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

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

Comparación de técnicas geofísicas para determinación de contaminación de suelos agrícolas

El objetivo del presente trabajo es evaluar los métodos de prospección geofísica que, además de servir para la caracterización hidrológica superficial en una finca de investigación vitivinícola, alcance la mayor resolutividad para la localización de contaminantes agrícolas. Con este fin se ha realizado, en primer lugar una revisión teórica de los métodos de prospección geofísica que, a priori, pueden considerarse más adecuados por cuanto reflejan en mayor medida las variaciones físicas derivadas de los efluentes químicos agrícolas de baja salinidad. Para alcanzar el objetivo del proyecto se ha realizado una serie de perfiles eléctricos de Tomografía Eléctrica y Polarización Inducida, además de un Sondeo de Resonancia Magnética Nuclear Se han obtenido mediante las técnicas tomográficas una caracterización del subsuelo para la determinación de la litología en profundidad con variaciones laterales bruscas, así como la porosidad de estas formaciones. La sección de cargabilidad (PI) ha permitido la detección de iones disueltos en el agua subterránea. Combinando estos resultados, con los obtenidos por Resonancia Magnética en la localización de las masas de agua y la permeabilidad de las rocas circundantes, somos capaces de determinar los agentes contaminantes así como su movilidad y distribución. La conclusión es que el método que resulta más efectivo para detección de contaminantes sería la combinación de todos ellos, puesto que son complementarios entre sí. ABSTRACT The main goal of this project is to evaluate the methods of geophysical prospection, also serving for surface hydrologic characterization in a research farm wine, reaching the most resoluteness for locating agricultural pollutants. To this end was made, first a theoretical review of geophysical prospecting methods that may be considered more suitable, a priori, as they reflect more closely the physical changes resulting from agricultural chemical measure low salinity. Reaching the objective of the project has made a series of Electrical Tomography profiles (ET) and Induced Polarization profiles (IP) also has conducted a drilling of Nuclear Magnetic Resonance (RMN). It was obtained by tomography characterization techniques for determining subsurface litho logy in depth and abrupt lateral variations, as well as the porosity of these formations. The chargeability Section (IP) has enabled detection of ions dissolved in groundwater. Combining these results with those that was obtained by Nuclear Magnetic Resonance with the location of groundwater body and the surrounding rocks permeability, we are able to determine the pollutants and the mobility and distribution of contaminants. The bottom line is the method more effective for detection of contaminants would be the combination of all of them because they are complementary in the environmental study.

Multimodal integration of functional and structural brain connectivity. An application to the characterization of Mild Cognitive Impairment

La investigación para el conocimiento del cerebro es una ciencia joven, su inicio se remonta a Santiago Ramón y Cajal en 1888. Desde esta fecha a nuestro tiempo la neurociencia ha avanzado mucho en el desarrollo de técnicas que permiten su estudio. Desde la neurociencia cognitiva hoy se explican muchos modelos que nos permiten acercar a nuestro entendimiento a capacidades cognitivas complejas. Aun así hablamos de una ciencia casi en pañales que tiene un lago recorrido por delante. Una de las claves del éxito en los estudios de la función cerebral ha sido convertirse en una disciplina que combina conocimientos de diversas áreas: de la física, de las matemáticas, de la estadística y de la psicología. Esta es la razón por la que a lo largo de este trabajo se entremezclan conceptos de diferentes campos con el objetivo de avanzar en el conocimiento de un tema tan complejo como el que nos ocupa: el entendimiento de la mente humana. Concretamente, esta tesis ha estado dirigida a la integración multimodal de la magnetoencefalografía (MEG) y la resonancia magnética ponderada en difusión (dMRI). Estas técnicas son sensibles, respectivamente, a los campos magnéticos emitidos por las corrientes neuronales, y a la microestructura de la materia blanca cerebral. A lo largo de este trabajo hemos visto que la combinación de estas técnicas permiten descubrir sinergias estructurofuncionales en el procesamiento de la información en el cerebro sano y en el curso de patologías neurológicas. Más específicamente en este trabajo se ha estudiado la relación entre la conectividad funcional y estructural y en cómo fusionarlas. Para ello, se ha cuantificado la conectividad funcional mediante el estudio de la sincronización de fase o la correlación de amplitudes entre series temporales, de esta forma se ha conseguido un índice que mide la similitud entre grupos neuronales o regiones cerebrales. Adicionalmente, la cuantificación de la conectividad estructural a partir de imágenes de resonancia magnética ponderadas en difusión, ha permitido hallar índices de la integridad de materia blanca o de la fuerza de las conexiones estructurales entre regiones. Estas medidas fueron combinadas en los capítulos 3, 4 y 5 de este trabajo siguiendo tres aproximaciones que iban desde el nivel más bajo al más alto de integración. Finalmente se utilizó la información fusionada de MEG y dMRI para la caracterización de grupos de sujetos con deterioro cognitivo leve, la detección de esta patología resulta relevante en la identificación precoz de la enfermedad de Alzheimer. Esta tesis está dividida en seis capítulos. En el capítulos 1 se establece un contexto para la introducción de la connectómica dentro de los campos de la neuroimagen y la neurociencia. Posteriormente en este capítulo se describen los objetivos de la tesis, y los objetivos específicos de cada una de las publicaciones científicas que resultaron de este trabajo. En el capítulo 2 se describen los métodos para cada técnica que fue empleada: conectividad estructural, conectividad funcional en resting state, redes cerebrales complejas y teoría de grafos y finalmente se describe la condición de deterioro cognitivo leve y el estado actual en la búsqueda de nuevos biomarcadores diagnósticos. En los capítulos 3, 4 y 5 se han incluido los artículos científicos que fueron producidos a lo largo de esta tesis. Estos han sido incluidos en el formato de la revista en que fueron publicados, estando divididos en introducción, materiales y métodos, resultados y discusión. Todos los métodos que fueron empleados en los artículos están descritos en el capítulo 2 de la tesis. Finalmente, en el capítulo 6 se concluyen los resultados generales de la tesis y se discuten de forma específica los resultados de cada artículo. ABSTRACT In this thesis I apply concepts from mathematics, physics and statistics to the neurosciences. This field benefits from the collaborative work of multidisciplinary teams where physicians, psychologists, engineers and other specialists fight for a common well: the understanding of the brain. Research on this field is still in its early years, being its birth attributed to the neuronal theory of Santiago Ramo´n y Cajal in 1888. In more than one hundred years only a very little percentage of the brain functioning has been discovered, and still much more needs to be explored. Isolated techniques aim at unraveling the system that supports our cognition, nevertheless in order to provide solid evidence in such a field multimodal techniques have arisen, with them we will be able to improve current knowledge about human cognition. Here we focus on the multimodal integration of magnetoencephalography (MEG) and diffusion weighted magnetic resonance imaging. These techniques are sensitive to the magnetic fields emitted by the neuronal currents and to the white matter microstructure, respectively. The combination of such techniques could bring up evidences about structural-functional synergies in the brain information processing and which part of this synergy fails in specific neurological pathologies. In particular, we are interested in the relationship between functional and structural connectivity, and how two integrate this information. We quantify the functional connectivity by studying the phase synchronization or the amplitude correlation between time series obtained by MEG, and so we get an index indicating similarity between neuronal entities, i.e. brain regions. In addition we quantify structural connectivity by performing diffusion tensor estimation from the diffusion weighted images, thus obtaining an indicator of the integrity of the white matter or, if preferred, the strength of the structural connections between regions. These quantifications are then combined following three different approaches, from the lowest to the highest level of integration, in chapters 3, 4 and 5. We finally apply the fused information to the characterization or prediction of mild cognitive impairment, a clinical entity which is considered as an early step in the continuum pathological process of dementia. The dissertation is divided in six chapters. In chapter 1 I introduce connectomics within the fields of neuroimaging and neuroscience. Later in this chapter we describe the objectives of this thesis, and the specific objectives of each of the scientific publications that were produced as result of this work. In chapter 2 I describe the methods for each of the techniques that were employed, namely structural connectivity, resting state functional connectivity, complex brain networks and graph theory, and finally, I describe the clinical condition of mild cognitive impairment and the current state of the art in the search for early biomarkers. In chapters 3, 4 and 5 I have included the scientific publications that were generated along this work. They have been included in in their original format and they contain introduction, materials and methods, results and discussion. All methods that were employed in these papers have been described in chapter 2. Finally, in chapter 6 I summarize all the results from this thesis, both locally for each of the scientific publications and globally for the whole work.

Advanced morphometric techniques applied to the study of human brain anatomy

El desarrollo de las técnicas de imágenes por resonancia magnética han permitido el estudio y cuantificación, in vivo, de los cambios que ocurren en la morfología cerebral ligados a procesos tales como el neurodesarrollo, el envejecimiento, el aprendizaje o la enfermedad. Un gran número de métodos de morfometría han sido desarrollados con el fin de extraer la información contenida en estas imágenes y traducirla en indicadores de forma o tamaño, tales como el volumen o el grosor cortical; marcadores que son posteriormente empleados para encontrar diferencias estadísticas entre poblaciones de sujetos o realizar correlaciones entre la morfología cerebral y, por ejemplo, la edad o la severidad de determinada enfermedad. A pesar de la amplia variedad de biomarcadores y metodologías de morfometría, muchos estudios sesgan sus hipótesis, y con ello los resultados experimentales, al empleo de un número reducido de biomarcadores o a al uso de una única metodología de procesamiento. Con el presente trabajo se pretende demostrar la importancia del empleo de diversos métodos de morfometría para lograr una mejor caracterización del proceso que se desea estudiar. En el mismo se emplea el análisis de forma para detectar diferencias, tanto globales como locales, en la morfología del tálamo entre pacientes adolescentes con episodios tempranos de psicosis y adolescentes sanos. Los resultados obtenidos demuestran que la diferencia de volumen talámico entre ambas poblaciones de sujetos, previamente descrita en la literatura, se debe a una reducción del volumen de la región anterior-mediodorsal y del núcleo pulvinar del tálamo de los pacientes respecto a los sujetos sanos. Además, se describe el desarrollo de un estudio longitudinal, en sujetos sanos, que emplea simultáneamente distintos biomarcadores para la caracterización y cuantificación de los cambios que ocurren en la morfología de la corteza cerebral durante la adolescencia. A través de este estudio se revela que el proceso de “alisado” que experimenta la corteza cerebral durante la adolescencia es consecuencia de una disminución de la profundidad, ligada a un incremento en el ancho, de los surcos corticales. Finalmente, esta metodología es aplicada, en un diseño transversal, para el estudio de las causas que provocan el decrecimiento tanto del grosor cortical como del índice de girificación en adolescentes con episodios tempranos de psicosis. ABSTRACT The ever evolving sophistication of magnetic resonance image techniques continue to provide new tools to characterize and quantify, in vivo, brain morphologic changes related to neurodevelopment, senescence, learning or disease. The majority of morphometric methods extract shape or size descriptors such as volume, surface area, and cortical thickness from the MRI image. These morphological measurements are commonly entered in statistical analytic approaches for testing between-group differences or for correlations between the morphological measurement and other variables such as age, sex, or disease severity. A wide variety of morphological biomarkers are reported in the literature. Despite this wide range of potentially useful biomarkers and available morphometric methods, the hypotheses and findings of the grand majority of morphological studies are biased because reports assess only one morphometric feature and usually use only one image processing method. Throughout this dissertation biomarkers and image processing strategies are combined to provide innovative and useful morphometric tools for examining brain changes during neurodevelopment. Specifically, a shape analysis technique allowing for a fine-grained assessment of regional thalamic volume in early-onset psychosis patients and healthy comparison subjects is implemented. Results show that disease-related reductions in global thalamic volume, as previously described by other authors, could be particularly driven by a deficit in the anterior-mediodorsal and pulvinar thalamic regions in patients relative to healthy subjects. Furthermore, in healthy adolescents different cortical features are extracted and combined and their interdependency is assessed over time. This study attempts to extend current knowledge of normal brain development, specifically the largely unexplored relationship between changes of distinct cortical morphological measurements during adolescence. This study demonstrates that cortical flattening, present during adolescence, is produced by a combination of age-related increase in sulcal width and decrease in sulcal depth. Finally, this methodology is applied to a cross-sectional study, investigating the mechanisms underlying the decrease in cortical thickness and gyrification observed in psychotic patients with a disease onset during adolescence.

Adición conjugada de compuestos 1,3-dicarbonílicos a maleimidas catalizada por 2-aminobencimidazoles quirales

En la presente memoria se describe la síntesis y aplicación de diversos organocatalizadores quirates derivados de 2-aminobencimidazol en reacciones de adición Michael de compuestos 1,3-discarbonílicos a maleimidas. En este trabajo se ha preparado un organocatalizador quiral y reciclable con simetría C₂ derivado de bencimidazol y (1R,2R)-ciclohexano-1,2-diamina y se ha utilizado con éxito en la adición conjugada de β-dicetonas, β-cetoésteres y malonatos de dialquilo a maleimida y maleimidas N-sustituidas. La adición, que se lleva cabo en tolueno y a temperatura ambiente, conduce a las correspondientes succinimidas quirales con buenos rendimientos, moderadas diastereoselectividades y excelentes excesos enantioméricos. También se han realizado estudios mecanísticos mediante cálculos computacionales DFT y estudios de difusión por resonancia magnética nuclear para determinar el modo de actuación del catalizador y el estado de transición de la reacción de adición conjugada de compuestos 1,3-dicarbonílicos a maleimidas que han confirmado el estado de transición y mecanismo propuestos.

Advanced Nuclear Magnetic Resonance

Transparencias en inglés de la asignatura "Resonancia Magnética Nuclear Avanzada" (Advanced Nuclear Magnetic Resonance) (36643) que se imparte en el Máster de Química Médica como asignatura optativa de 3 créditos ECTS. En esta asignatura se completa el estudio iniciado en la asignatura de quinto curso de la licenciatura en Química "Determinación estructural" (7448) y en la del Grado de Química de tercer curso "Determinación estructural de los compuestos orgánicos" (26030) en lo referente a técnicas bidimensionales de resonancia magnética nuclear. Además se proporcionan los conocimientos necesarios para poder interpretar RMN de otros núcleos activos en RMN no estudiados hasta el momento como 19F, 31P, 2H, 28Si y 15N así como sus acoplamientos con los núcleos de 1H y 13C.

Desarrollo de metodología para estimar la calidad del músculo de merluza ("Merluccius merluccius L.") conservado en estado congelado. Aplicación de la relaxometría ₑH RMN de bajo campo

La calidad de un alimento se puede estimar en base a unos indicadores que pueden ser cuantificados mediante diferentes métodos analíticos y que suelen ser específicos para cada producto. Es deseable que los indicadores utilizados se obtengan por métodos instrumentales rápidos, no destructivos y no invasivos. La espectroscopía permite idealmente de forma no destructiva o sin tratamiento previo del producto determinar varias propiedades o compuestos simultáneamente y monitorizar sus cambios en función de los tratamientos tecnológicos al que éste ha sido sometido. Una de estas espectroscopías es la Resonancia Magnética Nuclear del protón (1H RMN) de bajo campo. Los productos de la pesca son muy perecederos por lo que es necesario aplicar frío inmediatamente para evitar su deterioro y la conservación en estado congelado es un método muy efectivo para prolongar su vida útil, ya que disminuye la velocidad de muchos procesos físico-químicos y paraliza el crecimiento microbiano. Sin embargo en función del método de congelación utilizado, el tiempo y temperatura de conservación, la especie, el procesado previo a la congelación, etc., pueden ocurrir diferentes alteraciones en el producto que se traduzcan en una pérdida de calidad pudiendo llegar al fin de su periodo de vida comercial o al rechazo por parte del consumidor...

Microhemorragias cerebrales en ancianos con demencia: prevalencia, factores de riesgo e implicaciones clínicas

Las microhemorragias cerebrales (MHC) se observan con frecuencia en la resonancia magnética (RM) asociadas al envejecimiento, la enfermedad de Alzheimer (EA) y, en particular, a la enfermedad cerebrovascular (ECV). Si bien el sustrato patológico de MHC ha sido suficientemente aclarado, sigue existiendo una considerable controversia acerca de su posible papel fisiopatológico tanto en ECV, como en la EA, así como sobre sus implicaciones clínicas. Se ha propuesto recientemente que las MHC podrían desempeñar un papel fisiopatológico clave para explicar la asociación entre EA y ECV. En consecuencia, las MHC deberían transmitir peor pronóstico clínico en personas mayores con demencia. Distintos estudios realizados en las últimas dos décadas muestran resultados que asocian las MHC con el deterioro cognitivo, especialmente en relación con las funciones ejecutivas, incluso después de que se controlaron las variables fuertemente asociadas, tales como las lesiones isquémicas. Sin embargo, hay muy pocos estudios longitudinales y las áreas clínicas más allá de la cognición (por ejemplo, las capacidades funcionales, problemas de comportamiento o la mortalidad) apenas han sido investigados. Entre estas áreas ignoradas, el estudio del estado de ánimo, el comportamiento y las capacidades funcionales son de particular relevancia en pacientes ancianos con demencia avanzada...

Calcaneus-navicular coalition associated to flatfoot in a child. A case report

Tarsal coalition (a congenital fibrous, cartilaginous or bony connection between two bones) often leads to a flatfoot deformity in children. Usually it presents with recurrent ankle sprains or insidious onset of a painful rigid flatfoot and movement limitation of midtarsal and subtalar joints. Clinical diagnosis is confirmed by X-rays, computed axial tomography and nuclear magnetic resonance. The anteater nose sign is caused by a tubular elongation of the anterior process of the calcaneus that approaches or overlaps the tarsal scaphoid (navicular) and resembles the nose of an anteater on a lateral foot or ankle radiograph. The treatment of this union is primarily symptomatic but if the pain persists must be surgical .

Dolor precordial con esfuerzo físico causado por una miocarditis aguda

Deportista de 15 años que acude a Urgencias por presentar durante un entrenamiento dolor torácico opresivo irradiado a brazo izquierdo de una hora de evolución, acompañado de náuseas y mareo. Pruebas complementarias: ECG: elevación del segmento ST en la cara diafragmática y infradesnivelación en cara lateral; CK 3312 UI/l, troponina T 9,12 µg/l, GOT 408 UI/l. Ecocardiograma y radiografía de tórax normales. Ante la sospecha de isquemia es derivada a un centro especializado. El diagnóstico final fue de miocarditis aguda, con serología positiva para Mycoplasma pneumoniae. Se detallan los datos clínicos y evolución. Se permite el deporte de competición, aconsejándose controles cardiológicos semestrales, permaneciendo la paciente asintomática hasta la fecha.

Dermatofibrosarcoma protuberans en pacientes pediátricos

Antecedentes y Objetivos. Presentamos 3 casos de dermatofibrosarcomaprotuberans (DFSP) en pacientes pediátricos para documentar la presentación clínica poco frecuente de esta patología. Pacientes y Método. Realizamos un análisis descriptivo retrospectivo de los 3 últimos casos de DFSP en nuestro centro durante los años 2010-2013. Resultados. Una niña de 12 años remitida desde otra institución por DFSP en parte distal del muslo, en la que ampliamos bordes quirúrgicos de resección en 3 cm y practicamos cobertura con dermis artificial e injerto autólogo; tras 1 año de observación sin recidiva, realizamos reconstrucción del defecto mediante injertos autólogos de grasa. Otra niña de 12 años diagnosticada de Síndrome de Hamartomatosis Múltiple asociado al gen PTEN, que presentó DFSP en labio mayor derecho y en mama derecha, recidivante en esta última localización. Por último, un DFSP congénito en una paciente remitida a los 3 meses de vida con tumoración gigante de pared abdominal. El diagnóstico orientativo inicial con resonancia magnética con gadolino, solo se confirmó finalmente por los hallazgos histopatológicos de la pieza de resección; ni la punción aspiración ni la biopsia cutánea lograron confirmar el diagnóstico. Conclusiones. El DFSP es un tipo de sarcoma raro de la piel del niño y del adulto, localmente agresivo y con una alta tasa de recidiva. La escisión local amplia puede provocar mutilaciones y desfigurar al paciente; por ello la cirugía micrográfica de Mohs permite reducir los márgenes quirúrgicos.

Células madre intratecales autólogas en niños con daño cerebral hipoxico/isquémico

La parálisis cerebral (PC) se puede presentar como consecuencia de una hipoxia perinatal severa, la cual deja una daño cerebral permanente en 50% de los recién nacidos prematuros que sobreviven este evento. La terapia celular es una opción terapéutica potencial para la PC, la cual se cree que funciona a través diversos mecanismos, los cuales incluyen la inmunomodulación a través de citocinas (C) y de la secreción de factores de crecimiento.Se incluyeron 18 pacientes con PC con el fin de evaluar la seguridad de la aplicación intratecal (IT) e intravenosa (IV) de células nucleadas totales (CNT) derivadas de médula ósea (MO) autóloga después de la estimulación con factor estimulador de colonias de granulocitos (FEC-G). Se evaluó clínicamente las áreas motora gruesa y fina, cognitiva, de comunicación, personal-social y adaptativa por medio de una prueba validada llamada Inventario del Desarrollo de Battelle (IDB). Se realizaron tres evaluaciones en cada paciente, la primera previa al procedimiento, y después a los 30 y a los 180 días. También se llevaron a cabo estudios de resonancia magnética nuclear (RMN) antes del procedimiento y uno de control 6 meses después del tratamiento.

SÍNDROME DE MELAS COMO CAUSA INHABITUAL DE ACV ISQUÉMICO: Presentación de un caso clínico

Las mitocondriopatías son un amplio espectro de patologías caracterizadas por un metabolismo mitocondrial anómalo. Dentro de estas enfermedades se incluye la MELAS, cuya sigla en inglés significa encefalomiopatía mitocondrial, acidosis láctica y episodios “stroke-like”. Se trata de un síndrome de presentación clínica heterogénea que debe considerarse como causa inhabitual de accidente cerebro vascular-símil en los pacientes jóvenes. La resonancia magnética puede otorgar la clave diagnóstica al mostrar áreas de isquemia cerebral sin respeto de los territorios vasculares arteriales. La biopsia muscular con el hallazgo de las fibras rojas rasgadas puede sugerir enfermedad mitocondrial. El diagnóstico definitivo de MELAS se realiza mediante análisis genético por demostración de mutaciones en el ADNm. Se presenta el primer caso clínico confirmado de MELAS con episodios “stroke-like” en la edad adulta reportado en nuestro país

Neuropatía oftalmoplejica dolorosa recurrente (migraña oftalmoplejica): Caso clínico

La Neuropatía oftalmopléjica dolorosa recurrente o migraña oftalmopléjica es una variante infrecuente de cefalea primaria. Se define como al menos dos episodios de cefalea unilateral que se acompaña de paresia ipsilateral de uno, dos o los tres nervios oculomotores. Se debe excluir una lesión orbitaria, paraselar o de la fosa posterior, y no debe ser mejor explicada por otro diagnóstico. Se describe el caso de un pre-escolar de 3 años, sin antecedentes a destacar, que presenta 3 episodios de oftalmoparesia caracterizada por ptosis palpebral y estrabismo divergente con descenso ocular del ojo izquierdo, de hasta 10 días de duración, precedido por irritabilidad, cefalea, vómitos y somnolencia posterior. Se realizó estudios de laboratorio, los cuales fueron normales. La resonancia magnética craneal mostró captación de contraste a nivel de la emergencia del III par craneano izquierdodurante uno de los episodios. Destacamos la importancia de considerar este cuadro como causa recurrente de parálisis óculo-motora. Consideramos importante el valor de la resonancia, no solo para descartar diagnósticos diferenciales, sino como herramienta de confirmación diagnóstica. Se reporta la reducción de los días de compromiso oculomotor tras la administración de corticoides.

Impact of the timing of metoprolol administration during STEMI on infarct size and ventricular function

Pre-reperfusion administration of intravenous (IV) metoprolol reduces infarct size in ST-segment elevation myocardial infarction (STEMI). This study sought to determine how this cardioprotective effect is influenced by the timing of metoprolol therapy having either a long or short metoprolol bolus-to-reperfusion interval. We performed a post hoc analysis of the METOCARD-CNIC (effect of METOprolol of CARDioproteCtioN during an acute myocardial InfarCtion) trial, which randomized anterior STEMI patients to IV metoprolol or control before mechanical reperfusion. Treated patients were divided into short- and long-interval groups, split by the median time from 15 mg metoprolol bolus to reperfusion. We also performed a controlled validation study in 51 pigs subjected to 45 min ischemia/reperfusion. Pigs were allocated to IV metoprolol with a long (−25 min) or short (−5 min) pre-perfusion interval, IV metoprolol post-reperfusion (+60 min), or IV vehicle. Cardiac magnetic resonance (CMR) was performed in the acute and chronic phases in both clinical and experimental settings. For 218 patients (105 receiving IV metoprolol), the median time from 15 mg metoprolol bolus to reperfusion was 53 min. Compared with patients in the short-interval group, those with longer metoprolol exposure had smaller infarcts (22.9 g vs. 28.1 g; p = 0.06) and higher left ventricular ejection fraction (LVEF) (48.3% vs. 43.9%; p = 0.019) on day 5 CMR. These differences occurred despite total ischemic time being significantly longer in the long-interval group (214 min vs. 160 min; p < 0.001). There was no between-group difference in the time from symptom onset to metoprolol bolus. In the animal study, the long-interval group (IV metoprolol 25 min before reperfusion) had the smallest infarcts (day 7 CMR) and highest long-term LVEF (day 45 CMR). In anterior STEMI patients undergoing primary angioplasty, the sooner IV metoprolol is administered in the course of infarction, the smaller the infarct and the higher the LVEF. These hypothesis-generating clinical data are supported by a dedicated experimental large animal study.