación al realismo en las "poéticas tecnológicas" frente a su abandono en las prácticas artísticas de la fotografía "analógica". Taussig replantea la categoría de alteridad a partir de las "máquinas miméticas" en tanto constitutivas de un sensorium occidental. Los textos de Machado permiten una complejización del "impulso mimético" inscrito en estos artefactos a partir de la descripción de su génesis técnica y de sus particularidades. Se aborda como ejemplo la obra experimental conjunta Agrippa (A Book of the Dead) de 1992 del escritor William Gibson, el artista plástico Dennis Ashbaugh y el editor Kevin Beggos Jr.

Desarrollo de rutinas para el análisis automatizado de tomografía no destructiva de resonancia magnética en espumas y geles

La microestructura (en el rango 0.1?100 ?m) tiene un importante impacto en el procesado y propiedades físico-químicas y organolépticas de los alimentos, tal y como se refleja en la propuesta del proyecto europeo INSIDEFOOD (Integrated sensing and imaging devices for designing, monitoring and controlling microstructure of foods) que utiliza matrices alimentarias artificiales a base de geles y espumas como modelos estandarizados para el estudio de la microestructura. Concretamente se ha trabajado con espumas y geles azucarados (a base de fructosa), espumas no azucaradas (0% fructosa, a base de agarosa), como símiles de alimentos de elevada porosidad y geles de gelatina comúnmente utilizados como símiles de productos cárnicos. El objetivo de este trabajo es el estudio no invasivo de la microestructura de estos geles y espumas mediante Resonancia Magnética Nuclear (NMR): tanto tomografía (MRI), como relaxometría 2D, así como la implementación de herramientas de análisis de imagen, empleando el entorno de Matlab®: segmentación, filtros morfológicos y análisis de textura. Este procedimiento permite evaluar la distribución y disponibilidad del agua, así como distribución y tamaño de poros, entre otros parámetros de interés.

Desarrollo de una herramienta para el análisis de imágenes cerebrales multimodales

En la actualidad, el desarrollo de las tecnologías de adquisición y análisis de imagen médica permiten la implementación de aplicaciones con fines clínicos y de investigación que resulten en un mejor conocimiento de la fisiopatología humana y, en la práctica, un mejor tratamiento a los pacientes. Utilizando imágenes de resonancia magnética nuclear y de tomografía por emisión de fotón único (SPECT), se han desarrollado los algoritmos de registro necesarios para ser integrados en dos procedimientos de uso clínico. En el primero de estos procedimientos, el objetivo es la localización del foco epileptogénico en casos de epilepsia fármacorresistente mediante el protocolo denominado SISCOM. En este contexto, se ha implementado un algoritmo de registro rígido para el corregistro de Resonancia Magnética e imagen SPECT interictal, así como un algoritmo de registro afín que ayuda a la segmentación de imágenes SPECT. Así mismo, se han validado y caracterizado ambos algoritmos y la librería sobre la que se han desarrollado. El segundo procedimiento tiene por objeto la cuantificación de neurotransmisores dopaminérgicos para el diagnóstico de Enfermedad de Parkinson. En este contexto, se ha implementado un algoritmo de registro SPECT-template necesario para realizar correctamente la cuantificación.

Flor de levaduras: Análisis morfológico del crecimiento en medio sólido.

La contaminación con levaduras es un factor muy relevante en el detrimento de la calidad de algunos alimentos. Cuando las levaduras se desarrollan en medio sólido lo hacen en forma de colonias superficiales. El análisis de imagen es una técnica idónea para el análisis objetivo de las diferencias morfológicas que se observan durante el crecimiento de las levaduras en medio sólido. En este trabajo se escogen los parámetros matemáticos que permitan establecer un procedimiento cuantitativo capaz de caracterizar el tránsito de una morfología circular a otra lobulada, programándolos empleando como base las librerías de análisis de imagen Matlab. El procedimiento propuesto se valida con un amplio diseño experimental: periodo de crecimiento y número de colonias por placa.

Supervisado del deshidratado de zanahorias con imagen de resonancia magnética nuclear.

La imagen de resonancia magnética nuclear (RMN) aplicada en el análisis de alimentos permite evaluar y cuantificar la humedad o grasa en un material entre otros. En el caso del análisis de productos deshidratados y el estudio evolutivo de la pérdida de agua a lo largo de la operación de secado, puede proporcionar información espacio temporal, importante para definir y mejorar las características del proceso orientado hacia la mejora de la calidad en el producto final. En el presente trabajo se evaluaron 9 muestras de zanahorias sin piel, quedando una fresca como referencia y las otras 8 se secaron en estufa con circulación de aire forzado a 50ºC. Las muestras se ensayaron por duplicado según 4 tiempos de secado diferentes 6, 12, 24 y 30 horas, con porcentajes finales de humedad desde el 90% (zanahoria fresca), hasta el 18%. Se obtuvo para cada muestra mapas de densidad protónica (DP) utilizando el equipo de RMN Bruker BIOSPEC 47/40 (de 4.7T, 200MHz y gradientes de 6cm de diámetro), al escanearlas se obtuvo un total de 10 cortes transversales cada 5 mm. Se construyó una matriz de 10 cortes x 9 muestras incluyendo todas las imágenes de DP, la imagen resultante se segmentó para establecer parámetros cuantitativos sobre cada corte, mediante técnicas de análisis de imagen. Los valores de DP representan la cantidad de protones H+ que han sido excitados proporcionales a la cantidad de agua en el alimento, a menores niveles de DP menor cantidad de agua en el alimento: se generaron histogramas representando el número de pixeles de la imagen que pertenecen a una clase de valores de DP por corte. Algunos de los histogramas presentaron un patrón bimodal, que puede asociarse a los distintos tejidos presentes en la zanahoria principalmente córtex y cilindro vascular, lo que indica, es que contiene diferentes coeficientes de difusividad efectiva, velocidades de secado y contenido final de humedad diferenciadas para cada tejido (Sriakatden y Roberts, 2008). La utilización de la RMN proporciona información acerca de la desigualdad en la distribución del agua en las diferentes estructuras de una misma matriz sólida. A la par del estudio en DP, se realizó un análisis para cuantificar la evolución de la contracción del tejido, parámetro de calidad importante, que aumenta con la pérdida de agua durante el proceso. Se obtuvieron los gráficos que muestran la relación perímetro/área sobre las imágenes de DP por corte, indicando una agrupación de las muestras según cuatro niveles de humedad correspondientes a diferentes tiempos de secado: 90% (fresca), 60% (6 h), 50%(12 h) y 18% (24 h y 30 h).

Aplicación de técnicas de inteligencia artificial para contribuir en la detección de microcalcificaciones en mamografía digitalizada

A nivel mundial, el cáncer de mama es el tipo de cáncer más frecuente además de una de las principales causas de muerte entre la población femenina. Actualmente, el método más eficaz para detectar lesiones mamarias en una etapa temprana es la mamografía. Ésta contribuye decisivamente al diagnóstico precoz de esta enfermedad que, si se detecta a tiempo, tiene una probabilidad de curación muy alta. Uno de los principales y más frecuentes hallazgos en una mamografía, son las microcalcificaciones, las cuales son consideradas como un indicador importante de cáncer de mama. En el momento de analizar las mamografías, factores como la capacidad de visualización, la fatiga o la experiencia profesional del especialista radiólogo hacen que el riesgo de omitir ciertas lesiones presentes se vea incrementado. Para disminuir dicho riesgo es importante contar con diferentes alternativas como por ejemplo, una segunda opinión por otro especialista o un doble análisis por el mismo. En la primera opción se eleva el coste y en ambas se prolonga el tiempo del diagnóstico. Esto supone una gran motivación para el desarrollo de sistemas de apoyo o asistencia en la toma de decisiones. En este trabajo de tesis se propone, se desarrolla y se justifica un sistema capaz de detectar microcalcificaciones en regiones de interés extraídas de mamografías digitalizadas, para contribuir a la detección temprana del cáncer demama. Dicho sistema estará basado en técnicas de procesamiento de imagen digital, de reconocimiento de patrones y de inteligencia artificial. Para su desarrollo, se tienen en cuenta las siguientes consideraciones: 1. Con el objetivo de entrenar y probar el sistema propuesto, se creará una base de datos de imágenes, las cuales pertenecen a regiones de interés extraídas de mamografías digitalizadas. 2. Se propone la aplicación de la transformada Top-Hat, una técnica de procesamiento digital de imagen basada en operaciones de morfología matemática. La finalidad de aplicar esta técnica es la de mejorar el contraste entre las microcalcificaciones y el tejido presente en la imagen. 3. Se propone un algoritmo novel llamado sub-segmentación, el cual está basado en técnicas de reconocimiento de patrones aplicando un algoritmo de agrupamiento no supervisado, el PFCM (Possibilistic Fuzzy c-Means). El objetivo es encontrar las regiones correspondientes a las microcalcificaciones y diferenciarlas del tejido sano. Además, con la finalidad de mostrar las ventajas y desventajas del algoritmo propuesto, éste es comparado con dos algoritmos del mismo tipo: el k-means y el FCM (Fuzzy c-Means). Por otro lado, es importante destacar que en este trabajo por primera vez la sub-segmentación es utilizada para detectar regiones pertenecientes a microcalcificaciones en imágenes de mamografía. 4. Finalmente, se propone el uso de un clasificador basado en una red neuronal artificial, específicamente un MLP (Multi-layer Perceptron). El propósito del clasificador es discriminar de manera binaria los patrones creados a partir de la intensidad de niveles de gris de la imagen original. Dicha clasificación distingue entre microcalcificación y tejido sano. ABSTRACT Breast cancer is one of the leading causes of women mortality in the world and its early detection continues being a key piece to improve the prognosis and survival. Currently, the most reliable and practical method for early detection of breast cancer is mammography.The presence of microcalcifications has been considered as a very important indicator ofmalignant types of breast cancer and its detection and classification are important to prevent and treat the disease. However, the detection and classification of microcalcifications continue being a hard work due to that, in mammograms there is a poor contrast between microcalcifications and the tissue around them. Factors such as visualization, tiredness or insufficient experience of the specialist increase the risk of omit some present lesions. To reduce this risk, is important to have alternatives such as a second opinion or a double analysis for the same specialist. In the first option, the cost increases and diagnosis time also increases for both of them. This is the reason why there is a great motivation for development of help systems or assistance in the decision making process. This work presents, develops and justifies a system for the detection of microcalcifications in regions of interest extracted fromdigitizedmammographies to contribute to the early detection of breast cancer. This systemis based on image processing techniques, pattern recognition and artificial intelligence. For system development the following features are considered: With the aim of training and testing the system, an images database is created, belonging to a region of interest extracted from digitized mammograms. The application of the top-hat transformis proposed. This image processing technique is based on mathematical morphology operations. The aim of this technique is to improve the contrast betweenmicrocalcifications and tissue present in the image. A novel algorithm called sub-segmentation is proposed. The sub-segmentation is based on pattern recognition techniques applying a non-supervised clustering algorithm known as Possibilistic Fuzzy c-Means (PFCM). The aim is to find regions corresponding to the microcalcifications and distinguish them from the healthy tissue. Furthermore,with the aim of showing themain advantages and disadvantages this is compared with two algorithms of same type: the k-means and the fuzzy c-means (FCM). On the other hand, it is important to highlight in this work for the first time the sub-segmentation is used for microcalcifications detection. Finally, a classifier based on an artificial neural network such as Multi-layer Perceptron is used. The purpose of this classifier is to discriminate froma binary perspective the patterns built from gray level intensity of the original image. This classification distinguishes between microcalcifications and healthy tissue.

Methods for the analysis of multi-scale cell dynamics from fluorescence microscopy images

La embriogénesis es el proceso mediante el cual una célula se convierte en un ser un vivo. A lo largo de diferentes etapas de desarrollo, la población de células va proliferando a la vez que el embrión va tomando forma y se configura. Esto es posible gracias a la acción de varios procesos genéticos, bioquímicos y mecánicos que interaccionan y se regulan entre ellos formando un sistema complejo que se organiza a diferentes escalas espaciales y temporales. Este proceso ocurre de manera robusta y reproducible, pero también con cierta variabilidad que permite la diversidad de individuos de una misma especie. La aparición de la microscopía de fluorescencia, posible gracias a proteínas fluorescentes que pueden ser adheridas a las cadenas de expresión de las células, y los avances en la física óptica de los microscopios han permitido observar este proceso de embriogénesis in-vivo y generar secuencias de imágenes tridimensionales de alta resolución espacio-temporal. Estas imágenes permiten el estudio de los procesos de desarrollo embrionario con técnicas de análisis de imagen y de datos, reconstruyendo dichos procesos para crear la representación de un embrión digital. Una de las más actuales problemáticas en este campo es entender los procesos mecánicos, de manera aislada y en interacción con otros factores como la expresión genética, para que el embrión se desarrolle. Debido a la complejidad de estos procesos, estos problemas se afrontan mediante diferentes técnicas y escalas específicas donde, a través de experimentos, pueden hacerse y confrontarse hipótesis, obteniendo conclusiones sobre el funcionamiento de los mecanismos estudiados. Esta tesis doctoral se ha enfocado sobre esta problemática intentando mejorar las metodologías del estado del arte y con un objetivo específico: estudiar patrones de deformación que emergen del movimiento organizado de las células durante diferentes estados del desarrollo del embrión, de manera global o en tejidos concretos. Estudios se han centrado en la mecánica en relación con procesos de señalización o interacciones a nivel celular o de tejido. En este trabajo, se propone un esquema para generalizar el estudio del movimiento y las interacciones mecánicas que se desprenden del mismo a diferentes escalas espaciales y temporales. Esto permitiría no sólo estudios locales, si no estudios sistemáticos de las escalas de interacción mecánica dentro de un embrión. Por tanto, el esquema propuesto obvia las causas de generación de movimiento (fuerzas) y se centra en la cuantificación de la cinemática (deformación y esfuerzos) a partir de imágenes de forma no invasiva. Hoy en día las dificultades experimentales y metodológicas y la complejidad de los sistemas biológicos impiden una descripción mecánica completa de manera sistemática. Sin embargo, patrones de deformación muestran el resultado de diferentes factores mecánicos en interacción con otros elementos dando lugar a una organización mecánica, necesaria para el desarrollo, que puede ser cuantificado a partir de la metodología propuesta en esta tesis. La metodología asume un medio continuo descrito de forma Lagrangiana (en función de las trayectorias de puntos materiales que se mueven en el sistema en lugar de puntos espaciales) de la dinámica del movimiento, estimado a partir de las imágenes mediante métodos de seguimiento de células o de técnicas de registro de imagen. Gracias a este esquema es posible describir la deformación instantánea y acumulada respecto a un estado inicial para cualquier dominio del embrión. La aplicación de esta metodología a imágenes 3D + t del pez zebra sirvió para desvelar estructuras mecánicas que tienden a estabilizarse a lo largo del tiempo en dicho embrión, y que se organizan a una escala semejante al del mapa de diferenciación celular y con indicios de correlación con patrones de expresión genética. También se aplicó la metodología al estudio del tejido amnioserosa de la Drosophila (mosca de la fruta) durante el cierre dorsal, obteniendo indicios de un acoplamiento entre escalas subcelulares, celulares y supracelulares, que genera patrones complejos en respuesta a la fuerza generada por los esqueletos de acto-myosina. En definitiva, esta tesis doctoral propone una estrategia novedosa de análisis de la dinámica celular multi-escala que permite cuantificar patrones de manera inmediata y que además ofrece una representación que reconstruye la evolución de los procesos como los ven las células, en lugar de como son observados desde el microscopio. Esta metodología por tanto permite nuevas formas de análisis y comparación de embriones y tejidos durante la embriogénesis a partir de imágenes in-vivo. ABSTRACT The embryogenesis is the process from which a single cell turns into a living organism. Through several stages of development, the cell population proliferates at the same time the embryo shapes and the organs develop gaining their functionality. This is possible through genetic, biochemical and mechanical factors that are involved in a complex interaction of processes organized in different levels and in different spatio-temporal scales. The embryogenesis, through this complexity, develops in a robust and reproducible way, but allowing variability that makes possible the diversity of living specimens. The advances in physics of microscopes and the appearance of fluorescent proteins that can be attached to expression chains, reporting about structural and functional elements of the cell, have enabled for the in-vivo observation of embryogenesis. The imaging process results in sequences of high spatio-temporal resolution 3D+time data of the embryogenesis as a digital representation of the embryos that can be further analyzed, provided new image processing and data analysis techniques are developed. One of the most relevant and challenging lines of research in the field is the quantification of the mechanical factors and processes involved in the shaping process of the embryo and their interactions with other embryogenesis factors such as genetics. Due to the complexity of the processes, studies have focused on specific problems and scales controlled in the experiments, posing and testing hypothesis to gain new biological insight. However, methodologies are often difficult to be exported to study other biological phenomena or specimens. This PhD Thesis is framed within this paradigm of research and tries to propose a systematic methodology to quantify the emergent deformation patterns from the motion estimated in in-vivo images of embryogenesis. Thanks to this strategy it would be possible to quantify not only local mechanisms, but to discover and characterize the scales of mechanical organization within the embryo. The framework focuses on the quantification of the motion kinematics (deformation and strains), neglecting the causes of the motion (forces), from images in a non-invasive way. Experimental and methodological challenges hamper the quantification of exerted forces and the mechanical properties of tissues. However, a descriptive framework of deformation patterns provides valuable insight about the organization and scales of the mechanical interactions, along the embryo development. Such a characterization would help to improve mechanical models and progressively understand the complexity of embryogenesis. This framework relies on a Lagrangian representation of the cell dynamics system based on the trajectories of points moving along the deformation. This approach of analysis enables the reconstruction of the mechanical patterning as experienced by the cells and tissues. Thus, we can build temporal profiles of deformation along stages of development, comprising both the instantaneous events and the cumulative deformation history. The application of this framework to 3D + time data of zebrafish embryogenesis allowed us to discover mechanical profiles that stabilized through time forming structures that organize in a scale comparable to the map of cell differentiation (fate map), and also suggesting correlation with genetic patterns. The framework was also applied to the analysis of the amnioserosa tissue in the drosophila’s dorsal closure, revealing that the oscillatory contraction triggered by the acto-myosin network organized complexly coupling different scales: local force generation foci, cellular morphology control mechanisms and tissue geometrical constraints. In summary, this PhD Thesis proposes a theoretical framework for the analysis of multi-scale cell dynamics that enables to quantify automatically mechanical patterns and also offers a new representation of the embryo dynamics as experienced by cells instead of how the microscope captures instantaneously the processes. Therefore, this framework enables for new strategies of quantitative analysis and comparison between embryos and tissues during embryogenesis from in-vivo images.