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                                                       TESIS DE POSGRADO


PROYECTOS DE MAESTRÍAS/DOCTORADOS EN CURSO:

Estudio de factibilidad y modelos de energía radiante - tejido nervioso para diseñar dispositivos no invasivos de tratamiento de la epilepsia refractaria - Maestría PROINBIO (desde 2020)

Se revisa el estado del arte sobre las opciones terapéuticas para la epilepsia refractaria. No existen en el país dispositivos de neuromodulación para epilepsia, por lo que se plantea la necesidad de avanzar en investigaciones que conduzcan al desarrollo de dispositivos no invasivos. Se estudian los principios físicos de interacción con el tejido nervioso sin contacto. Se compara la factibilidad del diseño de efectores a distancia sobre estructuras definidas del cerebro. La combinación de técnicas imagenológicas, electromagnéticas y de ultrasonido será estudiada en base a la evidencia disponible. La línea de investigación de maestría plantea un trabajo interdisciplinario entre medicina, neurofisiología e ingeniería biomédica para proponer opciones de factibilidad que tiendan a resolver el problema de la epilepsia refractaria.
Autor: Lic. NFC. Natalia Garay
Tutores: Prof. Ing. Franco Simini y Prof. Dr. Humberto Prinzo


Instrumento de uso clínico para el estudio tridimensional de la rodilla en movimiento con sensores inerciales: CHAKAMO - Maestría FING (desde 2019)

Autor: Ing. Maria Rene Ledezma
 Tutor: Prof. Ing. Franco Simini
Co-tutor: Prof. Dr. Darío Santos


Doctorado FING (desde 2018)

 El objetivo de la tesis de doctorado es desarrollar y validar las bases teóricas para construir un prototipo operativo de instrumento de uso clínico para detectar a tiempo la disipación de energía enla planta del pie de la persona con diabetes, para avisar por telefonía móvil que debe parar de caminar. Los sensores de fuerza, de aceleración y de temperatura, mediante procesamiento de las señales respectivas, entregan información suficiente para estimar la disipación de energía entre la piel y la plantilla. El conocimiento que se quiere generar es la estimación de la energía efectivamente disipada a deducir de las medidas de vectores de aceleración, peso del paciente y el desplazamiento de punta y de calcar con respecto al zapato. Los antecedentes de esta investigación se encuentran en publicaciones de los Profesores Arcelina Marques y Joaquim Gabriel. El trabajo de Morales en el ámbito de la ingenieria biomédica y de la construcción de un prototipo de posible transferencia tecnológica a la industria, incluye la demostración teórica y la prueba de concepto acabada en pacientes ambulatorios.
Autor: Ing. Isabel Morales
Tutor: Prof. Ing. Franco Simini
Co-tutores: Prof. Joaquim Gariel Mendes, FEUP, Porto Portugal y Prof. Arcelina Marques, ISEP, Porto, Portugal


Sistema de obtención de imágenes termográficas intraoperatorias con registro para auditoria e historia clínica electrónica - MAESTRÍA FING (desde 2017)

Realizar un dispositivo experimental para obtener imágenes térmicas durante procedimientos de cirugía abdominal, para interactuar con el usuario y preparar elementos documentales gráficos estáticos y en movimiento para la historia clínica electrónica (HCE).
Tendiendo a la solución del problema de determinar cuantitativamente la temperatura de un órgano trasplantado cuando llega a la etapa de revascularización, el dispositivo a diseñar y su software deben poder captar imágenes infrarrojas. Se recurrirá al soporte de la cialítica como ubicación privilegiada frente al campo operatorio, pero otros ángulos serán probados. Se prevén pruebas en operaciones de complejidad creciente hasta llegar a las operaciones de trasplante hepático. Es en dichas intervenciones donde el cirujano espera que el órgano trasplantado sea perfundido por sangre, como una de las señales de que el injerto fue exitoso. Actualmente el cirujano toma la temperatura del órgano por contacto a través del guante y no queda documentación gráfica de las diferentes etapas del trasplante en cuanto a termografía.
Se investigan los principios físicos de las cámaras infrarrojas, incluyendo las cámaras disponibles en el mercado global para todo uso, entre las cuales se seleccionarán los modelos adaptados al caso. Se pretenden caracterizar las imágenes adquiridas para su inclusión en el estándar DICOM. Se incluye el resultado en archivos listos para la HCE de acuerdo a las normas de Salud.uy.
Autor: Ing. Paola Sciarra
 Tutor: Prof. Ing. Franco Simini


Estimación por tomografía por impedancia elèctrica del volumen pulmonar regional del recién nacido prematuro y de su evolución como base de diagnóstico y seguimiento funcional - Maestría PROINBIO (desde 2014)

Los cuidados neonatales han mejorado mucho en las últimas décadas gracias a una mejor comprensión de la transición a la vida extrauterina, especialmente a la nueva condición respiratoria. Una técnica privilegiada para evaluar el llenado de aire pulmonar de forma no invasiva es la Tomografía de Impedancia Eléctrica (TIE), que es por tanto también una herramienta para monitorizar la ventilación. De los 2.427 artículos sobre la TIE desde 1985 hasta 2018, 116 tratan de la TIE en la atención neonatal, y tanto el conjunto como el subconjunto aumentan a un ritmo similar de 5 y 0,4 artículos adicionales por año (0,03 y 0,05 por año-papel) respectivamente. La posición del cuerpo y el neumotórax pueden determinarse, el posicionamiento del tubo endotraqueal puede guiarse y la homogeneidad de la ventilación puede controlarse, todo ello mediante la TIE. Además, la TIE en tiempo real proporciona abundantes pruebas para desarrollar nuevas técnicas como la inflación sostenida, la ventilación intencionada protectora, la terapia de surfactante mínimamente invasiva, la administración de surfactante menos invasiva, la intubación-surfactante-extubación y el surfactante orofaríngeo durante su aplicación tanto en modelos animales como en pacientes. El bajo coste, la no invasividad y la fácil interpretación gráfica de la TIE permiten anticipar su uso generalizado en Medicina Neonatal.
 Autor: Alejandro Masner
Tutores: Prof. Ing. Franco Simini y Prof. Dra. Fernanda Blasina


LSA (Latent Semantic Analysis) en Registros Médicos - Maestría FING (desde 2014)


Autor: Gabriel Slomovitz
Tutores: Prof. Ing. Franco Simini y Dr. Eduardo Mizraji


Establecimiento y evolución de un Plan de Mantenimiento de Hospital (Instalaciones y equipos biomédicos) mediante una sintaxis de especificación de eventos interrelacionados a partir de un caso de Hospital del Interior - Maestría FING (desde 2012)


Autor: Fernando León Moloney
Tutores: Prof. Ing. Franco Simini

CANDIDATOS PARA PROYECTOS DE MAESTRÍAS/DOCTORADOS

Ing. Gustavo Sosa, maestria FING

Ing. Rodolfo Grosso, tutor Franco Simini, maestría FING

Dr. Marcelo Monzón, tutores Sofía González y Franco Simini, maestría PROINBIO

Dra. Andrea Mattiozzi, tutores Luis Dibarboure y Franco Simini, maestría PROINBIO

TESIS DE MAESTRÍAS/DOCTORADOS DEFENDIDAS:

Instance-based learning following physician reasoning for assistance during medical consultation - Maestría PEDECIBA 2021 - Colibri - PDF

The search for better medical practices is a perpetual challenge for modern medicine. In this regard, computational intelligence has emerged as a promising subject for developing smart systems in healthcare practice (Castellano and Casalino, 2020). Computational intelligence allows implementing automatic tools, enabling physicians to provide patients with a better quality of attention by performing early and accurate diagnosis and improving treatment. Furthermore, automatic systems and technologies based on computational intelligence have proven to be useful solutions to be applied in clinical practice. Some important advantages of intelligent automatic methods over traditional ones include better efficiency, accuracy, and consistency, among others. Consequently, intelligent automatic systems provide physicians with more time for face-to-face consultation, and more time for critical tasks and critical cases (López-Rubio et al., 2015). A specific subject where the learning capabilities of computational intelligence methods is very helpful to improve medical practice is analyzing and processing Electronic Medical Records (EMRs). EMRs refer to digital records, collected by the individual medical practice, that contain the general health information of patients (Habib, 2010). They usually consist of several types of health data, including, but not limited to, demographics, past surgical history, medical family history, social history, medication, allergies, test results, and medical images.
Currently, the majority of medical history recording products are based on predefined templates, which provide very limited flexibility for writing patients medical records. Several drawbacks are identified on medical recording products. In particular, structured data entries are an obstacle to flexible writing in medical record applications, and are disapproved by physicians, who usually prefer writing free text (González et al., 2018). Despite the fact that physicians are getting used to work with electronic medical records, they still have difficulties dealing with long lists of pre-conceived variables, usually included in EMR systems. Although conventional EMR systems are useful to achieve legible, accessible, and complete documentation of medical consultations, they also cause several difficulties for physicians who adopt them. In many cases, physicians spend a lot of time searching for an option to record what they intend to annotate. Another drawback of conventional products concern to the alerts and suggestions they provide, which are generally based on previously defined rules, or according to mechanisms whose behavior remains the same throughout their operational life.
Autor: Matías Galnares
Tutor: Sergio Nesmanchnow y Franco Simini

Estudio Cinemático de la Rodilla con injuria del ligamento cruzado anterior - Doctorado PROINBIO 2021 - Colibri - PDF
La injuria del LCA es la lesión ligamentaria de rodilla más frecuente y devastadora, principalmente como consecuencia de la actividad deportiva. La evaluación clínica habitual se basa en pruebas subjetivas de inestabilidad y laxitud articular, como las maniobras de Lachman, de cajón anterior, de pivot shift y cuestionarios subjetivos informados por el paciente. Esta tesis demuestra que no se correlacionan con la función de la articulación de la rodilla. En esta tesis de doctorado se propone una nueva metodología de evaluación de rodilla con lesión del LCA, que cuantifica la función dinámica (artrocinemática) de la articulación tibiofemoral, durante una tarea motora específica. Se estudiaron los siguientes parámetros artrocinemáticosde la articualción tibiofemoral: (i) el Punto de Contacto Tibio Femoral utilizando el método de Baltzopoulos y (ii) la Rotación Tibial. Para ello se utilizó un sistema de estereofotogrametría y un novedosoprocesamiento de videofluoroscopía de la rodilla (CINARTRO). En base al conocimiento generado acerca de la función de la articulación de la rodilla antes y después de la devastadora lesión del LCA, se propone aquí un Programa de Ejercicios Domiciliarios Incrementales con Mínima Supervisión. Para optimizar este tratamiento y delegar su monitoreo al propio paciente, se concibió y se desarrolló un instrumento portátil, confiable y de bajo costo (DINABANG). Gracias a la metodología y a los intrumentos desarrollados en esta tesis, la toma de decisiones frente a la lesión del LCA y a su rehabilitación, ya sea con criterio quirúrgico o conservador, se ve altamente enriquecidapara beneficio de los pacientes y de las profesiones clínicas de las cuales dependen.
Autor: Darío Santos
Tutor: Alberto Leardini y Franco Simini

Epidemiología de la enfermedad periodontal en adultos uruguayos. Análisis de sus factores asociados individuales y contextuales. Estudio poblacional en Uruguay - Doctorado PROINBIO 2018 - Colibri - PDF
El presente trabajo ha contribuido al conocimiento de los determinantes de la salud periodontal, señalando cuáles características contextuales e individuales, articuladas, deben considerarse en la explicación del fenómeno. Para los profesionales clínicos será de interés indagar sobre estas características como factores de riesgo individuales, sin perder de vista los factores contextuales determinantes. A nivel poblacional, es importante instar a las autoridades de salud a integrar el componente de salud oral a la Estrategia Nacional de Prevención y Tratamiento de Enfermedades No Transmisibles basada en una estrategia de factores comunes de riesgo.
 Autor: Susana Lorenzo Erro
 Tutor: Marco Peres, Silvana Blanco y Franco Simini

Alternativas de proyecto e implementación de circuitos y de programas de reconstrucción tendientes a un tomógrafo por impedancia eléctrica para la presentación compacta del estado edemático de cortes torácicos en tiempo real - Maestría FING 2014 - Colibri - PDF

La tomografía por Impedancia Eléctrica es una técnica que permite estimar la distribución de conductividad dentro de un cuerpo en base a medidas en la superficie. Para alcanzar esta estimación se colocan electrodos en el cuerpo por los cuales se inyecta corriente y se miden diferencias de tensión. Con estas tensiones se llega a la distribución de conductividad mediante lo que se llama reconstrucción. El resultado es un corte tomográfico en donde los diferentes valores de conductividad son representados mediante diferentes colores. El núcleo de ingeniería biomédica de la Universidad de la República ha trabajado en esta técnica desde hace más de una década, llegando a un prototipo funcional denominado IMPETOM. Este prototipo fue muy valioso al momento de su culminación, pero para continuar con la línea de investigación era necesario realizar un rediseño. El objetivo de esta tesis es el diseño de un prototipo funcional de tomógrafo que permita, en tiempo real, el seguimiento de las funciones pulmonares y de las lesiones pulmonares agudas. El diseño propuesto cuenta con 16 electrodos que se colocan en una hilera, utilizando una cinta con velcro, sobre el tórax del paciente. Se inyecta corriente a una frecuencia de entre 20kHz y 100kHz mediante el método de electrodos adyacentes. Se utiliza demodulación digital para obtener los valores de tensión y pasar el vector de medidas a la PC donde se encuentra el software que realiza la reconstrucción. La reconstrucción de imágenes en la Tomografía por Impedancia Eléctrica es un problema inverso mal condicionado, por lo que pequeños errores y ruidos que se agreguen a las medidas provocan errores arbitrariamente grandes en la conductividad reconstruida. Para contrarrestar este mal condicionamiento nuestro diseño incluye la regularización del problema y el agregado de información a priori que garantiza que la reconstrucción esté dentro de un conjunto de soluciones esperadas. Existen varios métodos de regularización, la mayoría de los cuales limitan las soluciones a distribuciones regulares, mientras que otros métodos permiten que haya discontinuidades y saltos en la conductividad. En esta tesis se analizan y comparan varios de estos métodos y se determina cuál es el más adecuado para utilizar en el nuevo prototipo. Para la comparación se utilizaron datos simulados y datos reales tomados con el primer prototipo de IMPETOM.
Autor: Eduardo Santos
 Tutor: Franco Simini
Estudio de los centros de rotación instantáneos de la rodilla en pacientes con plastia del ligamento cruzado anterior - Maestría PROINBIO 2014 - Colibri -  PDF

Se realizó un análisis cinemático bidimensional de la Articulación de la Rodilla (AR) en una población de 6 pacientes con plastia del Ligamento Cruzado Anterior (LCA), con la finalidad de identificar el Centro de Rotación por el Punto de Contacto (CRPC), durante el movimiento de extensión ejecutado en cadena cinemática abierta. Se estudiaron tres situaciones: previamente a la realización de la plastia del LCA, posterior a ésta y en la rodilla contralateral indemne. Se obtuvieron imágenes radiográficas seriadas a lo largo de la extensión de la rodilla por videofluroscopía. Estudiados los métodos descritos en la literatura, se adapta lo que propone Baltzopoulos. Se desarrolló una aplicación informática interactiva para identificar las estructuras anatómicas y para determinar el CRPC. Los resultados obtenidos de los pacientes en las diversas situaciones fueron sometidos a la prueba de Wilcoxon, Nemenyi, McDonald-Thomson`s, con un nivel de significación del 5%. No se encontraron diferencias estadísticamente significativas en la excursión del CRPC entre la rodilla lesionada y la contra lateral saludable. En cambio los datos evidencian una diferencia entre la rodilla lesionada y la reconstruida. Los resultados obtenidos podrían sugerir realizar la plastia en forma temprana, ni bien la situación clínica del paciente lo permita, evitando así la evolución natural del movimiento de la AR saludable hacia un tipo de movimiento de rodilla lesionada.La experiencia lograda y la observación de que no se dispone en la clínica de instrumentos de evaluación dinámica del movimiento relativo de las superficies de la AR sugieren que se especifique y luego se construya un instrumento orientado a una evaluación de mayor especificidad. El trabajo desarrollado en esta tesis integró conocimientos básicos (biomecánica, computación y fisiología) con la actividad clínica, resultando en una profundización del conocimiento de los fenómenos relacionados a la rotura y plastia del LCA
Autor: Darío Santos
 Tutor: Gustavo Brum y Franco Simini

Sistema reductor del espacio muerto en ventilación asistida de recién nacidos - Maestría FING 2014 - Colibri -  PDF

LAVESPI, de la conjunción de "Lavado" y "Espiratorio", fue proyectado y construído para mejorar el desempeño de ventiladores neonatales al añadirle la capacidad de lavar el espacio muerto instrumental inyectando un pequeño flujo durante la espiración, técnica conocida como "Insuflación de Gas Transtraqueal" (TGI). El diseño de LAVESPI consiste en un equipo microprocesado con servocontrol de válvulas, sensores y una bomba de gas que incluye la idea novedosa de usar el mismo gas de ventilación durante la fase espiratoria a través de una sonda endotraqueal especial (multicanales incorporados en su pared). Para evitar exceder límites de presión que pudieran perjudicar las frágiles estructuras alveolares LAVESPI controla la presión en vía aérea y suspende la insuflación llegado el caso. LAVESPI puede añadirse a todos los ventiladores independientemente de sus marcas y modelos sin alterar su funcionamiento . LAVESPI incluye sondas especiales con 8 ductos ubicados en su pared (por ejemplo Vygon 6501.30). Las pruebas de LAVESPI evidenciaron una reducción promedio del dióxido de carbono en sangre arterial . (PaCO2) del 19% (de 61.7 mmHg ( = 7;7) a 49.7 mmHg (σ = 5;7)) en un grupo de 5 cerdos recién nacidos con pulmón sano y del 21% (de 61.2 mmHg (σ = 11;1) a 48.5 mmHg (σ = 5;7)) en un grupo de 2 cerdos recién nacidos con pulmón injuriado (media de peso de los 7 cerdos de 1641 g). LAVESPI es un prototipo de costo en componentes de USD 900 que tiene LAVESPI es un prototipo de costo en componentes de USD 900 que tiene potencial de aplicación en los centros de medicina intensiva neonatal, sin descartar su posible adaptación para pacientes adultos.
Autor: Daniel Thevenet
 Tutor: Miguel Martell y Franco Simini

Um computador por aluno fora do contexto escolar: cenas digitais do Plan Ceibal na fronteira do Brasil e Uruguai - Maestría UFRGS 2012 - LUME - PDF
 O presente trabalho discute o processo de distribuição de um computador por aluno configurado a partir da implantação do projeto de de inclusão digital adotado pelo governo uruguaio, este projeto denomina-se Plan Ceibal e teve seu inicio em 2007, sendo finalizada a primeira etapa de distribuiçõ em 2010, momento em que foram distribuidos computadores para todos os alunos de escolas públicas que estivessem entre o 1º e 6º ano do ensino primário. Em uma cidade do interior daquele país realizamos un estudo etnográfico do tipo blended, combinando espaços da vida real com espaços virtuais de utilização da tecnologia oferecida pelo Ceibal. O presente estudo ocorreu de janeiro a agosto de 2011, nossa investigação procurou identificar novas formas culturais emergentes, analisando o uso destes computadores portáteis fora do espaço escolar atraves do estudo etnográfico. Assim conseguimos mapear os espaços de utilização dos computadores pelos alunos na comunidade, obtendo dados que apontam para mudanças em práticas culturais. No estudo etnográfico procuramos entender os tipos de interações que estes alunos estabeleciam no âmbito da internet e que tipo de uso estes faziam da rede para fins de interações. Atraves deste estudo foi possível ampliar nosso campo de estudo, procurando entender também a cultura gerada a partir do uso da internet e a participação de possíveis redes sociais.Assim identificamos o que muitos alunos faziam em redes sociais, sendo atuantes neste espaço, embora não tenha sido possível identificar relações entre os próprios alunos na rede já constituida. As interações entre estes e a pesquisadora apontam para trocas de capital social do tipo relacional e contituição de laços sociais fortes em alguns casos, mas em sua maioria laços fracos, que apenas estruturam a rede e não foram adiante nas interações. Para esta investigção consideramos que existe um complexo relacionamento entre o uso das tecnologias e as estruturas sociais. Esta pesquisa com viés sócio-histórico, direcionao olhar para o que fazem as pessoas com as tecnologias na construção de zonas de sentidos, e não apenas para as possibilidades pedagógicas da tecnologia. Por isso identificamos que estes alunos fazem uso da tecnologia fora da escola, trazendo novos sentidos para o uso, vinculando as práticas culturais establecidas e não a capacidade tecnológica da tecnologia em si. Identificamos ainda várias formas de socialização vinculadas ao uso dos computadores pelos alunos em espaços públicos. Portanto, verifica-se que a tecnologia está sendo utilizada como mais um componente do mio e que as produçoesa partor deste uso moldam novas práticas na internet e fora dela comunidade estudada, caracterizando a tecnologia como cultura e como artefato desta cultura.
Autor: Marcia Maciel
 Tutor: Liliana Passerino