Maestría en Bioingeniería
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Ítem Identificación de ligandos multitarget como potencial alternativa terapéutica para el tratamiento de la EA: Una aproximación desde Machine Learning(Pontificia Universidad Javeriana) Amaya Orozco, Nelson Alejandro; Gonzalez Santos, Janneth; Pinzón, Andrés; Gauthier Umaña, Cecile Eugenie GloriaLa Enfermedad de Alzheimer (EA) es una afección neurodegenerativa crónica que afecta principalmente la memoria, el pensamiento y la función cognitiva. En América Latina (LATAM) y en Colombia, la EA representa una preocupación importante. Según la Organización Panamericana de la Salud, se espera que el número de personas con demencia en América Latina y el Caribe aumente de 3,4 millones en 2010 a 7,6 millones en 2030 (Romero-Vanegas, Vargas-González et al. 2021). En Colombia, la EA es la más común de las demencias, pero no es una prioridad para el Estado. A medida que la región enfrenta un aumento en la esperanza de vida y una transición demográfica hacia una población más envejecida, la prevalencia de la EA está en aumento. En LATAM, la prevalencia de la EA en el grupo de 65 a 69 años es mayor que en los países desarrollados (Hablemos sobre demencia, nueva campaña regional de OPS. 2019). Esto conlleva desafíos significativos en términos de atención médica y cuidado a largo plazo, lo que impacta directamente en las familias y los sistemas de seguridad social. La enfermedad de Alzheimer tiene un gran impacto social y económico, tanto para los sistemas de salud como para las familias y los pacientes. En 2010, el gasto mundial total estimado en demencia fue de US$ 604.000 millones, lo cual corresponde al 1,0% del producto interno bruto (PIB) agregado a nivel mundial. En Colombia, el sistema de salud reconoce, identifica y provee servicios a los pacientes con EA, pero el incentivo a la maximización de ganancias de los aseguradores ha llevado a los pacientes a exigir la restitución de derechos a través de la acción de tutela (Aranda, Calabria 2019). En la EA intervienen blancos terapéuticos(targets), como la acetilcolinesterasa (AChE), el receptor cannabinoide tipo 2 (CB2), el receptor nicotínico α7 (RN-α7), la monoamina oxidasa tipo A (MAO-A), la beta-secretasa 1 (BACE1) y la enzima quinasa 3β del glicógeno sintasa (GSK3B), estos blancos terapéuticos se utilizan en tratamientos para la EA. Por ejemplo, los inhibidores de la acetilcolinesterasa, como el donepezilo, retrasan la degradación de la acetilcolina liberada en las hendiduras sinápticas y así mejoran la neurotransmisión colinérgica. Estos inhibidores son eficaces para la enfermedad de Alzheimer leve a moderada. Sin embargo, aún se necesita más investigación para comprender completamente su funcionamiento y cómo pueden ser utilizados de manera más efectiva en el tratamiento de la EA. La modulación de la actividad de la acetilcolinesterasa es una de las maniobras terapéuticas fundamentadas en aliviar las funciones cognitivas en pacientes con la enfermedad de Alzheimer. La acetilcolinesterasa es también el blanco de los gases nerviosos, los cuales bloquean su acción causando una contracción muscular interminable por todo el cuerpo. Los targets terapéuticos mencionados, son esenciales en el abordaje de la EA. Cada uno de estos targets se relaciona con diferentes aspectos de la fisiopatología de la enfermedad, desde la regulación de neurotransmisores hasta la modulación de la inflamación y la prevención de la acumulación de placas de proteína beta-amiloide en el cerebro. Comprender y dirigirse a estos targets es fundamental para desarrollar tratamientos efectivos y terapias que puedan ralentizar el progreso de la EA y mejorar la calidad de vida de los pacientes en todo el mundo, incluyendo LATAM y Colombia, donde la carga de esta enfermedad continúa aumentando. Los ligandos multitarget son moléculas diseñadas que actúan sobre múltiples targets terapéuticos en lugar de dirigirse a un solo blanco molecular. En el contexto de la EA, donde los procesos patológicos involucran una serie de factores interconectados, los ligandos multitarget se convierten en una estrategia prometedora. Su importancia radica en la capacidad de abordar varios aspectos de la enfermedad de manera simultánea, lo que puede ser fundamental para detener o ralentizar su progresión. La relevancia de los métodos de machine learning (ML) en el diseño de fármacos radica en su capacidad para analizar datos biomédicos complejos y predecir interacciones moleculares. En el contexto del diseño de compuestos farmacológicos, ha demostrado ser una herramienta sumamente efectiva en la predicción de bioactividad, por ejemplo, en contexto de la hiperlipidemia. Los datos recopilados de estudios clínicos y moleculares revelan que el ML ha logrado tasas de precisión que superan el 90% al predecir la bioactividad de compuestos destinados a tratar la hiperlipidemia(Rai, Bhatia et al. 2021). Esto se traduce en un aumento notable de la eficiencia en el desarrollo de nuevos fármacos, reduciendo los costos y tiempos asociados con la investigación, para la EA. Estos métodos pueden optimizar la selección de compuestos, reducir costos y maximizar la probabilidad de éxito en el desarrollo de medicamentos, lo que es especialmente valioso en el abordaje de enfermedades complejas como la EA. Se buscó diseñar un algoritmo basado en ML usando aprendizaje automático mediante Random Forest (RF), el cual permitió predecir la bioactividad de diferentes compuestos, que fueran activos en las diferente proteínas mencionadas anteriormente, para esto se toman los datos de entrenamiento de la base de datos ChEMBL en su versión ChEMBLdb May 2023, para cada una de las proteínas, y se realiza un procesamiento de los datos para obtener sus huellas digitales “fingerprints”, una vez entrenado los 6 modelos con los mismos tipos de hiperparámetros, pero con diferentes conjuntos de datos según cada una de las 6 proteínas, se pusieron a prueba con señuelos (decoys) descargados de la página de DUDE para cada modelo. Como fase final, se llevó a cabo la predicción utilizando la biblioteca de diversidad de la base de datos Enamine Store, que constaba de 460160 compuestos. Esta base de datos se sometió en cada uno de los modelos para predecir su bioactividad, según el tipo de proteína con el cual fueron entrenados. Luego, se realizó una comparación de los compuestos que estaban activos en más de una de las proteínas mencionadas anteriormente. Como fase de selección, se eligieron los compuestos que eran activos en 3 o más proteínas y presentaban una probabilidad de bioactividad superior a 0.7. Con estos datos filtrados, se buscó seleccionar los mejores compuestos para calcular su estimación cuantitativa de semejanza a Medicamentos (QED) y obtener un banco de compuestos finales elegibles, donde se pudo concluir que usando esta biblioteca se lograron clasificar 12 compuestos presentes en tres combinaciones multitarget.Ítem Diseño y desarrollo de andamios impresos en 3D para reparación de defectos óseos.(Pontificia Universidad Javeriana) Arbelaez Echeverri, Pablo; Navarro Rueda, Javier; Suarez Venegas, Daniel RicardoEl hueso es el principal componente del sistema músculo esquelético, y se diferencia de otros tejidos conectivos por su rigidez debido a la mineralización de su matriz extracelular. Las lesiones óseas producidas por traumas, infecciones, enfermedades congénitas, o tumores, entre otros, pueden ocasionar defectos óseos. Los defectos óseos críticos se definen como los defectos que no logran curarse por sí solos y, por lo tanto, requieren de intervenciones para lograr su cicatrización. Los tratamientos actuales para reparación de defectos óseos críticos incluyen el uso de autoinjertos óseos, aloinjertos óseos, sustitutos óseos, técnicas de osteogénesis por distracción, y reconstrucciones mediante dispositivos protésicos. Todas estas técnicas tienen altas tasas de complicaciones, altos costos para los sistemas de salud, así como limitaciones en su disponibilidad para la aplicación clínica. El uso de la ingeniería de tejidos mediante impresión 3D se plantea como una alternativa para la reparación de defectos óseos, al ser capaz de solucionar los problemas a la medida del paciente, a menores costos y con mayor disponibilidad que las actuales alternativas. La impresión 3D permite la creación de andamios estructurales impresos en materiales biocompatibles y biodegradables, con diferentes geometrías que simulan la micro y macroestructura ósea, capaces de resistir las cargas mecánicas a las que está sometido el hueso y de permitir la adhesión, proliferación y migración celular mediante osteoconducción, haciéndolos potencialmente ideales para la reparación de defectos óseos. El objetivo del trabajo fue diseñar y desarrollar andamios impresos en 3D, basados en el patrón Voronoi, como potencial tratamiento para la reparación de defectos óseos. Se realizó la evaluación mecánica en compresión de diferentes tipos de andamios 3D con diferentes porosidades y se comprobó que estos andamios son capaces de tolerar las cargas mecánicas a las cuales está sometido el hueso trabecular. Se realizaron, adicionalmente, pruebas biológicas mediante cultivos celulares sobre los andamios, con líneas de osteoblastos y fibroblastos evaluando la adhesión, proliferación y viabilidad celular, demostrando más del 78% de viabilidad a 48 horas.Ítem DISEÑO DE UN CONSORCIO DE BACTERIAS RIZOSFÉRICAS PARA PROMOCIÓN DE CRECIMIENTO DE PLÁNTULAS DE QUINOA (Quenopodium quinoa)(Pontificia Universidad Javeriana) Rivera Velasquez, Wendy; Posada Uribe, Luisa Fernanda; Rodríguez Bocanegra, Maria Ximena; Estrada Bonilla, German Andrés; Rivera Hoyos, Claudia MarcelaLa quinua es un cultivo de gran importancia en la búsqueda de la seguridad alimentaria debido a su resiliencia y alto valor nutricional. Sin embargo, requiere una cantidad sustancial de nutrientes del suelo, que normalmente se complementan con agroquímicos que conllevan efectos adversos como la eutrofización y la degradación del suelo. Las rizobacterias promotoras del crecimiento de las plantas (PGPB) son bacterias beneficiosas que pueden utilizarse para mejorar el crecimiento de las plantas y combatir enfermedades. Este estudio facilitó el establecimiento de un banco de bacterias asociadas a la rizosfera de plantas de quinua y, mediante aislamientos selectivos, identificó posibles bacterias fijadoras de nitrógeno, bacterias aeróbicas formadoras de endosporas productoras de lipopéptidos, bacterias solubilizadoras de fosfato y bacterias productoras de sideróforos. En la fase posterior, el estudio identificó microorganismos prometedores a través de pruebas adicionales y formuló consorcios de estas bacterias, que demostraron un impacto positivo al aumentar las tasas de germinación de las semillas de quinua entre un 18% y un 30%. Entre estos consorcios, uno compuesto por Peribacillus, Pseudomonas y Streptomyces aumentó el peso seco y la longitud de las plántulas en un 144% y un 19%, en comparación con el grupo de control. Estos hallazgos sugieren que la aplicación de PGPR en diversas etapas del desarrollo de la planta puede estimular el crecimiento de la planta de quinua. Finalmente se diseñó el proceso de producción conceptual del consorcio bacteriano, pasando de un biorreactor de 8 L a un biorreactor de 90 L. Esto implicó realizar un análisis de mercado, realizar diseños de ingeniería y evaluar su viabilidad económica. Demostró ser viable en tres escenarios de producción distintos.Ítem Espectroscopia raman como metodo de apoyo al diagnostico de malaria(Pontificia Universidad Javeriana) Rojas Campiño, Diana Marcela; Suarez Venegas, Daniel Ricardo; Reyes Salcedo, Juan Carlos; Liliana Jazmin, Cortez Cortez; Rincón Joya, Miryam; Yamhure Kattah, GermanLa malaria es una enfermedad parasitaria transmitida por un mosquito vector que causa miles de muertes anuales a nivel mundial y la manera adecuada para interrumpir su transmisión es el diagnóstico y tratamiento temprano. Se propone la implementación de la espectroscopia micro Raman como método alternativo de detección de la malaria. Para esto se prepararon placas mediante las técnicas de extendido y gota gruesa, con sangre sana y con malaria, siguiendo los parámetros establecidos por el Instituto Nacional de Salud (INS). Luego, se seleccionaron 10 láminas con muestras infectadas de malaria en extendido y 10 en gota gruesa, así como 4 láminas con sangre sana. En cada lámina se identificaron 20 campos ópticos para ser analizados mediante espectroscopia micro-Raman con un láser de 785 nm. Una vez obtenidos los espectros se calculó la desviación estándar para determinar si un conjunto de valores cercanos a un número de onda determinado corresponden o no a un pico, asociado a cada grupo. En particular para las muestras infectadas con malaria, preparadas mediante la técnica de extendido, se encontró una banda localizada en 1321 cm-1 asociada con la presencia de hemozoína en la sangre.Ítem Construcción de un prototipo para la segmentación de grasa parafaríngea en imágenes de resonancia magnética(Pontificia Universidad Javeriana) Duarte Torres, Oscar Ivan; Bustacara Medina, Cesar Julio; Otero Mendoza, Liliana Margarita; Florez Valencia, Leonardo; Hidalgo Martinez, PatriciaEl propósito del estudio realizado y presentado en este documento es la construcción de un prototipo para la detección y segmentación del tejido graso en la región parafaríngea y cuyo impacto podrá verse en su potencial uso para encontrar relaciones entre la presencia de grasa parafaríngea y la existencia y severidad de la AOS. El prototipo hace uso de una red convolucional U-net 3D para detectar y segmentar la grasa en imágenes de resonancia magnética en tres dimensiones. El estudio se realizó siguiendo las fases análisis, diseño y evaluación, integrando los ciclos de rigor, relevancia y diseño, pertenecientes a la ciencia del diseño. En la fase de análisis se determinaron las diferentes técnicas que se pueden utilizar para detectar y segmentar grasa en la región parafaríngea. En la fase de diseño se realizó la selección de las imágenes a usar y se desarrolló el prototipo mediante una metodología de construcción de software basada en el modelo en espiral. En la fase de evaluación se realizó la segmentación de la grasa parafaríngea usando el prototipo implementado. Para esta fase la métrica de exactitud que se utilizó es el coeficiente Dice, que está basada en relaciones de voxeles, el cuál fue de 0.8086 para la red U-net 3D con función de activación ReLU y de 0.6367 con la misma red, pero usando la función de activación sigmoide.Ítem Crecimiento y evolución de redes neurales de astrocitos sobre sustratos de oro funcionalizados(Pontificia Universidad Javeriana) Palomino Figuera, Mariana; Gonzalez Jimenez, Edgar Emir; Daza Figueredo, Jesús Arnoldo; Albarracín Cordero, Sonia Luz; Sutachan Rubio, John JairoEl estudio de las enfermedades neurodegenerativas ha progresado considerablemente en las últimas décadas debido en gran parte a investigaciones realizadas sobre dinámicas de formación y crecimiento de biopelículas de astrocitos in vitro. Se ha logrado optimizar el crecimiento gracias al uso de superficies texturizadas y funcionalizadas, aspectos que promueven el crecimiento de estas células y la formación de redes neuronales. Estas redes son utilizadas para estudiar analitos de interés derivados de enfermedades neurodegenerativas. El objetivo de este trabajo es evaluar el efecto de la funcionalización y topología de superficies de oro como soporte en el crecimiento y formación de redes neurales de astrocitos. Se utilizaron superficies de oro prístino y oro funcionalizado con L-cisteína. Se caracterizó la textura de las superficies y se obtuvieron las curvas de crecimiento de cada cultivo celular. Se utilizó la línea celular U-87 proveniente de un glioblastoma humano para hacer la correspondiente investigación. Los resultados obtenidos muestran un crecimiento de tipo exponencial. Además, se verificó que la L-cisteína auto ensamblada sobre la superficie de oro con estructura cristalográfica fcc (111) promueve la adhesión y la proliferación de los astrocitos con respecto a lo observado en oro prístino. Estos resultados permiten abrir un campo de investigación orientado al diseño de técnicas experimentales para configuración instrumental orientada a la detección y cuantificación de agentes moleculares asociadas con enfermedades neurodegenerativas.Ítem Desarrollo de un algoritmo para análisis biomecánico en natación(Pontificia Universidad Javeriana) Ramos Maldonado, Laura Juliana; Florez Valencia, Leonardo; Suárez Venegas, Daniel Ricardo; Parra Rodríguez, Carlos Alberto; Sandoval Escobar, FranciscoEn el presente trabajo se desarrolló un algoritmo que empleando técnicas de inteligencia artificial permite la captura de movimiento en el medio acuático, sin necesidad de utilizar marcadores, ofreciendo la precisión necesaria para un adecuado análisis de gesto deportivo en natación sin interferir con el movimiento del nadador y reduciendo las pérdidas de información causadas por el ocultamiento de los marcadores. Para cumplir con el objetivo del proyecto se implementó un protocolo de adquisición de videos del gesto técnico en nadadores profesionales, mediante el uso de 3 cámaras ubicadas a los costados y en frente. Después fueron procesados y por medio de machine learning se logró identificar puntos de referencia en el cuerpo de los diferentes nadadores. Posteriormente, se empleó la información postural del nadador para extraer variables cinemáticas como el ángulo de la articulación del codo y el de la rodilla. Finalmente, la validación del algoritmo se realizó por medio del software y ocho cámaras de captura de movimiento VICON y comparando los resultados capturados por ambas herramientas durante una prueba simulada en un laboratorio de captura de movimiento. Los resultados destacan una buena precisión y viabilidad para poder ser implementado.Ítem Mejora de resultados de segmentación y tractografía mediante la fusión de diferentes tipos de imágenes de resonancia magnética cerebralesDuplat Molano, Catalina; Flórez Valencia, Leonardo; Bustacara Medina, César Julio; Parra Rodríguez, Carlos AlbertoEl tálamo es una de las partes del cerebro más importantes: este interviene en una gran cantidad de procesos mentales que dan forma a nuestra manera de percibir las cosas y de actuar sobre el entorno que nos rodea. Por lo tanto, la delineación precisa de las subregiones talámicas de la materia gris es de suma importancia clínica; no obstante, el tálamo no tiene límites claramente contrastados en todas las imágenes de RM, por lo que es un desafío difícil incluso para un radiólogo. Por esta razón, se planteó el siguiente objetivo: Desarrollar un algoritmo que permita hacer una fusión de diferentes tipos de imágenes de resonancia magnética (RM), con el fin de obtener una delineación clara de las estructuras cerebrales a la hora de hacer segmentación y con esto obtener resultados confiables de tractografía. Para esto, se siguió una metodología de 6 fases: Investigación, análisis de datos, interpretación, diseño, ejecución y evaluación. Con el protocolo de experimentación se probaron 4 diferentes combinaciones de registro: T1+T2, T2+T1, DTI+T1 y DTI+T2. Se encontró que con la única combinación con la que se obtenían límites mejor contrastados era con DTI+T2, además de ser la experiencia con menor costo de computación. A pesar de que la segmentación no fue perfecta para separar el tálamo del resto de estructuras cerebrales, se vio una diferencia clara entre las imágenes del registro y la imagen de referencia. Por lo que el registro/fusión debe hacerse de la siguiente manera: Imágenes: DTI, T2.Transformación: BSpline de resolución múltiple con 3 niveles.Métrica: Mattes.Optimizador: Gradiente descendente.Interpolador: Lineal.Ítem Elaboración de un hidrogel de plasma rico en fibrina modificado con nanohidroxiapatita para futuros usos en regeneración ósea(Pontificia Universidad Javeriana) Acosta Gómez, Adriana Paola; Roa Molina, Nelly Stella; García Robayo, Dabeiba Adriana; Suárez Venegas, Daniel RicardoLa pérdida ósea causada por lesiones traumáticas, patologías sistémicas o deficiencias congénitas ha sido durante décadas uno de los principales problemas de salud en todo el mundo. La bioingeniería ha proporcionado biomateriales naturales y sintéticos, direccionando objetivos al uso de componentes obtenidos directamente de la sangre o similares al hueso. En este sentido, el uso de la fibrina rica en plaquetas (L-PRF) con alto contenido de factores de crecimiento y su combinación con nanohidroxiapatita (nHAp) simulando el hueso surge como una excelente alternativa. El L-PRF ha sido empleado con éxito para aplicaciones clínicas sin embargo, hasta ahora la literatura no informa la existencia de un andamio tipo hidrogel de L-PRF modificado con nHAp que además de sus características, cuente con la presencia de poros indispensables para procesos regenerativos que favorezcan la neovascularización, adhesión y proliferación celular. A partir de esto, el propósito de esta investigación fue elaborar un nuevo biomaterial de L-PRF reforzado con nHAp que presentara poros en su estructura y distribución homogénea de sus componentes. Teniendo en cuenta el origen de los ingredientes y al obtener un andamio poroso, el resultado de este trabajo presenta gran impacto al surgir como una excelente alternativa para posibles ensayos futuros de biocompatibilidad y aplicaciones en regeneración de tejido óseo.Ítem Herramienta de apoyo para la evaluación fisiopatológica y cognitiva de pacientes con epilepsia(Pontificia Universidad Javeriana) Martinez Bernal, Oscar Danilo; Alvarado Rojas, Catalina; Dinkelacker, VeraEsta investigación consiste en una herramienta que permita explorar la relación entre epilepsia y trastornos cognitivos asociados a dicha enfermedad. Estos trastornos incluyen alteraciones en los procesos de consolidación de la memoria y aprendizaje, que pueden ser medidos a través de pruebas neuropsicológicas. A su vez, estos trastornos pueden ser el resultado de las alteraciones en los patrones normales del sueño fundamentales para la cognición. Por lo tanto, el objetivo principal de este proyecto es estudiar las relaciones entre los patrones epilépticos, los patrones de sueño y los trastornos cognitivos mediante procesamiento digital de señales cerebrales (EEG) y técnicas de reconocimiento de patrones. Los algoritmos y métodos implementados durante la investigación se validaron con las señales EEG de 29 pacientes epilépticos (2-15 años) de la Fondation Ophtalmologique Adolphe de Rothschild, Francia. Los resultados de reconocimiento de patrones mostraron un desempeño aceptable en la detección de fases de sueño, husos de sueño, complejos k y puntas epilépticas. El estudio estadístico mostró que existe una correlación positiva entre el número de puntas interictales y la calidad del sueño de ondas lentas. No se encontró una relación entre el IQ y la cuantificación de puntas epilépticas como lo reportan otros estudios. Sin embargo, fue posible determinan una correlación negativa entre el IQ y la potencia promedio en la banda Gamma del lóbulo frontal a lo largo de la noche.Ítem Desarrollo de un prototipo de protocolo para aseguramiento metrológico de un banco para radiometría de fuentes de radiación ultravioleta cercano y visible(Pontificia Universidad Javeriana) Gutierrez Dominguez, María Paula; Jimenez Borrego, Luis Camilo; Yamhure Kattah, GermanLos Light-Emitting Diodes (LED), son dispositivos optoelectrónicos que operan para emitir luz en frecuencias del espectro de radiación electromagnética ultravioleta (UV), visible (VIS) e infrarrojo (IR). Sin embargo, los impactos negativos en la salud visual debido al uso de elementos basados en LED utilizados para iluminación, son un tema de atención, que deben investigar a través de sus propiedades radiométricas, fotométricas y colorimétricas con el fin de garantizar su adecuado uso y verificar características propias de estas fuentes de luz como lo son: la distribución espectral y espacial de la intensidad luminosa y de la irradiancia. De acuerdo a lo anterior, en este trabajo se presenta el desarrollo de un prototipo de protocolo para el aseguramiento metrológico de un banco para radiometría de fuentes LEDs en el espectro visible y ultravioleta cercano, atendiendo las recomendaciones y métodos del Centro Nacional de Metrología de México (CENAM). Por lo que, se realizó la medición del patrón de la distribución espectral y espacial de la irradiancia, sobre LEDs de prueba de interés. Para esta medición se implementó un banco óptico, a partir de un arreglo basado en un monocromador, un tubo fotomultiplicador, un amplificador lock-in, un sistema de posicionamiento con goniómetros, una fuente de tensión regulada, un sistema de supervisión y electrónico, posicionados en una mesa antivibracional.Ítem Entrenamiento en habilidades cognitivas de conciencia situacional para residentes en anestesiología(Pontificia Universidad Javeriana) Arias Paredes, Gloria Juliana; Caro Gutiérrez, Martha Patricia; González Neira, Eliana MaríaLos anestesiólogos son especialistas médicos responsables de monitorear y controlar las variables fisiológicas de un paciente antes, durante y después de un procedimiento médico o intervención quirúrgica. Dentro del protocolo seguido por este especialista, una de las principales dificultades que pueden afectar la seguridad del paciente es la ocurrencia de eventos adversos en la fase de inducción anestésica. Además, el trabajo de este especialista también puede causar una perdida la conciencia situacional debido a que se encuentra inmerso en entornos dinámicos y críticos que exigen un alto nivel de concentración. Por esta razón, este trabajo de grado propone un entrenamiento de habilidades cognitivas que influyen en la pérdida de conciencia situacional en residentes de anestesiología en la fase de inducción anestésica. La investigación metodológica para el desarrollo de esta formación comprende una revisión de la literatura de los enfoques de formación en conciencia situacional, una caracterización del trabajo y las interacciones de los anestesiólogos, una exploración e identificación de las habilidades cognitivas que mantienen la conciencia situacional y un diseño de la formación propuesta a través de una metodología de mejora incremental. La validación y evaluación de la formación propuesta se verificó mediante una prueba experimental realizada a un grupo de residentes de anestesiología voluntarios del Hospital Universitario San Ignacio de la Pontificia Universidad Javeriana. El resultado del experimento demostró que el entrenamiento propuesta tiene un impacto significativo en los residentes de anestesiología, mejorando la exploración y búsqueda y la habilidad de atención dividida. De esta forma, el entrenamiento propuesto contribuye a minimizar la pérdida de conciencia situacional en la fase de inducción anestésica para estos especialistas.Ítem Diseño de un dispositivo ortopédico para la prevención del desarrollo progresivo de la escoliosis idiopática(Pontificia Universidad Javeriana) Granada Pedrozalage, Daniela; Suarez Venegas, Daniel Ricardo; Daza Beltran, CarolinaLa escoliosis idiopática es un trastorno que afecta la vida del 3% de la población mundial. Recientemente se están empezando a revaluar los acercamientos tradicionales a este trastorno y se le está dando un enfoque prioritario a la prevención en lugar de a la corrección. El enfoque que se le da al desarrollo del proyecto está centrado en la prevención del avance de la curvatura. Para esto se propone un dispositivo cuyo principal objetivo es brindar un soporte progresivo al usuario, centrado en aumentar la resistencia del dispositivo a medida que el usuario se aleja de una postura neutra, tratando de mitigar las consecuencias de la escoliosis a largo plazo. Para determinar el diseño final, se realizan simulaciones cuasi-estáticas de dos movimientos básicos de la columna: Extensión y Flexión lateral. Para cada opción propuesta se midió el desempeño de acuerdo con el nivel de angulación alcanzada vs el rango de movimiento del usuario y la tensión máxima del material vs el límite elástico del mismo. Esto teniendo en cuenta incrementos de fuerza y caracterización de materiales. Una vez seleccionada la alternativa ideal, se continúa simulando su comportamiento con los demás movimientos base de la columna (flexión y rotación) bajo las mismas condiciones (incremento de fuerza/materiales) para finalmente registrar los hallazgos. Se concluye que, el diseño propuesto, gracias a su geometría, el cual emula el flujo y comportamiento natural de la columna, logra ofrecer el soporte progresivo que se requiere en la totalidad de los movimientos base de la columna.Ítem Predicción de crisis epilépticas mediante teoría de grafos y conectividad funcional(Pontificia Universidad Javeriana) Peña Campos, Johan Sebastián; Alvarado Rojas, Catalina; Nariño González, DanielEl comportamiento anormal de redes neuronales causa la ocurrencia de crisis espontáneas y recurrentes, principal síntoma de la epilepsia. La dinámica de estas redes epilépticas y los mecanismos detrás de la generación de las crisis, son temas de gran interés en la comunidad médica y científica, dado que aún no han sido completamente descubiertos ([1], [2], [3]). En el presente trabajo, se hace uso de los datos de la base EPILEPSIAE [4] recolectados de 10 pacientes usando electroencefalogramas intracraneales. Se analizan datos de 8 horas antes de la crisis, con una frecuencia de muestreo de 1024 Hz. Adicionalmente, se usan datos de 5 pacientes del Hospital Universitario San Ignacio (HUSI), correspondientes a un intervalo de 3 horas antes de la crisis a una frecuencia de muestreo de 256 Hz. Para este fin, se propone una metodología en la cual se estudian redes de conectividad que son construidas a partir de medidas de similitud multivariable entre canales de la sincronización cerebral. Estas características se analizan entre todas las posibles combinaciones de los canales para cada una de las bandas cerebrales fisiológicas. Las redes de conectividad construidas, se filtran usando un umbral estadístico. Con las matrices resultantes se calculan las medidas topológicas de la red. Estas medidas son utilizadas para analizar la dinámica de las redes cerebrales, en ventanas de tiempo de 1 minuto, buscando encontrar el marcador cerebral que permita anticipar la ocurrencia de una crisis epiléptica o etapa ictal. Finalmente, estas medidas se usan como variables de entrada a un módulo de aprendizaje de máquina para realizar clasificación automática. Adicionalmente, se estudia la dinámica de la red a lo largo del tiempo, buscando encontrar marcadores que permitan aportar al conocimiento del fenómeno.Ítem Análisis de conectividad estructural cerebral en demencia frontotemporal, a partir de imágenes de resonancia magnética ponderadas en difusión(Pontificia Universidad Javeriana) Enríquez Santacruz, Luis Fernando; Rueda Olarte, Andrea del Pilar; Reyes Gavilán, Pablo AlexanderLa progresión de los déficits cognitivos en la demencia frontotemporal (DFT) se acompaña de deterioro de la materia blanca. El impacto de la pérdida neuronal en la conectividad de la red estructural en la DFT y sus variantes aún no se comprende de manera rigurosa. Se evaluó el potencial del análisis de conectividad estructural cerebral, a partir de imágenes de difusión (dMRI), en la identificación de alteraciones producidos por la DFT y sus variantes, y la relevancia para su diferenciación. Un total de 137 estudios de dMRI divididos en: 20 pacientes con demencia semántica (DS), 20 con afasia primaria progresiva (APP), 52 con variante comportamental (bvDFT) y 45 controles fueron investigados. La conectividad estructural se estimó para todo el cerebro. Se emplearon dos tipos de análisis: medidas topológicas por teoría de grafos y network-based statistic. La organización topológica en las 3 variantes de DFT se vio significativamente alterada respecto de los controles, en las medidas de fuerza de conexión, longitud de camino y eficiencia global. La bvDFT se caracterizó por una alteración preferencial interhemisférica centrada en la región frontal del lóbulo izquierdo. En la APP se detectaron pequeñas alteraciones en el giro frontal inferior. Mientras que los pacientes con DS mostraron una mayor extensión de redes alteradas, con desconexiones en el lóbulo temporal de ambos hemisferios. Las alteraciones globales de las redes estructurales sugieren un cambio en la eficiencia de intercambio de información, además de que la localización de dichos cambios se puede asociar con el progreso neuropatológico de la DFT.Ítem Evaluación del riesgo de caídas en adultos mayores con neuropatía diabética periférica(Pontificia Universidad Javeriana) Sora Cárdenas, Jhonathan; Zequera Díaz, Martha; Calderón Bocanegra, Francisco Carlos; Castro González, Gustavo HernandoLa neuropatía periférica diabética (DPN por sus silgas en inglés) es la complicación más frecuente con personas con diabetes y afecta aproximadamente a la mitad de esta población. Esta se ve reflejada en la reducción de la transmisión de sensibilidad vibratoria, propioceptiva y de reflejos osteotendinosos, afectando habilidades sensoriales y motrices. Las personas con DPN tienen hasta 23 veces más probabilidades de presentar caídas y 15 veces más probabilidades de informar una lesión en comparación con adultos mayores sanos. Las caídas tienen consecuencias significativas, como la discapacidad física temporal o permanente, lo que disminuye la calidad de vida del adulto mayor y también representa un aumento de la mortalidad. Por lo cual, desde de la línea de investigación de control de equilibrio del laboratorio Footlab, el cual hace parte del grupo BASPI de la Pontificia Universidad Javeriana, se plantea un estudio piloto para poder evaluar el riesgo de caídas en adultos mayores con DPN mediante la implementación de un sistema predictivo a partir de la información clínica de las directrices AGS/BGS, la oscilación del centro de presión (CoP) en reposo y la prueba Timed up and Go (TUG) con el uso de tres sensores inerciales. Una muestra de conveniencia de 19 participantes (11 de grupo de control y 8 con DPN) mayores de 45 años, fueron citados para realizar la adquisición de datos, los cuales fueron utilizados como entradas para evaluar cuatro técnicas de clasificación de riesgo de caída: K-means, máquinas de vectores de soporte, K vecinos más cercanos y redes neuronales, obteniendo una precisión = 90.9%, sensibilidad = 80% y especificidad = 100%. Por lo tanto, este estudio sugiere que es posible la evaluación el riesgo de caídas en adultos mayores con DPN mediante la información clínica de las directrices AGS/BGS, la oscilación del CoP en reposo y la prueba TUG con el uso de los sensores inerciales y además tiene el potencial para implementarse en futuros estudios con poblaciones más grandes.