Neuronas Espejo : Un nuevo camino dentro de las Neurociencias. Aportes y aplicaciones, en el área de la reeducación y la rehabilitación

El presente trabajo, pretende sumergirse en el mundo de las Neuronas Espejo. Dichas neuronas fueron descubiertas por un equipo de Neurobiólogos Italianos, de la Universidad de Parma, en el año 1995. Es el último "gran descubrimiento" que se ha hecho en el ámbito de las Neurociencias; tanto que hasta algunos especialistas han llegado a decir, que tal descubrimiento estaba llamado a desempeñar en las Neurociencias, un papel semejante al que había tenido en Biología, la decodificación de la estructura del ADN. Las Neuronas Espejo son un tipo particular de neuronas, que se activan cuando un individuo realiza una acción, pero también cuando él observa una acción similar, realizada por otro individuo. Las neuronas espejo forman parte de un sistema de redes neuronales que posibilita la percepción-ejecución-intención. A partir de este descubrimiento se han aplicado programas de reeducación y rehabilitación, a pacientes con distintos tipos de lesiones y patologías; los cuales abordaremos, para dar conocimiento de las terapias y poder analizar y profundizar sobre las mismas

Trastorno obsesivo compulsivo/Neurosis obsesiva : Consecuencias clínicas

Este trabajo ha surgido como resultado de una clase de un Seminario dictado en el marco de la cátedra de Psicoterapia I de la Facultad de Psicología de la U.N.L.P. El mismo se tituló 'Los padecimientos actuales y sus abordajes terapéuticos', y tuvo como objetivo explicitar algunos modos de nominar y tratar a las formas en que se presentan actualmente el malestar humano en nuestra época. En lo que hace a nuestra presentación, nos referiremos específicamente al TOC y a la Neurosis Obsesiva. Nos interesa mostrar que no se trata del mismo fenómeno, como suele pensarse. El diagnóstico de TOC no autoriza a pensar que se trataría de una neurosis obsesiva tal como se plantea desde el psicoanálisis. Tampoco el diagnóstico de neurosis obsesiva supone uno de TOC. De ambas categorías se desprenden operaciones psicoterapéuticas diferentes, en la medida en que suponen distintas concepciones del sujeto a tratar, así como también posiciones diferentes en relación al diagnóstico psicopatológico (semiológico y estructural). El diagnóstico de neurosis obsesiva reviste una particularidad: la de ser realizado bajo transferencia en el marco de la oferta del dispositivo analítico, donde se pone en juego la realidad sexual del inconciente para cada sujeto, en relación a la cual tomarán lugar las intervenciones y la lógica del tratamiento. Ello a diferencia del diagnóstico de TOC, que dependería de la verificación o no de determinados signos (obsesiones, compulsiones, dudas, consideradas inútiles) a los cuales le subyacen creencias o cogniciones disfuncionales típicas a cuestionar o sustituir en el marco de la cura, valiéndose de determinados procedimientos técnicos. De aquí se desprende que otra diferencia estaría en relación a la concepción de la causa (etiología sexual y mecanismo psíquico, desde el psicoanálisis; las cogniciones desde las TCC) y las intervenciones que de ella se desprenden. La neurosis obsesiva es establecida como estructura clínica con una etiología y mecanismos particulares formalizados por Freud: la represión frente a lo sexual, mediante anulación y aislamiento. El corte en acto bajo transferencia es una maniobra propiamente analítica. La misma es vez a vez, no supone ninguna técnica o receta programada de antemano. Por su parte, el TOC es una categoría semiológica descriptiva del DSM IV (Manual Diagnóstico y Estadístico de Trastornos Mentales) usada tanto por psiquiatras y terapeutas cognitivo comportamentales. Estos últimos le adjudican al mencionado trastorno una serie de pensamientos y creencias que se reiterarían en la mayoría de los TOC. Las 'creencias disfuncionales', o 'errores cognitivos', serían la causa del padecimiento. Su cuestionamiento, problematización, cambio, eliminación o sustitución por otras con mayor funcionalidad, mediante diversas técnicas e instrumentos preestablecidos de antemano (principalmente el cuestionamiento socrático y el empiricismo colaborativo entendido, entre otras cosas, como un tipo de alianza terapéutica y común acuerdo), traería aparejados cambios en las emociones y en las conductas. Allí radicaría su eficacia. A tales fines, se maneja en esta práctica psicoterapéutica una concepción de la realidad diferente a la establecida desde la praxis psicoanalítica. Para las terapias cognitivo comportamentales, se trataría de una realidad no afectada por lo que la creencia que el cliente le adjudica, una realidad compartida, señalada por el terapeuta para brindar evidencia objetiva que contradiga dichas creencias. Desde el psicoanálisis, se considera la realidad fantasmática (psíquica y sexual) del sujeto como algo fundamental a dar lugar en el tratamiento

El arte como herramienta complementaria para la atención de la salud en el área metropolitana de Buenos Aires

El objetivo del presente trabajo es describir y analizar las ofertas terapéuticas que utilizan el arte, con el fin de prevenir, aliviar o sanar malestares físicos, emocionales o sociales en un contexto de medicinas múltiples. Los actores sociales en el proceso de atención de la salud en el área metropolitana de Buenos Aires, hacen uso de diversas terapias que encuentran a disposición. Para atender los malestares que los aquejan, seleccionan y combinan la atención biomédica, remedios caseros, terapias religiosas y alternativas, entre las que se incluyen las herramientas terapéuticas que aportan los lenguajes artísticos (como la musicoterapia, danza-terapia, arte-terapia, entre otras opciones que se recrean continuamente). Estas intervenciones sobre la salud del paciente impactan de manera positiva a nivel físico, emocional y social, según lo explorado a través de las entrevistas realizadas. Metodológicamente se pretende desarrollar una etnografía que dé cuenta de las vivencias y significados que explican los procesos asociados a la combinación de medicinas en la ciudad de Buenos Aires. Inscribiéndose en las corrientes hermenéuticas y fenomenológicas, para acceder a las experiencias del sujeto, las que constituyen el núcleo central del análisis, recurriendo a material que proviene de observaciones y entrevistas abiertas, extensas y recurrentes con informantes calificados

Dificultades en la conceptualización y en el registro de la utilización de Medicinas Alternativas y Complementarias

Estudios internacionales y locales dan cuenta de la utilización de medicinas alternativas y complementarias (MACs), aunque en nuestro país los estudios empíricos sobre la temática han sido abordados mayoritariamente desde una metodología cualitativa. Existen sólo unos pocos relevamientos por encuesta con pequeñas muestras no probabilísticas sobre utilización de dichas medicinas, aunque cabe destacar que los mismos no se han realizado con la población general sino con usuarios de establecimientos de salud públicos y privados con el objetivo de relevar su utilización de MACs, y hasta la fecha no contamos con encuestas nacionales ni estadísticas oficiales sobre el tema. En nuestra ponencia discutimos las dificultades de definir a las MACs como categoría global y residual frente a la biomedicina o medicina oficial, teniendo en cuenta la heterogeneidad de las medicinas y terapias que engloba el término, así como los límites cambiantes entre lo que se entiende por medicina convencional y no convencional, e identificamos algunos problemas que se presentan para medir su utilización. Para ello primero revisamos la literatura internacional (norteamericana) que en gran medida ha servido de modelo para los relevamientos cuantitativos locales, y en segundo lugar, discutimos algunos inconvenientes que observamos entre estos últimos estudios, a lo que agregamos propuestas para futuros relevamientos

Neuronas Espejo : Un nuevo camino dentro de las Neurociencias. Aportes y aplicaciones, en el área de la reeducación y la rehabilitación

El presente trabajo, pretende sumergirse en el mundo de las Neuronas Espejo. Dichas neuronas fueron descubiertas por un equipo de Neurobiólogos Italianos, de la Universidad de Parma, en el año 1995. Es el último "gran descubrimiento" que se ha hecho en el ámbito de las Neurociencias; tanto que hasta algunos especialistas han llegado a decir, que tal descubrimiento estaba llamado a desempeñar en las Neurociencias, un papel semejante al que había tenido en Biología, la decodificación de la estructura del ADN. Las Neuronas Espejo son un tipo particular de neuronas, que se activan cuando un individuo realiza una acción, pero también cuando él observa una acción similar, realizada por otro individuo. Las neuronas espejo forman parte de un sistema de redes neuronales que posibilita la percepción-ejecución-intención. A partir de este descubrimiento se han aplicado programas de reeducación y rehabilitación, a pacientes con distintos tipos de lesiones y patologías; los cuales abordaremos, para dar conocimiento de las terapias y poder analizar y profundizar sobre las mismas

Trastorno obsesivo compulsivo/Neurosis obsesiva : Consecuencias clínicas

Este trabajo ha surgido como resultado de una clase de un Seminario dictado en el marco de la cátedra de Psicoterapia I de la Facultad de Psicología de la U.N.L.P. El mismo se tituló 'Los padecimientos actuales y sus abordajes terapéuticos', y tuvo como objetivo explicitar algunos modos de nominar y tratar a las formas en que se presentan actualmente el malestar humano en nuestra época. En lo que hace a nuestra presentación, nos referiremos específicamente al TOC y a la Neurosis Obsesiva. Nos interesa mostrar que no se trata del mismo fenómeno, como suele pensarse. El diagnóstico de TOC no autoriza a pensar que se trataría de una neurosis obsesiva tal como se plantea desde el psicoanálisis. Tampoco el diagnóstico de neurosis obsesiva supone uno de TOC. De ambas categorías se desprenden operaciones psicoterapéuticas diferentes, en la medida en que suponen distintas concepciones del sujeto a tratar, así como también posiciones diferentes en relación al diagnóstico psicopatológico (semiológico y estructural). El diagnóstico de neurosis obsesiva reviste una particularidad: la de ser realizado bajo transferencia en el marco de la oferta del dispositivo analítico, donde se pone en juego la realidad sexual del inconciente para cada sujeto, en relación a la cual tomarán lugar las intervenciones y la lógica del tratamiento. Ello a diferencia del diagnóstico de TOC, que dependería de la verificación o no de determinados signos (obsesiones, compulsiones, dudas, consideradas inútiles) a los cuales le subyacen creencias o cogniciones disfuncionales típicas a cuestionar o sustituir en el marco de la cura, valiéndose de determinados procedimientos técnicos. De aquí se desprende que otra diferencia estaría en relación a la concepción de la causa (etiología sexual y mecanismo psíquico, desde el psicoanálisis; las cogniciones desde las TCC) y las intervenciones que de ella se desprenden. La neurosis obsesiva es establecida como estructura clínica con una etiología y mecanismos particulares formalizados por Freud: la represión frente a lo sexual, mediante anulación y aislamiento. El corte en acto bajo transferencia es una maniobra propiamente analítica. La misma es vez a vez, no supone ninguna técnica o receta programada de antemano. Por su parte, el TOC es una categoría semiológica descriptiva del DSM IV (Manual Diagnóstico y Estadístico de Trastornos Mentales) usada tanto por psiquiatras y terapeutas cognitivo comportamentales. Estos últimos le adjudican al mencionado trastorno una serie de pensamientos y creencias que se reiterarían en la mayoría de los TOC. Las 'creencias disfuncionales', o 'errores cognitivos', serían la causa del padecimiento. Su cuestionamiento, problematización, cambio, eliminación o sustitución por otras con mayor funcionalidad, mediante diversas técnicas e instrumentos preestablecidos de antemano (principalmente el cuestionamiento socrático y el empiricismo colaborativo entendido, entre otras cosas, como un tipo de alianza terapéutica y común acuerdo), traería aparejados cambios en las emociones y en las conductas. Allí radicaría su eficacia. A tales fines, se maneja en esta práctica psicoterapéutica una concepción de la realidad diferente a la establecida desde la praxis psicoanalítica. Para las terapias cognitivo comportamentales, se trataría de una realidad no afectada por lo que la creencia que el cliente le adjudica, una realidad compartida, señalada por el terapeuta para brindar evidencia objetiva que contradiga dichas creencias. Desde el psicoanálisis, se considera la realidad fantasmática (psíquica y sexual) del sujeto como algo fundamental a dar lugar en el tratamiento

El arte como herramienta complementaria para la atención de la salud en el área metropolitana de Buenos Aires

El objetivo del presente trabajo es describir y analizar las ofertas terapéuticas que utilizan el arte, con el fin de prevenir, aliviar o sanar malestares físicos, emocionales o sociales en un contexto de medicinas múltiples. Los actores sociales en el proceso de atención de la salud en el área metropolitana de Buenos Aires, hacen uso de diversas terapias que encuentran a disposición. Para atender los malestares que los aquejan, seleccionan y combinan la atención biomédica, remedios caseros, terapias religiosas y alternativas, entre las que se incluyen las herramientas terapéuticas que aportan los lenguajes artísticos (como la musicoterapia, danza-terapia, arte-terapia, entre otras opciones que se recrean continuamente). Estas intervenciones sobre la salud del paciente impactan de manera positiva a nivel físico, emocional y social, según lo explorado a través de las entrevistas realizadas. Metodológicamente se pretende desarrollar una etnografía que dé cuenta de las vivencias y significados que explican los procesos asociados a la combinación de medicinas en la ciudad de Buenos Aires. Inscribiéndose en las corrientes hermenéuticas y fenomenológicas, para acceder a las experiencias del sujeto, las que constituyen el núcleo central del análisis, recurriendo a material que proviene de observaciones y entrevistas abiertas, extensas y recurrentes con informantes calificados

Dificultades en la conceptualización y en el registro de la utilización de Medicinas Alternativas y Complementarias

Estudios internacionales y locales dan cuenta de la utilización de medicinas alternativas y complementarias (MACs), aunque en nuestro país los estudios empíricos sobre la temática han sido abordados mayoritariamente desde una metodología cualitativa. Existen sólo unos pocos relevamientos por encuesta con pequeñas muestras no probabilísticas sobre utilización de dichas medicinas, aunque cabe destacar que los mismos no se han realizado con la población general sino con usuarios de establecimientos de salud públicos y privados con el objetivo de relevar su utilización de MACs, y hasta la fecha no contamos con encuestas nacionales ni estadísticas oficiales sobre el tema. En nuestra ponencia discutimos las dificultades de definir a las MACs como categoría global y residual frente a la biomedicina o medicina oficial, teniendo en cuenta la heterogeneidad de las medicinas y terapias que engloba el término, así como los límites cambiantes entre lo que se entiende por medicina convencional y no convencional, e identificamos algunos problemas que se presentan para medir su utilización. Para ello primero revisamos la literatura internacional (norteamericana) que en gran medida ha servido de modelo para los relevamientos cuantitativos locales, y en segundo lugar, discutimos algunos inconvenientes que observamos entre estos últimos estudios, a lo que agregamos propuestas para futuros relevamientos

Neuronas Espejo : Un nuevo camino dentro de las Neurociencias. Aportes y aplicaciones, en el área de la reeducación y la rehabilitación

El presente trabajo, pretende sumergirse en el mundo de las Neuronas Espejo. Dichas neuronas fueron descubiertas por un equipo de Neurobiólogos Italianos, de la Universidad de Parma, en el año 1995. Es el último "gran descubrimiento" que se ha hecho en el ámbito de las Neurociencias; tanto que hasta algunos especialistas han llegado a decir, que tal descubrimiento estaba llamado a desempeñar en las Neurociencias, un papel semejante al que había tenido en Biología, la decodificación de la estructura del ADN. Las Neuronas Espejo son un tipo particular de neuronas, que se activan cuando un individuo realiza una acción, pero también cuando él observa una acción similar, realizada por otro individuo. Las neuronas espejo forman parte de un sistema de redes neuronales que posibilita la percepción-ejecución-intención. A partir de este descubrimiento se han aplicado programas de reeducación y rehabilitación, a pacientes con distintos tipos de lesiones y patologías; los cuales abordaremos, para dar conocimiento de las terapias y poder analizar y profundizar sobre las mismas

Trastorno obsesivo compulsivo/Neurosis obsesiva : Consecuencias clínicas

Este trabajo ha surgido como resultado de una clase de un Seminario dictado en el marco de la cátedra de Psicoterapia I de la Facultad de Psicología de la U.N.L.P. El mismo se tituló 'Los padecimientos actuales y sus abordajes terapéuticos', y tuvo como objetivo explicitar algunos modos de nominar y tratar a las formas en que se presentan actualmente el malestar humano en nuestra época. En lo que hace a nuestra presentación, nos referiremos específicamente al TOC y a la Neurosis Obsesiva. Nos interesa mostrar que no se trata del mismo fenómeno, como suele pensarse. El diagnóstico de TOC no autoriza a pensar que se trataría de una neurosis obsesiva tal como se plantea desde el psicoanálisis. Tampoco el diagnóstico de neurosis obsesiva supone uno de TOC. De ambas categorías se desprenden operaciones psicoterapéuticas diferentes, en la medida en que suponen distintas concepciones del sujeto a tratar, así como también posiciones diferentes en relación al diagnóstico psicopatológico (semiológico y estructural). El diagnóstico de neurosis obsesiva reviste una particularidad: la de ser realizado bajo transferencia en el marco de la oferta del dispositivo analítico, donde se pone en juego la realidad sexual del inconciente para cada sujeto, en relación a la cual tomarán lugar las intervenciones y la lógica del tratamiento. Ello a diferencia del diagnóstico de TOC, que dependería de la verificación o no de determinados signos (obsesiones, compulsiones, dudas, consideradas inútiles) a los cuales le subyacen creencias o cogniciones disfuncionales típicas a cuestionar o sustituir en el marco de la cura, valiéndose de determinados procedimientos técnicos. De aquí se desprende que otra diferencia estaría en relación a la concepción de la causa (etiología sexual y mecanismo psíquico, desde el psicoanálisis; las cogniciones desde las TCC) y las intervenciones que de ella se desprenden. La neurosis obsesiva es establecida como estructura clínica con una etiología y mecanismos particulares formalizados por Freud: la represión frente a lo sexual, mediante anulación y aislamiento. El corte en acto bajo transferencia es una maniobra propiamente analítica. La misma es vez a vez, no supone ninguna técnica o receta programada de antemano. Por su parte, el TOC es una categoría semiológica descriptiva del DSM IV (Manual Diagnóstico y Estadístico de Trastornos Mentales) usada tanto por psiquiatras y terapeutas cognitivo comportamentales. Estos últimos le adjudican al mencionado trastorno una serie de pensamientos y creencias que se reiterarían en la mayoría de los TOC. Las 'creencias disfuncionales', o 'errores cognitivos', serían la causa del padecimiento. Su cuestionamiento, problematización, cambio, eliminación o sustitución por otras con mayor funcionalidad, mediante diversas técnicas e instrumentos preestablecidos de antemano (principalmente el cuestionamiento socrático y el empiricismo colaborativo entendido, entre otras cosas, como un tipo de alianza terapéutica y común acuerdo), traería aparejados cambios en las emociones y en las conductas. Allí radicaría su eficacia. A tales fines, se maneja en esta práctica psicoterapéutica una concepción de la realidad diferente a la establecida desde la praxis psicoanalítica. Para las terapias cognitivo comportamentales, se trataría de una realidad no afectada por lo que la creencia que el cliente le adjudica, una realidad compartida, señalada por el terapeuta para brindar evidencia objetiva que contradiga dichas creencias. Desde el psicoanálisis, se considera la realidad fantasmática (psíquica y sexual) del sujeto como algo fundamental a dar lugar en el tratamiento

Minería de Datos usando Metaplasticidad Artificial en la Rehabilitación Cognitiva de Pacientes con Daño Cerebral

El propósito principal de esta investigación es la aplicación de la Metaplasticidad Artificial en un Perceptrón Multicapa (AMMLP) como una herramienta de minería de datos para la predicción y extracción explícita de conocimiento del proceso de rehabilitación cognitiva en pacientes con daño cerebral adquirido. Los resultados obtenidos por el AMMLP junto con el posterior análisis de la base de datos ayudarían a los terapeutas a conocer las características de los pacientes que mejoran y los programas de rehabilitación que han seguido. Esto incrementaría el conocimiento del proceso de rehabilitación y facilitaría la elaboración de hipótesis terapéuticas permitiendo la optimización y personalización de las terapias. La evaluación del AMMLP se ha realizado con datos proporcionados por el Institut Guttmann. Los resultados del AMMLP fueron comparados con los obtenidos con una red neuronal de retropropagación y con árboles de decisión. La exactitud en la predicción obtenida por el AMMLP en la subfunción cognitiva memoria verbal-visual fue de 90.71 %, resultado muy superior a los obtenidos por los demás algoritmos.

Entornos virtuales de vídeo interactivo para neurorrehabilitación cognitiva

En pocos años, la discapacidad de origen cognitivo será uno de los principales problemas de salud. El déficit cognitivo influye en la ejecución de todas las actividades de la vida diaria. Pacientes con una afección de este tipo ven alterados su entorno social y familiar. Por todo ello, se hace imprescindible el desarrollo de programas de rehabilitación que permitan minimizar las consecuencias de las lesiones adquiridas y restituir o compensar las funciones afectadas. En la actualidad nos encontramos en un momento de cambio en las metodologías de la neurorrehabilitación, donde los entornos virtuales digitales interactivos son una fuente de innovación y una ventana terapéutica para la generación de nuevas estrategias basadas en una rehabilitación personalizada, monitorizada y ubicua, con la que lograr el máximo nivel de realización en las actividades de vida diaria. En este trabajo de investigación se plantea el uso del vídeo interactivo como medio tecnológico para realizar las terapias de rehabilitación cognitiva. Se presenta una prueba de concepto de una actividad de vida diaria y su posterior análisis por el equipo clínico del Instituí Guttmann. Los resultados preliminares apoyan su uso para alcanzar una rehabilitación basada en el nuevo paradigma.

Effects of diet and exercise on metabolic syndrome and the underlying factors = Efectos de la dieta y el ejercicio sobre el síndrome metabólico y sus factores

Introducción. El número de personas que padecen síndrome metabólico ha incrementado a nivel mundial durante las últimas dos décadas. Existen numerosos estudios que tratan de comparar prevalencias según los diferentes criterios y estimaciones del riesgo metabólico. De ellos se puede concluir que el principal hallazgo ha sido recalcar la necesidad de una definición estándar universal. A pesar de estas discrepancias no hay lugar a duda sobre el problema de salud pública que esto conlleva. Se necesitan medidas y estrategias urgentes para prevenir y controlar esta emergente epidemia global y para ello se debe prestar especial atención a los cambios en el estilo de vida, fundamentalmente dieta y ejercicio. A pesar de todo, existe a día de hoy una importante controversia sobre el tipo de ejercicio más efectivo y su combinación con la dieta para conseguir mejoras en la salud. Objetivos. Estudiar los índices de riesgo metabólico empleados en la literatura científica y las terapias basadas en dieta y ejercicio para el tratamiento de los factores del síndrome metabólico en adultos con sobrepeso. Diseño de investigación. Los datos empleados en el análisis de esta tesis son, primeramente un estudio piloto, y posteriormente parte del estudio “Programas de Nutrición y Actividad Física para el tratamiento de la obesidad” (PRONAF). El estudio PRONAF es un proyecto consistente en un estudio clínico sobre programas de nutrición y actividad física para el sobrepeso y la obesidad, desarrollado en España durante varios años de intervenciones. Fue diseñado, en parte, para tratar de comparar protocolos de entrenamiento de resistencia, cargas y combinado en igualdad de volumen e intensidad, con el objetivo de evaluar su impacto en los factores de riesgo y la prevalencia del síndrome metabólico en personas con sobrepeso y obesidad. El diseño experimental es un control aleatorio y el protocolo incluye 3 modos de ejercicio (entrenamiento de resistencia, con cargas y combinado) y restricción dietética sobre diversas variables determinantes del estado de salud. Las principales variables para la investigación que comprende esta tesis fueron: actividad física habitual, marcadores de grasa corporal, niveles de insulina, glucosa, triglicéridos, colesterol total, colesterol HDL, colesterol LDL, presión arterial y parámetros relacionados con el ejercicio. Conclusiones. A) Los índices de riesgo metabólico estudiados presentan resultados contradictorios en relación al riesgo metabólico en un individuo, dependiendo de los métodos matemáticos empleados para el cálculo y de las variables introducidas, tanto en mujeres sanas como en adultos en sobrepeso. B) El protocolo de entrenamiento combinado (de cargas y de resistencia) junto con la dieta equilibrada propuesto en este estudio fue la mejor estrategia para la mejora del riesgo de síndrome metabólico en adultos con sobrepeso. C) Los protocolos de entrenamiento supervisado de resistencia, con cargas y combinado junto con la restricción nutricional, no obtuvieron mejoras sobre el perfil lipídico, más allá de los cambios conseguidos con el protocolo de dieta y recomendaciones generales de actividad física habitual en clínica, en adultos con sobrepeso. Background. Over the past two decades, a striking increase in the number of people with the MetS worldwide has taken place. Many studies compare prevalences using different criteria and metabolic risk estimation formulas, and perhaps their main achievement is to reinforce the need for a standardized international definition. Although these discrepancies, there is no doubt it is a public health problem. There is urgent need for strategies to prevent and manage the emerging global epidemic, special consideration should be given to behavioral and lifestyle, mainly diet and exercise. However, there is still controversy about the most effective type of exercise and diet combination to achieve improvements. Objectives. To study the metabolic risk scores used in the literature and the diet and exercise therapies for the treatment of the MetS factors in overweight adults. Research design. The data used in the analysis was collected firstly in a pilot study and lately, as a part of the “Programas de Nutrición y Actividad física para el tratamiento de la obesidad” study (PRONAF). The PRONAF Study is a clinical research project in nutrition and physical activity programs for overweight and obesity, carried out in Spain (2008-2011). Was designed, in part, to attempt to match the volume and intensity of endurance, strength and combined training protocols in order to evaluate their impact on risk factors and MetS prevalence in overweight and obese people. The design and protocol included three exercise modes (endurance, strength and combined training) and diet restriction, in a randomized controlled trial concerning diverse health status variables. The main variables under investigation were habitual physical activity, markers of body fat, fasting serum levels of insulin, glucose, triglycerides, total, LDL and HDL cholesterol, blood pressure and diet and exercise parameters. Main outcomes. A) The metabolic risk scores studied presented contradictory results in relation to the metabolic risk of an individual, depending on the mathematical method used and the variables included, both in healthy women and overweight adults. B) The protocol proposed for combination of strength and endurance training combined with a balance diet was the optimal strategy for the improvement of MetS risk in overweight adults. C) The intervention program of endurance, strength or combined supervised training protocol with diet restriction did not achieved further improvements in lipid profile than a habitual clinical practice protocol including dietary advice and standard physical activity recommendations, in overweight adults.

Multimodal non-rigid image registration methods for therapy and surgery planning

La planificación pre-operatoria se ha convertido en una tarea esencial en cirugías y terapias de marcada complejidad, especialmente aquellas relacionadas con órgano blando. Un ejemplo donde la planificación preoperatoria tiene gran interés es la cirugía hepática. Dicha planificación comprende la detección e identificación precisa de las lesiones individuales y vasos así como la correcta segmentación y estimación volumétrica del hígado funcional. Este proceso es muy importante porque determina tanto si el paciente es un candidato adecuado para terapia quirúrgica como la definición del abordaje a seguir en el procedimiento. La radioterapia de órgano blando es un segundo ejemplo donde la planificación se requiere tanto para la radioterapia externa convencional como para la radioterapia intraoperatoria. La planificación comprende la segmentación de tumor y órganos vulnerables y la estimación de la dosimetría. La segmentación de hígado funcional y la estimación volumétrica para planificación de la cirugía se estiman habitualmente a partir de imágenes de tomografía computarizada (TC). De igual modo, en la planificación de radioterapia, los objetivos de la radiación se delinean normalmente sobre TC. Sin embargo, los avances en las tecnologías de imagen de resonancia magnética (RM) están ofreciendo progresivamente ventajas adicionales. Por ejemplo, se ha visto que el ratio de detección de metástasis hepáticas es significativamente superior en RM con contraste Gd–EOB–DTPA que en TC. Por tanto, recientes estudios han destacado la importancia de combinar la información de TC y RM para conseguir el mayor nivel posible de precisión en radioterapia y para facilitar una descripción precisa de las lesiones del hígado. Con el objetivo de mejorar la planificación preoperatoria en ambos escenarios se precisa claramente de un algoritmo de registro no rígido de imagen. Sin embargo, la gran mayoría de sistemas comerciales solo proporcionan métodos de registro rígido. Las medidas de intensidad de voxel han demostrado ser criterios de similitud de imágenes robustos, y, entre ellas, la Información Mutua (IM) es siempre la primera elegida en registros multimodales. Sin embargo, uno de los principales problemas de la IM es la ausencia de información espacial y la asunción de que las relaciones estadísticas entre las imágenes son homogéneas a lo largo de su domino completo. La hipótesis de esta tesis es que la incorporación de información espacial de órganos al proceso de registro puede mejorar la robustez y calidad del mismo, beneficiándose de la disponibilidad de las segmentaciones clínicas. En este trabajo, se propone y valida un esquema de registro multimodal no rígido 3D usando una nueva métrica llamada Información Mutua Centrada en el Órgano (Organ-Focused Mutual Information metric (OF-MI)) y se compara con la formulación clásica de la Información Mutua. Esto permite mejorar los resultados del registro en áreas problemáticas incorporando información regional al criterio de similitud, beneficiándose de la disponibilidad real de segmentaciones en protocolos estándares clínicos, y permitiendo que la dependencia estadística entre las dos modalidades de imagen difiera entre órganos o regiones. El método propuesto se ha aplicado al registro de TC y RM con contraste Gd–EOB–DTPA así como al registro de imágenes de TC y MR para planificación de radioterapia intraoperatoria rectal. Adicionalmente, se ha desarrollado un algoritmo de apoyo de segmentación 3D basado en Level-Sets para la incorporación de la información de órgano en el registro. El algoritmo de segmentación se ha diseñado específicamente para la estimación volumétrica de hígado sano funcional y ha demostrado un buen funcionamiento en un conjunto de imágenes de TC abdominales. Los resultados muestran una mejora estadísticamente significativa de OF-MI comparada con la Información Mutua clásica en las medidas de calidad de los registros; tanto con datos simulados (p<0.001) como con datos reales en registro hepático de TC y RM con contraste Gd– EOB–DTPA y en registro para planificación de radioterapia rectal usando OF-MI multi-órgano (p<0.05). Adicionalmente, OF-MI presenta resultados más estables con menor dispersión que la Información Mutua y un comportamiento más robusto con respecto a cambios en la relación señal-ruido y a la variación de parámetros. La métrica OF-MI propuesta en esta tesis presenta siempre igual o mayor precisión que la clásica Información Mutua y consecuentemente puede ser una muy buena alternativa en aplicaciones donde la robustez del método y la facilidad en la elección de parámetros sean particularmente importantes. Abstract Pre-operative planning has become an essential task in complex surgeries and therapies, especially for those affecting soft tissue. One example where soft tissue preoperative planning is of high interest is liver surgery. It involves the accurate detection and identification of individual liver lesions and vessels as well as the proper functional liver segmentation and volume estimation. This process is very important because it determines whether the patient is a suitable candidate for surgical therapy and the type of procedure. Soft tissue radiation therapy is a second example where planning is required for both conventional external and intraoperative radiotherapy. It involves the segmentation of the tumor target and vulnerable organs and the estimation of the planned dose. Functional liver segmentations and volume estimations for surgery planning are commonly estimated from computed tomography (CT) images. Similarly, in radiation therapy planning, targets to be irradiated and healthy and vulnerable tissues to be protected from irradiation are commonly delineated on CT scans. However, developments in magnetic resonance imaging (MRI) technology are progressively offering advantages. For instance, the hepatic metastasis detection rate has been found to be significantly higher in Gd–EOB–DTPAenhanced MRI than in CT. Therefore, recent studies highlight the importance of combining the information from CT and MRI to achieve the highest level of accuracy in radiotherapy and to facilitate accurate liver lesion description. In order to improve those two soft tissue pre operative planning scenarios, an accurate nonrigid image registration algorithm is clearly required. However, the vast majority of commercial systems only provide rigid registration. Voxel intensity measures have been shown to be robust measures of image similarity, and among them, Mutual Information (MI) is always the first candidate in multimodal registrations. However, one of the main drawbacks of Mutual Information is the absence of spatial information and the assumption that statistical relationships between images are the same over the whole domain of the image. The hypothesis of the present thesis is that incorporating spatial organ information into the registration process may improve the registration robustness and quality, taking advantage of the clinical segmentations availability. In this work, a multimodal nonrigid 3D registration framework using a new Organ- Focused Mutual Information metric (OF-MI) is proposed, validated and compared to the classical formulation of the Mutual Information (MI). It allows improving registration results in problematic areas by adding regional information into the similitude criterion taking advantage of actual segmentations availability in standard clinical protocols and allowing the statistical dependence between the two modalities differ among organs or regions. The proposed method is applied to CT and T1 weighted delayed Gd–EOB–DTPA-enhanced MRI registration as well as to register CT and MRI images in rectal intraoperative radiotherapy planning. Additionally, a 3D support segmentation algorithm based on Level-Sets has been developed for the incorporation of the organ information into the registration. The segmentation algorithm has been specifically designed for the healthy and functional liver volume estimation demonstrating good performance in a set of abdominal CT studies. Results show a statistical significant improvement of registration quality measures with OF-MI compared to MI with both simulated data (p<0.001) and real data in liver applications registering CT and Gd–EOB–DTPA-enhanced MRI and in registration for rectal radiotherapy planning using multi-organ OF-MI (p<0.05). Additionally, OF-MI presents more stable results with smaller dispersion than MI and a more robust behavior with respect to SNR changes and parameters variation. The proposed OF-MI always presents equal or better accuracy than the classical MI and consequently can be a very convenient alternative within applications where the robustness of the method and the facility to choose the parameters are particularly important.

Metodologías de modelado, monitorización y asistencia robótica en neurorrehabilitación funcional de extremidad superior

La Organización Mundial de la Salud (OMS) prevé que para el año 2020, el Daño Cerebral Adquirido (DCA) estará entre las 10 causas más comunes de discapacidad. Estas lesiones, dadas sus consecuencias físicas, sensoriales, cognitivas, emocionales y socioeconómicas, cambian dramáticamente la vida de los pacientes y sus familias. Las nuevas técnicas de intervención precoz y el desarrollo de la medicina intensiva en la atención al DCA han mejorado notablemente la probabilidad de supervivencia. Sin embargo, hoy por hoy, las lesiones cerebrales no tienen ningún tratamiento quirúrgico que tenga por objetivo restablecer la funcionalidad perdida, sino que las terapias rehabilitadoras se dirigen hacia la compensación de los déficits producidos. Uno de los objetivos principales de la neurorrehabilitación es, por tanto, dotar al paciente de la capacidad necesaria para ejecutar las Actividades de Vida Diaria (AVDs) necesarias para desarrollar una vida independiente, siendo fundamentales aquellas en las que la Extremidad Superior (ES) está directamente implicada, dada su gran importancia a la hora de la manipulación de objetos. Con la incorporación de nuevas soluciones tecnológicas al proceso de neurorrehabilitación se pretende alcanzar un nuevo paradigma centrado en ofrecer una práctica personalizada, monitorizada y ubicua con una valoración continua de la eficacia y de la eficiencia de los procedimientos y con capacidad de generar conocimientos que impulsen la ruptura del paradigma de actual. Los nuevos objetivos consistirán en minimizar el impacto de las enfermedades que afectan a la capacidad funcional de las personas, disminuir el tiempo de incapacidad y permitir una gestión más eficiente de los recursos. Estos objetivos clínicos, de gran impacto socio-económico, sólo pueden alcanzarse desde una apuesta decidida en nuevas tecnologías, metodologías y algoritmos capaces de ocasionar la ruptura tecnológica necesaria que permita superar las barreras que hasta el momento han impedido la penetración tecnológica en el campo de la rehabilitación de manera universal. De esta forma, los trabajos y resultados alcanzados en la Tesis son los siguientes: 1. Modelado de AVDs: como paso previo a la incorporación de ayudas tecnológicas al proceso rehabilitador, se hace necesaria una primera fase de modelado y formalización del conocimiento asociado a la ejecución de las actividades que se realizan como parte de la terapia. En particular, las tareas más complejas y a su vez con mayor repercusión terapéutica son las AVDs, cuya formalización permitirá disponer de modelos de movimiento sanos que actuarán de referencia para futuros desarrollos tecnológicos dirigidos a personas con DCA. Siguiendo una metodología basada en diagramas de estados UML se han modelado las AVDs 'servir agua de una jarra' y 'coger un botella' 2. Monitorización ubícua del movimiento de la ES: se ha diseñado, desarrollado y validado un sistema de adquisición de movimiento basado en tecnología inercial que mejora las limitaciones de los dispositivos comerciales actuales (coste muy elevado e incapacidad para trabajar en entornos no controlados); los altos coeficientes de correlación y los bajos niveles de error obtenidos en los corregistros llevados a cabo con el sistema comercial BTS SMART-D demuestran la alta precisión del sistema. También se ha realizado un trabajo de investigación exploratorio de un sistema de captura de movimiento de coste muy reducido basado en visión estereoscópica, habiéndose detectado los puntos clave donde se hace necesario incidir desde un punto de vista tecnológico para su incorporación en un entorno real 3. Resolución del Problema Cinemático Inverso (PCI): se ha diseñado, desarrollado y validado una solución al PCI cuando el manipulador se corresponde con una ES humana estudiándose 2 posibles alternativas, una basada en la utilización de un Perceptrón Multicapa (PMC) y otra basada en sistemas Artificial Neuro-Fuzzy Inference Systems (ANFIS). La validación, llevada a cabo utilizando información relativa a los modelos disponibles de AVDs, indica que una solución basada en un PMC con 3 neuronas en la capa de entrada, una capa oculta también de 3 neuronas y una capa de salida con tantas neuronas como Grados de Libertad (GdLs) tenga el modelo de la ES, proporciona resultados, tanto de precisión como de tiempo de cálculo, que la hacen idónea para trabajar en sistemas con requisitos de tiempo real 4. Control inteligente assisted-as-needed: se ha diseñado, desarrollado y validado un algoritmo de control assisted-as-needed para una ortesis robótica con capacidades de actuación anticipatoria de la que existe un prototipo implementado en la actualidad. Los resultados obtenidos demuestran cómo el sistema es capaz de adaptarse al perfil disfuncional del paciente activando la ayuda en instantes anteriores a la ocurrencia de movimientos incorrectos. Esta estrategia implica un aumento en la participación del paciente y, por tanto, en su actividad muscular, fomentándose los procesos la plasticidad cerebral responsables del reaprendizaje o readaptación motora 5. Simuladores robóticos para planificación: se propone la utilización de un simulador robótico assisted-as-needed como herramienta de planificación de sesiones de rehabilitación personalizadas y con un objetivo clínico marcado en las que interviene una ortesis robotizada. Los resultados obtenidos evidencian como, tras la ejecución de ciertos algoritmos sencillos, es posible seleccionar automáticamente una configuración para el algoritmo de control assisted-as-needed que consigue que la ortesis se adapte a los criterios establecidos desde un punto de vista clínico en función del paciente estudiado. Estos resultados invitan a profundizar en el desarrollo de algoritmos más avanzados de selección de parámetros a partir de baterías de simulaciones Estos trabajos han servido para corroborar las hipótesis de investigación planteadas al inicio de la misma, permitiendo, asimismo, la apertura de nuevas líneas de investigación. Summary The World Health Organization (WHO) predicts that by the year 2020, Acquired Brain Injury (ABI) will be among the ten most common ailments. These injuries dramatically change the life of the patients and their families due to their physical, sensory, cognitive, emotional and socio-economic consequences. New techniques of early intervention and the development of intensive ABI care have noticeably improved the survival rate. However, in spite of these advances, brain injuries still have no surgical or pharmacological treatment to re-establish the lost functions. Neurorehabilitation therapies address this problem by restoring, minimizing or compensating the functional alterations in a person disabled because of a nervous system injury. One of the main objectives of Neurorehabilitation is to provide patients with the capacity to perform specific Activities of the Daily Life (ADL) required for an independent life, especially those in which the Upper Limb (UL) is directly involved due to its great importance in manipulating objects within the patients' environment. The incorporation of new technological aids to the neurorehabilitation process tries to reach a new paradigm focused on offering a personalized, monitored and ubiquitous practise with continuous assessment of both the efficacy and the efficiency of the procedures and with the capacity of generating new knowledge. New targets will be to minimize the impact of the sicknesses affecting the functional capabilitiies of the subjects, to decrease the time of the physical handicap and to allow a more efficient resources handling. These targets, of a great socio-economic impact, can only be achieved by means of new technologies and algorithms able to provoke the technological break needed to beat the barriers that are stopping the universal penetration of the technology in the field of rehabilitation. In this way, this PhD Thesis has achieved the following results: 1. ADL Modeling: as a previous step to the incorporation of technological aids to the neurorehabilitation process, it is necessary a first modelling and formalization phase of the knowledge associated to the execution of the activities that are performed as a part of the therapy. In particular, the most complex and therapeutically relevant tasks are the ADLs, whose formalization will produce healthy motion models to be used as a reference for future technological developments. Following a methodology based on UML state-chart diagrams, the ADLs 'serving water from a jar' and 'picking up a bottle' have been modelled 2. Ubiquitous monitoring of the UL movement: it has been designed, developed and validated a motion acquisition system based on inertial technology that improves the limitations of the current devices (high monetary cost and inability of working within uncontrolled environments); the high correlation coefficients and the low error levels obtained throughout several co-registration sessions with the commercial sys- tem BTS SMART-D show the high precision of the system. Besides an exploration of a very low cost stereoscopic vision-based motion capture system has been carried out and the key points where it is necessary to insist from a technological point of view have been detected 3. Inverse Kinematics (IK) problem solving: a solution to the IK problem has been proposed for a manipulator that corresponds to a human UL. This solution has been faced by means of two different alternatives, one based on a Mulilayer Perceptron (MLP) and another based on Artificial Neuro-Fuzzy Inference Systems (ANFIS). The validation of these solutions, carried out using the information regarding the previously generated motion models, indicate that a MLP-based solution, with an architecture consisting in 3 neurons in the input layer, one hidden layer of 3 neurons and an output layer with as many neurons as the number of Degrees of Freedom (DoFs) that the UL model has, is the one that provides the best results both in terms of precission and in terms of processing time, making in idoneous to be integrated within a system with real time restrictions 4. Assisted-as-needed intelligent control: an assisted-as-needed control algorithm with anticipatory actuation capabilities has been designed, developed and validated for a robotic orthosis of which there is an already implemented prototype. Obtained results demonstrate that the control system is able to adapt to the dysfunctional profile of the patient by triggering the assistance right before an incorrect movement is going to take place. This strategy implies an increase in the participation of the patients and in his or her muscle activity, encouraging the neural plasticity processes in charge of the motor learning 5. Planification with a robotic simulator: in this work a robotic simulator is proposed as a planification tool for personalized rehabilitation sessions under a certain clinical criterium. Obtained results indicate that, after the execution of simple parameter selection algorithms, it is possible to automatically choose a specific configuration that makes the assisted-as-needed control algorithm to adapt both to the clinical criteria and to the patient. These results invite researchers to work in the development of more complex parameter selection algorithms departing from simulation batteries Obtained results have been useful to corroborate the hypotheses set out at the beginning of this PhD Thesis. Besides, they have allowed the creation of new research lines in all the studied application fields.