Segmentació de teixit i lesions en imatges de MRI de malalts d'esclerosi múltiple

Actualment, en l'àmbit mèdic, la ressonància magnètica, MRI Magnetic Resonance Imaging, és un dels sistemes més utilitzats per a la realització de diagnòstics i el seguiment de l'evolució de malalties com l'esclerosi múltiple (EM). No obstant, la gran quantitat d'informació que proporciona aquesta modalitat té com a conseqüència una tasca feixuga d'anàlisi i d'interpretació per part dels radiòlegs i neuròlegs. L'objectiu general d'aquest projecte és desenvolupar un sistema per ajudar als metges a segmentar les imatges de MRI del cervell. S'ha implementat amb MATLAB. Durant tot el procés s'han utilitzat dades sintètiques, de la base de dades simulada BrainWeb, i reals, proporcionades pels grup de metges col•laboradors amb el grup VICOROB.El projecte s'emmarca dins d'un projecte de recerca del grup de Visió per Computador i Robòtica de la Universitat de Girona

Growth and characterization of CoO ultra thin films

In this report we present the growth process of the cobalt oxide system using reactive electron beam deposition. In that technique, a target of metallic cobalt is evaporated and its atoms are in-flight oxidized in an oxygen rich reactive atmosphere before reaching the surface of the substrate. With a trial and error procedure the deposition parameters have been optimized to obtain the correct stoichiometry and crystalline phase. The evaporation conditions to achieve the correct cobalt oxide salt rock structure, when evaporating over amorphous silicon nitride, are: 525 K of substrate temperature, 2.5·10-4 mbar of oxygen partial pressure and 1 Å/s of evaporation rate. Once the parameters were optimized a set of ultra thin film ranging from samples of 1 nm of nominal thickness to 20nm thick and bulk samples were grown. With the aim to characterize the samples and study their microstructure and morphology, X-ray diffraction, transmission electron microscopy, electron diffraction, energy dispersive X-ray spectroscopy and quasi-adiabatic nanocalorimetry techniques are utilised. The final results show a size dependent effect of the antiferromagnetic transition. Its Néel temperature becomes depressed as the size of the grains forming the layer decreases.

Nuevos carboranil alcoholes que contienen anillos aromáticos nitrogenados: síntesis, caracterización, análisis estructural y estudios preliminares de reactividad

Se han sintetizado nueve alcoholes que incorporan diversos isómeros de los grupos piridil o quinolil y metil-o-carborano u o-carborano, 1-[n′-Piridil(hidroxi)metil]-2-R-1,2-dicarba-closo-dodecaboranos (n′ = 2, R = H (2a); n′ = 3, R = Me (1c) y H (2c)), 1-[2′-6-metil-piridil(hidroxi)metil]-2-R-1,2-dicarba-closo-dodecaboranos (R = Me (1b) y H (2b)), 1-[n′-Quinolil(hidroxi)metil]-2-R-1,2-dicarba-closo-dodecaboranos (n′ = 2, R = Me (1e) y H (2e); n′ = 4, R = Me (1f) y H (2f), mediante la adición de la sal de litio del metil-o-carborano u o-carborano a los aldehídos correspondientes. Los compuestos se han obtenido con rendimientos altos en la mayoría de los casos y han sido caracterizados mediante Resonancia Magnética Nuclear, por Espectroscopía Infrarroja y análisis elemental. Las estructuras cristalinas de siete de los nueve compuestos (1c, 1f, 2a, 2b, 2c, 2e y 2f) se han determinado mediante Cristalografía por Rayos X. Se han analizado las estructuras cristalinas de los todos los compuestos y se han comparado con las estructuras de los compuestos relacionados 1a, 1b, y 2a, obtenidas previamente en el grupo de Síntesis Inorgánica y Catálisis del ICMAB. Todas las estructuras muestran interacciones por puentes de hidrógeno O–H···N moderadamente fuertes. Posteriormente se ha sintetizado el derivado mesilado 4 (derivado del o-carborano) mediante la reacción del alcohol 2a con cloruro de mesitilo a temperatura ambiente, con rendimiento alto. El nuevo mesilato 4 se ha caracterizado mediante Resonancia Magnética Nuclear. El nuevo mesilato resulta un compuesto de partida muy versátil para la síntesis de nuevos derivados mediante la substitución del grupo mesilo por nucleófilos apropiados, como por ejemplo las aminas. El grupo ha publicado recientemente la síntesis de diaminas mediante la reacción de substitución del mesilato relacionado 3 (derivado del metil-o-carborano) con aminas, entre ellas la bencilamina. Se ha realizado por tanto la reacción de substitución del grupo mesilato en 4 por la bencilamina para obtener la diamina correspondiente. Los resultados preliminares de esta reacción muestran que si bien el grupo mesilato en 4 ha sido substituido, el clúster se degrada casi en su totalidad a un derivado tipo nido. Esto contrasta claramente con la reactividad del mesilato análogo 3 frente a la bencilamina, ya que en este caso se obtiene la diamina deseada y el clúster no se degrada apreciablemente bajo las mismas condiciones de reacción. Se han realizado estudios preliminares por RMN que muestran que la bencilamina substituye al grupo mesilo en 4 y posteriormente el clúster closo se degrada a una especie nido que no ha sido posible caracterizar totalmente hasta el momento.

Nevirapine vs efavirenz in virologically supressed patients: Differences in lipoprotein subclasses and inflammatory biomarkers.

Background: The interaction between lipid disturbances and inflammatory markers is not well known in patients on antiretroviral therapy (ART). As nevirapine (NVP) is associated with a better lipid profile than efavirenz (EFV), we investigated the relationships between lipid profiles, lipoprotein subclasses and inflammatory biomarkers in patients with prolonged viral suppression with either NVP or EFV and no obvious clinical inflammation. Methods: 122 clinically stable HIV-infected patients with HIV-1 RNA <20 copies longer than 6 months on NNRTI therapy were studied. 72 (59%) were on EFV and 50 (41%) on NVP. Any potentially inflammatory co-morbid diseases (concurrent viral hepatitis, diabetes, hypertension, chronic liver or renal diseases), or statin treatment, were exclusion criteria. Inflammatory biomarkers included hsCRP, LpPLA2, sCD40L, IL-6, IL-8, t-PA, MCP-1, p-selectin and VCAM-1. Lipoprotein subclass measures (VLDL, LDL, IDL and HDL particle number and size) were obtained by the use of proton nuclear magnetic resonance spectroscopy. Results: 82% were male; median age 45 years. Median CD4 count 550/μL (IQR 324). Median time since HIV diagnosis 96 months (IQR 102) and accumulated time on ART 50 months (IQR 101). Patients on NVP had higher time since HIV diagnosis (126.9 [66.7] vs 91.3 [6.6] months, p=0.008) a prolonged time on ART (89.6 [54.6] vs 62.3 [52.2] months, p=0.01) and were older (47.7 vs 40.7 years, p=0.001) than those on EFV. NVP-treated patients presented increased HDL-c (55.8 [16] vs 48.8 [10.7] mg/dL, p=0.007) and apoA1 levels (153.4 [31.9] vs 141.5 [20.5] mg/dL, p=0.02), and reduced apoB/apoA1 ratio (0.68 [0.1] vs 0.61 [0.1], p=0.003) than EFV-treated patients. No differences in inflammatory markers or lipoprotein subclasses were found between NVP and EFV. In patients with extreme lipid values (less favorable: 75th percentiles of LDL, small/dense LDLp and small HDLp, or more favorable: HDL p75 and apoB/apoA1 ratio p25), no consistent differences in inflammatory biomarkers were found. Conclusions: Patients with prolonged viral suppression on NVP present significantly higher HDL and apoA1 levels and reduced apoB/apoA1 ratios than those on EFV, but no differences were found in lipoprotein particles nor inflammatory biomarkers. Relationships between lipid parameters and inflammatory biomarkers in NNRTItreated patients are complex and do not show a linear relationship in this study.

Bases neuroestructurals i neurofuncionals de la discalcúlia del desenvolupament

La discalcúlia del desenvolupament (DD) és un trastorn de l'aprenentatge que afecta a la correcta adquisició i execució de les habilitats aritmètiques, i que comporta una discrepància entre la capacitat per al càlcul i el quocient d'intel•ligència. La prevalença és d'un 3 a un 6%, similar a la d'altres trastorns del desenvolupament. Existeix comorbilitat de la DD amb altres trastorns del desenvolupament: amb la dislèxia en un 17% i amb el trastorn per dèficit d'atenció/hiperactivitat en un 20%. Es creu que l'origen neural de la DD es localitzaria al lòbul parietal, i en concret, estudis actuals de neuroimatge recolzen el solc intraparietal (IPS) com la regió clau del processament aritmètic. Tot i així, també hi participarien altres regions cerebrals, com el lòbul prefrontal. L'objectiu del nostre projecte és aprofundir en els dèficits anatòmics i funcionals associats als dèficits numèrics en persones amb discalcúlia pura, amb DD associada a dislèxia i amb DD associada a TDA/H. La determinació de diferents patrons de dèficits neurals i de rendiment cognitiu, en aquests tres grups de pacients, ajudaria a l'elaboració de programes de reeducació més específics, i repercutiria positivament en el tractament de la DD. En el present estudi, s'evaluaren neuropsicològicament i mitjançant ressonància magnètica funcional 22 nens i nenes amb DD pura i cómorbida amb dislèxia i TDA/H. En el present moment, l'estudi es troba a la fase de recollida de dades.

Evaluación del cartílago articular mediante técnicas de dignóstico por la imagen

This article briefly reviews the composition of the hyaline cartilage and its ultrastructure. Subsequently, we offer a brief review of the role of imaging techniques in the assessment of this pathology. These include the most useful pulse sequences for the morphological assessment of cartilaginous injuries using MRI, as well as how these injuries appear in the images, at pre and post-surgical intervals. Lastly, we mention the developments in MRI that allow us to close in on the biochemical assessment of normal and pathological cartilage.

Structural and functional brain changes in middle-aged type 2 diabetic patients: a cross-sectional study.

BACKGROUND Type 2 diabetes mellitus (T2DM) is an emerging risk factor for cognitive impairment. Whether this impairment is a direct effect of this metabolic disorder on brain function, a consequence of vascular disease, or both, remains unknown. Structural and functional neuroimaging studies in patients with T2DM could help to elucidate this question. OBJECTIVE We designed a cross-sectional study comparing 25 T2DM patients with 25 age- and gender-matched healthy control participants. Clinical information, APOE genotype, lipid and glucose analysis, structural cerebral magnetic resonance imaging including voxel-based morphometry, and F-18 fluorodeoxyglucose positron emission tomography were obtained in all subjects. METHODS Gray matter densities and metabolic differences between groups were analyzed using statistical parametric mapping. In addition to comparing the neuroimaging profiles of both groups, we correlated neuroimaging findings with HbA1c levels, duration of T2DM, and insulin resistance measurement (HOMA-IR) in the diabetic patients group. Results: Patients with T2DM presented reduced gray matter densities and reduced cerebral glucose metabolism in several fronto-temporal brain regions after controlling for various vascular risk factors. Furthermore, within the T2DM group, longer disease duration, and higher HbA1c levels and HOMA-IR were associated with lower gray matter density and reduced cerebral glucose metabolism in fronto-temporal regions. CONCLUSION In agreement with previous reports, our findings indicate that T2DM leads to structural and metabolic abnormalities in fronto-temporal areas. Furthermore, they suggest that these abnormalities are not entirely explained by the role of T2DM as a cardiovascular risk factor.

Bases genètiques de la malformació de Chiari

La Malformació de Chiari tipus I (MCI) ha estat definida tradicionalment com la herniació de les amígdales cerebel•loses d’almenys 5mm, a través del forat mange. En general, els símptomes es posen de manifest durant la segona o tercera dècada de vida, tot i que s’han descrit casos pediàtrics. Donada la complexitat del quadre clínic, per realitzar un diagnòstic adient es requereix avaluació clínica i estudi de neuroimatge. La tècnica de preferència és la ressonància magnètica d’imatge, considerant-se actualment com a pacients de MCI aquells que presenten un descens de les amígdales superior a 3mm per sota del forat magne. L'existència de casos asimptomàtics dificulta establir una prevalença concreta, però s’ha estimat que podria estar entre 1/1000 a 1/5000 sent major en dones que en homes (2:1 aproximadament). Fins el moment, es desconeix l’etiologia de la malaltia però la hipòtesi més acceptada és que MCI és deguda al desenvolupament insuficient del mesoderm paraxial. Diferents estudis realitzats fins el moment evidencien que almenys, un subgrup de pacients amb MCI són deguts a contribució genètica: 1) casos d’agregació familiar amb afectes en tres generacions; 2) estudis de bessons 3) associació amb síndromes genètics coneguts amb herència mendeliana produïts per anomalies óssies que donen suport a la hipòtesi de la insuficiència del mesoderm com a causa de MCI. Davant l’evidència clara d’un component genètic com a principal causant de l’etiologia de MCI, l’objectiu del projecte va ser la identificació de les bases genètiques de la MCI, tant en gens responsables de les formes mendelianes com en gens responsables de les formes complexes de MCI mitjançant dues estratègies: 1-Identificació de variants genètiques de susceptibilitat en pacients amb MCI mitjançant estudis d’associació de tipus cas-control. 2-Anàlisi genètic de formes monogèniques mitjançant l’anàlisi de lligament a marcardors polimòrfics i la seqüenciació del DNA a gran escala.

Transient global amnesia associated with an acute infarction at the cingulate gyrus.

Background. Transient global amnesia (TGA) is a syndrome of sudden, unexplained isolated short-term memory loss. In the majority of TGA cases, no causes can be identified and neuroimaging, CSF studies and EEG are usually normal. We present a patient with TGA associated with a small acute infarct at the cingulate gyrus. Case Report. The patient, a 62 year-old man, developed two episodes of TGA. He had hypertension and hypercholesterolemia. He was found to have an acute ischemic stroke of small size (15 mm of maximal diameter) at the right cerebral cingulate gyrus diagnosed on brain magnetic resonance imaging. No lesions involving other limbic system structures such as thalamus, fornix, corpus callosum, or hippocampal structures were seen. The remainder of the examination was normal. Conclusion. Unilateral ischemic lesions of limbic system structures may result in TGA. We must bear in mind that TGA can be an associated clinical disorder of cingulate gyrus infarct.

Fenotipos de válvula aórtica bicúspide y dilatación de aorta ascendente: estudio mediante cardiorresonancia.

El objetivo del estudio ha sido caracterizar mediante cardiorresonancia los fenotipos de válvula aórtica bicúspide (VAB) y su asociación con patrones de dilatación de aorta ascendente (AA). En este estudio la VAB fenotipo 1 (fusión velo coronario derecho -izquierdo) es la más prevalente y se asocia a coartación aórtica, insuficiencia aórtica moderada-severa y dilatación de raiz aórtica. El fenotipo 2 de VAB (fusión velo coronario derecho- no coronario) se asocia a dilatación de porción tubular aórtica. La edad predice dilatación de AA en pacientes con VAB y la estenosis aórtica moderada-severa es un factor protector contra dicha dilatación.

An in vitro iron superoxide dismutase inhibitor decreases the parasitemia levels of Trypanosoma cruzi in BALB/c mouse model during acute phase.

In order to identify new compounds to treat Chagas disease during the acute phase with higher activity and lower toxicity than the reference drug benznidazole (Bz), two hydroxyphthalazine derivative compounds were prepared and their trypanocidal effects against Trypanosoma cruzi were evaluated by light microscopy through the determination of IC50 values. Cytotoxicity was determined by flow cytometry assays against Vero cells. In vivo assays were performed in BALB/c mice, in which the parasitemia levels were quantified by fresh blood examination; the assignment of a cure was determined by reactivation of blood parasitemia levels after immunosuppression. The mechanism of action was elucidated at metabolic and ultra-structural levels, by (1)H NMR and TEM studies. Finally, as these compounds are potentially capable of causing oxidative damage in the parasites, the study was completed, by assessing their activity as potential iron superoxide dismutase (Fe-SOD) inhibitors. High-selectivity indices observed in vitro were the basis of promoting one of the tested compounds to in vivo assays. The tests on the murine model for the acute phase of Chagas disease showed better parasitemia inhibition values than those found for Bz. Compound 2 induced a remarkable decrease in the reactivation of parasitemia after immunosuppression. Compound 2 turned out to be a great inhibitor of Fe-SOD. The high antiparasitic activity and low toxicity together with the modest costs for the starting materials render this compound an appropriate molecule for the development of an affordable anti-Chagas agent.

An alternative approach to fundamental general physics concepts

An alternative approach to the fundamental general physics concepts has been proposed. We demonstrate that the electrostatic potential energy of a discrete or a continuous system of charges should be stored by the charges and not the field. It is found that there is a possibility that any electric field has no energy density, as well as magnetic field. It is found that there is no direct relation between the electric or magnetic energy and photons. An alternative derivation of the blackbody radiation formula is proposed. It is also found that the zero-point of energy of electromagnetic radiation may not exist.

Disseny d’un sistema de recàrrega dinámica de vehicles elèctrics mitjançant witricitat en camps de ressonància

Amb aquest projecte es pretén dissenyar un sistema de recàrrega de les bateries delsvehicles elèctrics mentre aquests funcionen, i d’aquesta forma disminuir ladependència d’aquests al nivell de càrrega de la bateria, conferir-los més autonomia itransformar el temps de recàrrega del vehicle en temps útil de conducció. El sistema estarà format per un grup de bobines fixades al paviment i connectades enparal•lel al llarg de la calçada de la via per on el vehicle elèctric circularà, el qual tambéincorporarà, en la part inferior, una bobina en ressonància magnètica amb lesanteriorment anomenades. Les bobines immòbils, que estaran connectades a la xarxaelèctrica, induiran en la bobina fixada al vehicle un corrent elèctric a partir dels circuitsressonants als quals estan connectades. S’estudiarà la configuració més òptimad’aquest sistema per tal de subministrar la potència necessària per carregar la bateria,tenint en compte la despesa energètica extra derivada del fet de realitzar-ho enmoviment

Disseny i implementació d'eines didàctiques per facilitar l'aprenentatge de principis de la física

Estudi de dues possibilitats de disseny i implementació d'eines didàctiques amb les biblioteques Physlets i Java3D, per a ser utilitzades en una pàgina web d'electromagnetisme. Com a resultat d'aquest estudi s'han desenvolupat dues aplicacions basades en el principi físic d'inducció magnètica i les seves aplicacions. L'estudi de les biblioteques Physlets i Java3D serveix per comprovar les seves virtuts i limitacions, i a la vegada sospesar la capacitat matemàtica de la primera amb les possibilitats gràfiques i disseny en 3D de la segona.

Entorn de suport al diagnòstic d'estenosi de caròtida

L’objectiu d’aquest projecte és ampliar la plataforma Starviewer integrant els mòdulsnecessaris per donar suport al diagnòstic de l’estenosi de caròtida permetentinterpretar de forma més fàcil les imatges Angiografia per Ressonància Magnètica(ARM). La plataforma Starviewer és un entorn informàtic que integra funcionalitatsbàsiques i avançades pel processament i la visualització d’imatges mèdiques. Estàdesenvolupat pel Grup d’Informàtica Gràfica de la Universitat de Girona i l’Institut deDiagnòstic per la Imatge (IDI) de l’hospital Dr. Josep Trueta. Una de les limitacions de la plataforma és el no suportar el tractament de lesions delsistema vascular. Per això ens proposem a corregir-ho i ampliar les seves extensionsper a poder diagnosticar l’estenosi de caròtida