Características espectrales de películas radiocrómicas irradiadas con rayos x

Las películas radiocrómicas son ampliamente utilizadas como dosímetros en tratamientos de radioterapia debido a sus propiedades ópticas al interaccionar con la radiación ionizante. Dichas películas contienen en su estructura una capa activa compuesta de monómeros que al interaccionar con los rayos x se induce una polimerización que da como resultado un cambio en su densidad óptica. Dicho cambio de densidad óptica es función de la dosis absorbida, por lo cual se pueden correlacionar ambas cantidades. A su vez, la densidad óptica es función de la longitud de onda de la luz que se utiliza como densitómetro para analizar las películas irradiadas, por lo cual es fundamental entender las características espectrales, y así obtener una mejor dosimetría. En ésta plática se discutirá las características espectrales de diferentes modelos de películas radiocrómicas, resaltando las diferencias entre dichos espectros.

Estudio de la respuesta no lineal de cristales centelladores LYSO a electrones de baja energía

Los cristales centelladores de oxiortosilicato de lutecio con itrio (LYSO) son parte importante de los detectores de sistemas clínicos y preclínicos de imagen como en la tomografía por emisión de positrones (PET). Estos cristales presentan una respuesta prácticamente lineal a un amplio rango de energías por arriba de 100 keV. Sin embargo, se sabe que la respuesta de estos cristales a energías por debajo de 100 keV deja de ser lineal y adquiere un comportamiento, que es diferente para cada cristal debido a su composición elemental. En este trabajo se investigó la respuesta lineal y proporcional de cristales de LYSO y de bromuro de lantano (LaBr3) a electrones de baja energía (en un rango de 29 keV a 457 keV) utilizando una adaptación de la técnica de dispersión Compton en coincidencia triple, esto último con el propósito de evitar que los efectos de la radiación de fondo de los cristales afectasen a las mediciones. La respuesta a electrones de baja energía se comparó con la respuesta de ambos cristales a fotones en un intervalo de energía de 26.3 keV a 662 keV. Conocer la respuesta de estos cristales permitiría realizar la calibración precisa de los detectores de los equipos PET utilizando únicamente el espectro de la radiación intrínseca de los cristales. Esto puede tener un impacto sobre la calidad de las imágenes de los equipos, al fijar correctamente las ventanas en energía, y del establecimiento de controles de calidad de los detectores. Se agradece el apoyo de los proyectos PAPIIT-UNAM IN108721 e IN103222.

Desarrollo y evaluación de un sistema semiautomático de aprendizaje basado en RapidPlan para planificación de tratamiento de cáncer de próstata

El cáncer de próstata es una enfermedad cada vez más común en México, y su tratamiento con radioterapia de haz externo es cada vez más frecuente. Las técnicas de radioterapia de intensidad modulada (IMRT) y arcoterapia volumétrica de intensidad modulada (VMAT) utilizan la planificación inversa, que depende de la experiencia del planificador o físico médico. Para mejorar los planes de tratamiento y reducir el tiempo de planificación, se han desarrollado sistemas semiautomáticos de aprendizaje. El RapidPlan (Varian Medical Systems) es un sistema que utiliza la información de planes de tratamiento previos para generar planes personalizados a partir de bandas de estimación de histrogramas dosis-volumen (EDVH) un plan de tratamiento nuevo. Se utilizaron 35 planes de cáncer de próstata de dos fases para entrenar el modelo semiautomático. Se crearon 7 nuevos planes a partir de este modelo RapidPlan (RP), los cuales fueron comparados con los obtenidos por un planificador de forma manual (PM), de esta forma se verificó la veracidad y eficiencia de la herramienta. Los resultados son muy comparables a los obtenidos por el planificador, se concluye que el modelo es efectivo para generar planes de tratamiento clínicamente aceptables y de alta calidad, reduciendo además los tiempos de planificación

Estudios Biofísico-Farmacológicos de los canales oncogénicos selectivos a K+ Kv10.1

Los canales de K+ son proteínas que catalizan el flujo termodinámicamente pasivo de iones a través de membranas biológicas. Dentro de estos, los canales selectivos a K+ se encuentran presentes en todos los tipos celulares que se han estudiado, lo que muestra que son proteínas indispensables para la vida. Por lo anterior no sorprende que muchas patologías estén asociadas al mal funcionamiento o a la expresión incorrecta (ectópica) de canales de K+, entre ellas varios tipos de canceres. La familia Eag (Kv10) está conformada por canales selectivos a K+ activados por voltaje. Kv10.1 se expresa de forma transitoria en mioblastos y constitutivamente en neuronas. Su expresión en otros tipos celulares (ectópica) esta invariablemente asociada al desarrollo de tumores. Así ~70% de líneas celulares tumorales y canceres de humanos expresan Kv10.1. Mas aun: la sola expresión de Kv10.1 dispara un fenotipo celular canceroso, por mecanismos aun no bien determinados. Nosotros recientemente comenzamos a estudiar a Kv10.1 siguiendo un enfoque biofísico-farmacológico. Encontramos dos moléculas (fármacos) que además de inhibir Ik con alta afinidad inhiben también el Cole-Moore de Kv10.1. Los nuestros son los primeros reportes en la literatura de una inhibición farmacológica del Cole-Moore (el cual en su sentido estricto es una característica de todos los canales activados por voltaje, que muestra la existencia de varios estados cerrados). También e interesantemente, todos los compuestos probados por nosotros han inhibido Kv10.1 antes de que se active la conductancia al K+, y al entrar al poro bloqueando Ik ninguno ha afectado (disminuido) la velocidad posterior de cierre del poro (desactivación) al repolarizar la membrana. Nuestra hipótesis es que esto se debe al acople electromecánico peculiar de Kv10.1 y que el estudio detallado de estas propiedades ayudara a comprender mejor tanto el efecto Cole-Moore como el acople electromecánico no canónico de Kv10.1.

Nanopartículas magnéticas en el cuerpo humano

El estudio, síntesis y caracterización de materiales nanoestructurados para su aplicación en el área de biomedicina ha atraído el interés de la comunidad científica, algunas de las propiedades físicas y químicas de materiales a escala nanométrica difieren de las propiedades de los materiales masivos. El presente trabajo tiene como propósito explicar el comportamiento magnético de los materiales a escala nanométrica en el cuerpo humano, posibles aplicaciones y alcances. Los materiales magnéticos masivos se clasifican con base en su comportamiento magnético como diamagnéticos, ferromagnético, ferrimagnéticos, antiferromagnéticos, etc., cada uno de ellos tienen una estructura que responde a campos magnéticos externos. Cuando el tamaño de partícula del material disminuye, entonces el comportamiento magnético se ve modificado, cuando el tamaño de partícula disminuye la estructura magnética multidominio cambia a una estructura monodominio y por debajo de un tamaño critico (depende de cada material) el comportamiento magnético del material pasa a un comportamiento superparamagnético. La hipertermia magnética es una aplicación biomédica que requiere de un comportamiento superparamagnético con una distribución estrecha de tamaños de partícula.

Nanoshells de Au@SiO2 como agentes SERS para la detección de células de cáncer de mama

La espectroscopia Raman de superficie mejorada (SERS) ha revolucionado el campo de la espectroscopia molecular al permitir la amplificación y detección ultrasensible de señales Raman. Mediante la explotación de los plasmones de superficie en nanopartículas metálicas, la técnica SERS abre la puerta a una amplia gama de aplicaciones en áreas que van desde la ciencia de materiales y la nanotecnología hasta la medicina y la biología molecular. En este trabajo se describe la síntesis y caracterización fisicoquímica de una nanoestructuras de sílice con incrustaciones de oro en la superficie (Au@SiO2). Nuestros resultados demuestran que se obtuvo una población homogénea de nanoshells de Au@SiO2 con un tamaño promedio de 195 ± 13 nm, y que estas estructuras no son citotóxicas. Adicionalmente se demostró su potencial para mejorar la señal Raman del ácido mercaptobenzoico (4-MBA), lo que las convierte en agentes altamente prometedores para su aplicación en espectroscopia Raman mejorada por superficie (SERS). Los hallazgos de este estudio también sugieren que estas nanocáscaras podrían ser útiles en la detección de biomoléculas que definen los perfiles patológicos de las células malignas de mama triple negativo, probado in vitro en células MDA-MB-231, lo cual justifica la necesidad de investigaciones adicionales en este campo.

Avances en imágenes por resonancia magnética: de las aplicaciones clínicas a la física fundamental

La imagenología por resonancia magnética nuclear es una técnica no invasiva, que utiliza radiaciones no ionizantes. A partir de la excitación de los núcleos de los átomos de hidrógeno expuestos a una suma de campos magnéticos estáticos y que varían con el tiempo, hemos sido capaces de obtener información del cuerpo humano, no solo en su anatomía sino en la funcionalidad. En los últimos años el desarrollo de técnicas avanzadas en la imagen por resonancia magnética ha permitido encontrar biomarcadores que han impactado en la clínica diaria para la toma de decisiones en diagnóstico y tratamiento.

Lipoproteínas de alta densidad como agentes teranósticos

Las lipoproteínas de alta densidad reconstituidas son un excelente nanosistema de transporte de moléculas y útiles en la terapia de blancos moleculares ya que específicamente reconocen al receptor SR-B1 sobreexpresado en varios tipos de cáncer. Dada la naturaleza apolar del núcleo lipídico de estas nanopartículas (compuesto fundamentalmente por colesterol y ésteres de colesterol) son capaces de acomodar en su interior compuestos hidrofóbicos, a la vez que se puede conjugar a la superficie de estas (compuesta fundamentalmente por fosfolípidos y la apolipoproteína A1) compuestos de naturaleza más hidrofílica. Por tanto son muy versátiles para impartir diferentes tipos de terapia y adquirir imágenes. En este trabajo presentaremos los resultados obtenidos en nuestro grupo de trabajo transportando 99mTc-HYNIC-DA (DA = dodecilamida), 177Lu-p-Bz-DOTA, Rodaminas y Doxorrubicina en el interior de estas nanopartículas y, 99mTc-HYNIC-X y 177Lu-DOTA-X (X = acople a la molécula de colesterol) en la superficie de estas. Se muestran los estudios in vitro que demuestran el reconocimiento específico por el receptor SR-B1, la citotoxicidad producida por los compuestos transportados ya sea por sí solos (como en el caso de la Doxorrubicina y 177Lu-p-Bz-DOTA), o en combinación (como el caso de las rodaminas más luz láser de 532 nm, o la doxorrubicina en presencia de luz Cerenkov proveniente de 18F o 177Lu). Se muestran también estudios in vivo donde se obtuvieron imágenes a partir del 99mTc y 177Lu transportados en estas nanopartículas, así como los modelos biocinéticos y la dosis absorbida impartida a tejido sano.

Dosimetría 3D usando geles para verificación de tratamientos de radioterapia estereotáctica corporal

Los tratamientos de radioterapia requieren aseguramiento de calidad para conseguir controlar el tumor. La relación entre la distribución de dosis calculada y el rendimiento del acelerador lineal se evalúa con dosímetros de gel que miden la dosis en 3D. El objetivo de este trabajo es cuantificar las diferencias entre la dosis calculada y entregada en tratamientos de radioterapia estereotáctica corporal. Se fabricaron cuatro maniquíes de gel MAGIC para verificar los tratamientos de ganglios linfáticos, pulmones, vértebra L4 y hueso ilíaco y uno más para la calibración del lote. Se usó tomografía óptica computarizada (OCT) para medir los cambios en la densidad óptica del gel, relacionada con la dosis absorbida. Se adquirieron tomografías computarizadas y se irradiaron los maniquíes con un linac TrueBeam y fotones de 6 MV. Se compararon las distribuciones de dosis calculadas y medidas utilizando el índice gamma 3D. Se verificó la radiosensibilidad del gel y se observaron cambios en su opacidad. Los resultados mostraron una buena concordancia entre las distribuciones de dosis cualitativa y cuantitativamente. El tratamiento vertebral tuvo un 92.5% de aprobación y el tratamiento del hueso ilíaco un 97.24%, según el índice gamma (3% /3 mm). Además, los dosímetros permitirán comparar las dosis entregadas y calculadas en diferentes estructuras de interés delimitadas en el gel, como órganos de riesgo y volúmenes objetivo de planificación, mediante análisis de histogramas de dosis-volumen. Por lo tanto, aunque se requiere mejorar el método para su mayor implementación en la clínica, los resultados prometen evaluar distribuciones de dosis complejas acertadamente, por las ventajas de evaluar la información tridimensionalmente con excelente resolución espacial.

Estimación de dosis en estudios de TC de tórax en dos hospitales

La dosis de radiación recibida por el cristalino al realizar una TC de tórax generalmente no se registra en la práctica clínica, particularmente debido a la distancia de este órgano al campo de rayos X. Sin embargo, de acuerdo con el ICRP, este es uno de los tejidos más radiosensibles, para el cual es aconsejable monitorear la dosis recibida debido a la radiación dispersa. En este trabajo, la dosis absorbida en el cristalino se determinó por cálculos de Monte Carlo y dosimetría TL. Para estimar la dosis en cristalino, se construyeron varios modelos del escáner CT y el paciente utilizando el código MCNP5. La dosis se calculó utilizando diversos parámetros del dispositivo CT y mediciones como el CTDivol. Además, se llevaron a cabo un conjunto de medidas en 98 pacientes adultos usando un lote de dosímetros TLD-100. Las mediciones se realizaron en dos tomógrafos diferentes, un Siemens Somaton Perspective y un escáner General Lightspeed VCT64, en dos hospitales diferentes. Los resultados obtenidos de las simulaciones de Monte Carlo arrojaron un valor promedio para la dosis absorbida de 14.85 mGy. Por su parte, las mediciones de TLD realizadas en pacientes en un escáner Siemens Somaton produjeron un valor promedio de 10.13 mGy. Del mismo modo, los estudios realizados en un escáner VCT64 de Lightsapeed dieron un valor promedio de 7.56 mGy. Los datos que se encuentran en este trabajo son parte de las pocas referencias donde la dosis del cristalino se estima para los procedimientos de TC de tórax.

Actualidad, responsabilidades y retos del quehacer de los físicos médicos: una visión personal en radioterapia

Esta presentación comenzará con una descripción general de la física médica, con definiciones y responsabilidades relacionadas con la radioterapia y en otras áreas de atención donde ejercen los físicos médicos. Compartiré algunos ejemplos de temas de investigación. Al finalizar la presentación, el auditorio tendrá un enfoque de algunas aplicaciones de la física en la medicina.

Protocolo de control de calidad para imágenes de resonancia magnética en equipos de 3T

Introducción: La tarea de la resonancia magnética es producir imágenes de alta calidad diagnostica con capacidad de representar de manera correcta la anatomía, la patología o la función fisiológica de los pacientes. Los protocolos internacionales sugieren una serie de pruebas que requieren de un maniquí específico. En México los servicios de resonancia no poseen estos maniquís, pero si los maniquís de servicio que proveen las marcas. En este trabajo se adecuan las pruebas internacionales para poder realizar el control de calidad usando los maniquís de servicio sin necesidad del uso de un maniquí especial. Objetivo: Realizar pruebas basadas en las recomendaciones internacionales para llevar a cabo un control de calidad en las imágenes de resonancia magnética utilizando únicamente los maniquís de servicio. Material y métodos: Se uso dos resonadores 3T, un Achieva de Philips y Discovery de GE ambos del Laboratorio Nacional de Imagen por Resonancia Magnética del Instituto de Neurobiología de la UNAM. Se adquirieron imágenes del maniquí de servicio usado dos antenas: cabeza de un canal y cabeza de 32 canales, con parámetros de adquisición iguales en ambas (FOV = 100, Matriz = 256, TE = 30 ms, TR = 750 ms) durante un mes para evaluar: exactitud geométrica, uniformidad de imagen, relación señal ruido y señal fantasma. Resultados: Se desarrollaron programas en Matlab generando una base de datos para cuantificar las pruebas obteniendo en promedio: Exactitud geométrica: < 1 %, Uniformidad de imagen: 60.26 %, Relación señal ruido: 386 dB, Señal fantasma: 0.119 %. Conclusiones: Los maniquís de servicio funcionan para realizar las pruebas de exactitud geométrica, uniformidad de imagen, relación señal ruido y señal fantasma. Los resultados se ajustan a lo obtenido durante las pruebas periódicas del servicio de garantía de las marcas por lo que pueden recomendarse como parte de un control de calidad.

Mamografía digital. Verificación rutinaria a distancia

La mamografía constituye una herramienta insustituible para el diagnóstico y detección precoz del cáncer de mama. El mal funcionamiento de los equipos de mamografía produce imágenes de mala calidad por lo que los médicos radiólogos no dispondrán de la información necesaria, lo que puede conducir a un diagnóstico incorrecto. Por ello, además de las pruebas de control de calidad que debe realizar anualmente a los equipos el físico médico, las técnicas radiólogas deben aplicar pruebas rutinarias para verificar su correcto funcionamiento y con ello producir imágenes con calidad diagnóstica. El objetivo de este trabajo fue verificar a distancia el funcionamiento de sistemas de mamografía digital mediante pruebas rutinarias de control de calidad. Con este fin se realizó la caracterización de un sistema de mamografía digital tipo DR y se ha implementado una metodología basada en protocolos internacionales. Se tomaron imágenes de un maniquí acreditado que contiene objetos que simulan estructuras mamarias. La evaluación de las imágenes se ha realizado de manera remota, tomando las imágenes en clínica y enviándolas al centro de referencia ubicado en el Instituto de Física, UNAM, donde se analizaron. Se evaluaron la puntuación del maniquí y las relaciones señal y contraste a ruido, las que han presentado valores mayores que 120 y 7 respectivamente, superiores a los criterios de aceptación. Se realizaron gráficas de control de los parámetros de calidad de imagen. Al inicio se obtuvieron puntuaciones variables para después tender a ser constantes y cumpliendo siempre con el criterio de aceptación correspondiente. Se han superado retos para poder realizar el control de calidad a distancia, como la identificación de las imágenes, la transmisión de estas, tener imágenes faltantes, corruptas, triplicadas, comprimidas, así como retrasos en las entregas. Se agradece el apoyo de Salud Digna y del proyecto PAPIIT-IN105622 para la realización de este trabajo.

Propiedades estructurales, ópticas y nucleares de radiofármacos

Un radiofármaco es toda sustancia que contiene uno o más átomos radiactivos en su estructura y que, por su forma farmacéutica, cantidad y calidad de radiación, puede ser administrada en los seres humanos con fines diagnósticos o terapéuticos, así, un radiofármaco permite registrar y detectar por imagen in vivo, la distribución espacio-temporal de procesos moleculares o celulares para aplicaciones diagnósticas y/o terapéuticas utilizando comúnmente técnicas de medicina nuclear molecular. En dependencia de las emisiones radiactivas son clasificados como radiofármacos de diagnóstico o terapia, y recientemente como radiofármacos teranósticos. Con el crecimiento en la investigación de los materiales nanoestructurados se han diseñado y sintetizado nanosistemas que presentan múltiples propiedades, dependientes de la forma, tamaño y composición química, diferentes a las que presenta el mismo material a macroescala, además, con el surgimiento de equipo especializado para detectar radiación electromagnética en el rango visible e infrarrojo y la obtención de imágenes ópticas por radioluminiscencia como la imagen por radiación Cerenkov, que es una modalidad de imagen molecular preclínica asociada a la distribución de radionúclidos emisores de partículas cargadas obtenida mediante una cámara óptica CCD de alta sensibilidad, que al igual manera que con las imágenes nucleares pueden ser aplicadas en la radioterapia de blancos moleculares, brindando alternativas de solución a diversas enfermedades.

Integración de TOPAS-nBio y Compucell3D a través de un modelo de reparación celular basado en la acción de la proteína p53 para el daño al ADN por radiación

El estudio de las consecuencias biológicas de la irradiación en tejido vivo es fundamental para entender y mejorar los tratamientos contra el cáncer basados en radioterapia. $\\$ Los rompimientos de doble hebra (DSB) por radiación ionizante son las principales lesiones al ADN, ya que su número y complejidad están directamente relacionados con la probabilidad de supervivencia celular. Los mecanismos de reparación de DSB mediante la acción de proteínas se detallan a través modelos que utilizan sistemas de ecuaciones diferenciales ordinarias. Por otra parte, la acción directa de la radiación ionizante sobre el ADN se modela a través de software de Monte Carlo track-structure como TOPAS-nBio, que ha demostrado ser una herramienta versátil, flexible y robusta para estudiar el daño biológico por radiación. $\\$ El objetivo de este trabajo es integrar los softwares Compucell3D (CC3D) y TOPAS-nBio para simular la irradiación de un cultivo celular para determinar el estado final de cada una de las células (la apoptosis o la supervivencia) a través de un modelo de reparación celular. $\\$ Se implementó en CC3D el modelo de reparación de Zhang et al, (2011) que propone la acción de la proteína supresora de tumores p53 como mediadora para determinar el estado final de una célula partiendo del número inicial de DSB inducidos por radiación. Se simuló un cultivo de células en CC3D. Para cada celula, el número de DSBs se calculó a partir de una distribución de Poisson con valor medio igual a 35∙D, D es la dosis absorbida. La geometría del cultivo se exportó a TOPAS-nBio para calcular la distribución de dosis de un campo de radiación uniforme.$\\$ Los pulsos de p53 coincidieron con los reportados por Zhang et al, (2011). La amplitud y frecuencia coincidieron para irradiaciones de 3 y 5 Gy, para el intervalo de ~360 min entre pulsos. El sistema integrado TOPAS-nBio Compucell3D tiene la capacidad de simular precisamente células individuales, así como cultivos multicelulares.

Análisis volumétrico de neuroimágenes por resonancia magnética en pacientes con diagnostico de esquizofrenia y trastorno esquizoafectivo

El estudio del volumen cerebral de la patología mental por medio de la Resonancia Magnética permite establecer comparaciones de diferentes patologías (esquizofrenia EZQ y trastorno esquizoafectivo EZA) y de diferentes regiones cerebrales. Se trata de un estudio observacional analítico con 2 grupos de comparación, de análisis secundario de las bases de imágenes cerebrales en sujetos con EZQ y EZA. Se analizó el volumen cerebral total tomando en cuenta la sustancia blanca, gris y líquido cefalorraquídeo. Para la evaluación se utilizó el software CAT12 de MATLAB, preparando las imágenes en cm³ (cc). Posteriormente, se analizó mediante una prueba Mann–Whitney las diferencias del puntaje y sus probabilidades entre los resultados y áreas elegidas. Se analizaron 40 imágenes cerebrales (20 por grupo) y se obtuvieron las diferencias del volumen total cerebral. La sustancia blanca de los sujetos con esquizofrenia fue significativamente menor que los sujetos con trastorno esquizoafectivo (21 cc de diferencia, p = 0.05). Este análisis muestra la diferencia entre la EZQ y EZA, enfermedades que comparten síntomas. Los hallazgos sugieren que la diferenciación fenomenológica de ambas patologías también conlleva una separación imagenológica de estas. A pesar de ser una muestra pequeña, el volumen total de los sujetos diagnosticados con EZA para la comparación, mantiene mayor cantidad de sustancia blanca, lo que orienta a pensar en una mejor conexión entre hipocampo, amígdala y tálamo, además de un pronóstico más favorable, que el observado en la EZQ.

Estimación de dosis máxima absorbida en la piel en procedimientos de Neurointervencionismo utilizando un angiógrafo biplano

Los procedimientos de radiología intervencionista guiados por fluoroscopia pueden producir lesiones cutáneas. El riesgo depende del tipo y la complejidad de los procedimientos, las características del paciente y la dosis absorbida durante la exposición a los rayos X.  Para evaluar el riesgo radiológico es importante determinar las magnitudes dosimétricas como el kerma en el punto de referencia intervencionista KRP y el producto dosis-área DAP, que permiten cuantificar la dosis máxima absorbida en la piel (PSD) y la dosis efectiva recibida por el paciente. La magnitud PSD es la más útil para estimar el riesgo de una lesión cutánea y su determinación permite realizar un seguimiento especifico de los pacientes. Además, permite optimizar los protocolos de obtención de las imágenes, a fin de contribuir a la seguridad del paciente. En este estudio, se estimó la PSD en procedimientos de Neurointervencionismo utilizando un angiógrafo de dos tubos de rayos X, específicamente el modelo Siemens Artis Zee biplane. La muestra incluyó 50 pacientes atendidos en el servicio de angiografía de una institución medica colombiana. La metodología para estimar la PSD incluyó los parámetros radiológicos y geométricos del equipo de angiografía (posiciones de la mesa y de los tubos de rayos X), así como el KRP obtenido a partir de los informes estructurados de dosis y los factores de retrodispersión (BSF), dependientes del área irradiada y de la calidad del haz (HVL). Ninguno de los pacientes superó el umbral de dosis para reacciones tisulares en la piel, pero se evidenció valores de PSD del orden de 500 mGy para cada una de las proyecciones en este tipo de procedimientos. Estos datos calculados se compararon con los obtenidos a través de un software comercialmente disponible para calcular la PSD y dosis en los órganos más expuestos. Finalmente, se realizaron mapas de dosis en piel para cada uno de los procedimientos considerando una geometría cilíndrica para la cabeza del paciente.

Modelo cuantitativo de la evolución de adenocarcinoma pancreático

El cáncer es el resultado de una compleja interacción de procesos intrínsecos y extrínsecos de las células, que promueven: proliferación sostenida, resistencia a la apoptosis, reprogramación y reorganización. Las condiciones microambientales de ciertos complejos y la compresión de vías de señalización y mecanismos moleculares importantes se ha tornado en una herramienta necesaria para vislumbrar la evolución de cualquier tipo de cáncer. En el caso del adenocarcinoma pancreático, la representación multiescala del microambiente celular mediante interacciones elásticas de células y sus mecanismos intercelulares de comunicación, como factores de crecimiento y citoquininas, son necesarios para comprender el inicio temprano del cáncer. En este trabajo consideramos el uso de una red booleana asociada a los procesos de proliferación y apoptosis de las células de páncreas y su representación en ecuaciones diferenciales con retraso para determinar el ciclo celular. Asimismo, acoplamos este ciclo celular con la distribución espacial de las células y el transporte de factores de crecimiento para mostrar que los procesos inflamatorios son un detonante en la evolución del adenocarcinoma. Por último, mostramos que el oncogén RAS es un blanco importante para planear estrategias desinflamatorias y reducir con ello la emergencia de adenocarcinomas más agresivos.

Diseño e Implementación de Electrocardiograma Portátil de Bajo Costo

En la actualidad, el acceso de los pacientes a estudios clínicos, como el electrocardiograma, se encuentra limitado debido a la insuficiencia de especialistas (0.8 por cada 1000 habitantes) en el sector salud de México. La cardiología es una especialidad que requiere de recursos importantes, ya que las enfermedades cardiovasculares son la principal causa de mortalidad en el país y en todo el mundo. En este contexto, surge la necesidad de implementar sistemas de electrocardiograma de bajo costo y accesibles para las personas que padecen enfermedades cardiovasculares, con el fin de monitorear su actividad cardiaca (AMIIF, 2016). El presente trabajo se centra en el diseño y la implementación de un electrocardiógrafo portátil que adquiere una señal derivada del potencial cardíaco. Esta señal se utiliza para obtener la frecuencia cardiaca, la cual es comparada con los valores de referencia para pacientes adolescentes y adultos en México. Además, la señal de electrocardiograma y el valor de la frecuencia se visualizan en un dispositivo móvil. Referencia: AMIIF. (2016). La cardiología en el sistema de salud en México: una especial necesidad. Innovación para la vida. Recuperado el 07 de Mayo de 2023, de https://amiif.org/la-cardiologia-en-el-sistema-de-salud-en-mexico-una-necesidad-especial/

Obtención de la resolución espacial de un MicroPET utilizando $^{18}$F, $^{11}$C, $^{13}$N y $^{15}$O en Geant4

La tomografía por emisión de positrones es una técnica de medicina nuclear para crear imágenes, que representan la distribución de un radiofármaco dentro del cuerpo en estudio. Un parámetro importante es la resolución espacial que se define como la distancia mínima en la que se pueden diferenciar dos puntos de dos aniquilaciones. Este trabajo consiste en analizar como afecta la energía de emisión de los positrones emitidos por los radionúclidos: $^{18}$F, $^{11}$C, $^{13}$N y $^{15}$O, a la resolución espacial de una imagen MicroPET, utilizando el software Geant4. Se simularon dos fantasmas de material Lucite, en forma de cilindro con un radio de 3 cm, por una altura de 6 y 9 cm. En el centro se simula un tubo capilar de vidrio con un radio interno de 1.1 mm, el cual contiene la sustancia del radiónuclido. Los resultados obtenidos comprueban que para el $^{18}$F se tiene una resolución espacial de 1.1 mm en comparación al $^{15}$O con 4.2 mm, concluyendo así que la resolución espacial depende del radiofármaco.

Identificación del área del tumor mediante análisis de intensidades en mamografías

El cáncer de mama es el tipo más común de cáncer en las mujeres y una de las principales causas de muerte a nivel mundial, sin embargo, gracias a la detección temprana y mejoras en los tratamientos la tasa de mortalidad por esta enfermedad ha disminuido alrededor de 42%. Existen diversas técnicas de detección de cáncer de mama como el ultrasonido, imagen por resonancia magnética y biopsia aunque la más utilizada es la mamografía de diagnóstico; por otro lado, también hay una variedad de tratamientos para esta enfermedad como pueden ser la quimioterapia, radioterapia, intervención quirúrgica, entre otros. Existen estudios de Inteligencia Artificial y Redes Neuronales Artificiales que son utilizados para la obtención de un mejor diagnóstico. En este trabajo se utilizaron diversas mamografías obtenidas de una base de datos que fueron convertidas en mapas de intensidades mediante el software ROOT. Mediante un análisis de datos se determinó la región del tumor y se comparó con el área del diagnóstico. Como resultado se obtuvo que el error relativo es a lo más del 10% entre ambas cantidades.

Cálculo del momento angular total para la molécula del agua: obtención del estado base y primer estado excitado

En el marco de la cuántica aplicada a la física médica se hace el estudio detallado de la molécula del agua para aplicaciones en resonancia magnética, modelación de células en microdosimetría, obtención de secciones eficaces, entre otros. En este trabajo se obtiene el momento angular total del estado base y primer estado excitado de la molécula del agua, al utilizar un modelo simple. A partir de los resultados obtenidos (estado base y primer estado excitado) se obtienen los posibles valores para el momento angular total de la molécula del agua. Se prevé que este estudio ayude a futuras investigaciones en torno a la molécula del agua a nivel cuántico.

Cuantificación de hierro en tejido hepático mediante resonancias magnéticas

En este trabajo se propone una forma de cuantificar hierro en tejido hepático a partir de resonancias magnéticas combinado con redes neuronales. Como una propuesta para dar opciones alternativas a biopsias y así mejorar los tiempos de diagnósticos hacia los pacientes. se diseñó y desarrollo una arquitectura de red neuronal convolucional para realizar predicciones con base en las imágenes de una base base de datos de RM. Fueron estudiadas otras arquitecturas de red y se implementaron para su comparación y determinar si la arquitectura propuesta es igual o mejor que las ya conocidas.

Uso de redes neuronales para diagnóstico de las distintas etapas de la enfermedad de Alzheimer

Los avances tecnológicos en áreas como la medicina han traído consigo un aumento en la esperanza de vida de las personas. Sin embargo, al aumentar el tiempo de vida promedio, también lo ha hecho la tasa de incidencia de padecimientos asociados con la edad avanzada, entre las cuales está la enfermedad neurodegenerativa de Alzheimer. La cual se presenta en un amplio espectro que va desde personas sanas o cognitivamente normales (CN), pacientes que problemas relevantes de memoria (SMC), daño cognitivo leve temprano y tardío (EMCI, MCI y LMCI), hasta finalmente presentar síntomas de Alzheimer (AD). De acuerdo con diversos estudios, al ser una enfermedad progresiva, los cambios en el cerebro debido a ella pueden comenzar hasta un par de décadas antes de la aparición de sintomatología. Por lo cual, la comunidad científica ha centrado sus esfuerzos en el desarrollo de técnicas que permitan un diagnóstico temprano y, de esta manera, poder manejar y ralentizar la enfermedad en sus primeras fases. Para lograrlo una de las herramientas de diagnóstico más usadas es el análisis y clasificación de imágenes médicas por medio de distintas técnicas computacionales, como los algoritmos de machine learning. En el estado del arte se puede encontrar que gran parte de los autores presentan resultados de clasificación binaria, principalmente de pacientes sanos y con Alzheimer ya que las diferencias en la anatomía y funcionalidad del cerebro son más notorias. No obstante, para lograr un diagnóstico temprano es necesario continuar con la búsqueda de estrategias que permitan distinguir con mayor exactitud entre las etapas del espectro de esta enfermedad. En particular en este trabajo se aborda el análisis y clasificación de imágenes f-MRI por medio del uso de una red neuronal convolucional propuesta en conjunto de estrategias como el aprendizaje guiado por parches en regiones de interés. Con clasificación realizada para los grupos CN/MCI y MCI/AD.

Comparativa en Planificacion de haz externo para Cáncer de mama en 2D y 3D

En el presente proyecto se desarrollarán dos modelos digitales uno de estos será en el programa RTPLAN V.5.6 y el otro será en Ecplise de Varian los cuáles nos permitirán simular la dosis entregada por la fuente de Co-60 del IJC(Instituto Jaliscience de Cancerologia), y los cuáles se validaran el mismo mediante datos experimentales obtenidos por dosimetría ya obtenidos anteriormente en pacientes. Se obtuvieron valores experimentales de dosis absorbida a distintas distancias con respecto a la fuente de Co-60 y al acelerador de elctrones a cierta altura con respecto al piso de la cámara de irradiación, estos valores fueron conseguidos mediante el método de dosimetría empleado en el IJC, el mismo que fue previamente calibrado por el mismo instituto, así, se pudrá garantizar la confiabilidad de los resultados experimentales, puesto que, el valor de la incertidumbre asociada a la medición de las dosis esta dentro de lo permitido, esto nos indica que la dispersión de los valores de las dosis, para un mismo punto, no es estadísticamente significativa, es decir, los sistemas dosimétricos presentan repetitividad y reproducibilidad de los resultados. Con los valores experimentales de las dosis absorbidas se obtuvierón en los mapas de dosis, los mismo que fuerón utilizados para comparar los resultados conseguidos en la simulación. Posteriormente, se tomarán en cuenta las geometrías y materiales presentes en ambas cámaras de irradiación . En la fuente de Co-60 y en la camara del acelerador de electrones para definir los datos de entrada y obtener el modelo digital inicial que nos permitirá simular la dosimetría entregada por la fuente de Co-60 y el acelerador de electrones. Se compararán los resultados simulados con los datos experimentales y se realizarán los cambios oportunos de las geometrías y materiales de ambas cámara de irradiación con la finalidad de acercar los modelos digitales al comportamiento real.

Extracción de características estadísticas en el dominio frecuencial de fonemas en pacientes de COVID-19

El COVID-19 ha sido una de las enfermedades más mortales de los últimos tiempos, la cual llevo a un estado de pandemia global a unos meses de su aparición en el año 2019. La detección de esta enfermedad fue un factor clave para la disminución de casos de contagio. En este proyecto se propone el análisis frecuencial de fonemas en pacientes diagnosticados con COVID-19 como una posible medida para determinar la presencia de la enfermedad en pacientes bajo la sospecha del contagio del virus. Para el desarrollo del trabajo se utiliza la base de datos llamada “Ubaya COVID-19 Voice Dataset”, una base de datos que compila archivos de voz en formato .wav de los fonemas /a/e/i/o/u/m/ de un total de 40 pacientes diagnosticados con COVID-10 a lo largo de los meses de junio y julio del 2021, durante la segunda oleada de la variante Delta. Primeramente, se aplicó la Transformada de Fourier a la base de datos para obtener los espectros de cada fonema en cada paciente. Posteriormente, se rescataron las frecuencias de los primeros tres armónicos fundamentales para posteriormente extraer varias características estadísticas como: media, mediana, desviación estándar, curtosis y skewness. Finalmente, los cuales fueron usados para realizar una comparativa entre ellos. Los resultados obtenidos mostraron un mejor desempeño en la característica de kurtosis para los fonemas /e/ y /m/, mientras que, para la característica de la Skewness, destacamos los fonemas /e/, /m/ y /u/ como aquellos en donde existe una mayor dispersión entre armónicos. Adicionalmente, se realizó una comparativa entre estas dos características para conocer su dispersión entre los fonemas, resultado con mayor potencial para indicar como aquellos con mayor potencial para indicar una anomalía causada por el COVID-19 los fonemas /e/ y /m/.

Diseño de interfaz gráfica en MATLAB para análisis de múltiples estudios PET/CT: Positronium.mat

Este proyecto presenta el desarrollo de una interfaz gráfica de usuario (GUI) escrita en MATLAB para analizar imágenes de los estudios PET/CT –tomografía por emisión de positrones (PET) e imágenes de tomografía computada (CT)– que se adquieren en la Unidad PET/CT de la Facultad de Medicina, UNAM. Este tipo de estudios tomográficos anatomofuncionales son utilizados en el diagnóstico clínico por su aportación de información metabólica/funcional en el PET y anatómica en el CT. La GUI está diseñada como una herramienta de visualización y análisis básico de este tipo de estudios con fines académicos y uso fácil, es decir, sin conocimientos avanzados de informática, lo que la hace adecuada para un gran número de usuarios. La principal característica de esta interfaz, en una primera etapa, es la segmentación de regiones de interés (ROI) a través de la localización y su intensidad asociada a los píxeles de la región seleccionada para analizarla en PET, con la obtención semi-automática de: a) valor estandarizado de captación (SUV) en un corte, b) graficar perfiles, y c) herramienta de zoom. De igual forma, la interfaz permite usar operaciones de procesamiento de imágenes digitales para archivos en formato DICOM. Para la segunda etapa del proyecto, se plantea incorporar el análisis del SUV entre diferentes cortes (un volumen), visualizar dos tipos de cortes o estudios simultáneos, y seleccionar tejidos específicos a través de la segmentación.

Relaxometría por tiempos T1 para la caracterización de en gliomas y astrocitomas en pacientes pediátricos

Introducción Los tumores cerebrales presentan un patrón de crecimiento infiltrante (Mughal et al., 2018)., el uso de la relaxometría por RM permite observar cuantitativamente y cualitativamente la presencia de dicho patrón al medir los tiempos de relajación de los tejidos, proporcionando información de cambios en la densidad de tejido o su composición química (Chekhonin et al., 2023), es por ello que en este trabajo se llevó a cabo la caracterización de los cambios en los tiempos de relajación longitudinal (T1) involucrados ante la presencia de gliomas y astrocitomas pediátricos. Metodología Se obtuvieron imágenes de resonancia magnética de cerebro de 10 pacientes pediátricos con distintos tipos de tumores cerebrales obtenidas en un equipo de resonancia de 3T, tomadas a dos ángulos de giro diferentes y se desarrolló un programa utilizando el software Matlab, con el que se obtuvieron los mapas de T1 de cada estudio, utilizando la ecuación $ T_1=2TR (S_1/α_1-S_2/α_2)⁄(S_2 α_2-S_1 α_1 )$ (método de ángulo de giro variable [VFA] (Lee et al., 2017)). Resultados Se observó un patrón, en donde al analizar el tejido patológico los tiempos de relajación T1 comienzan a aumentar (>1000 ms) en comparación a los valores de tejidos sanos (materia blanca: 300-400 ms, materia gris: 500-600 ms), dichos valores se compararon con valores previamente documentados (Dieringer et al., 2014). Discusión y conclusiones La relaxometría por RM y el uso de mapas T1 son una técnica que proporcionan una forma de detección y clasificación de tumores cerebrales, ya que los valores de T1 se modifican cuando una masa tumoral esta presente, esto puede llegar a ser de gran utilidad en el ámbito clínico, específicamente en el diagnóstico.

Espectroscopía y volumetría de RMN en pacientes pediátricos post-Covid-19 graves

Introducción: La espectroscopía y volumetría de RMN son técnicas de imagen cuantitativas no invasiva sobre el diagnóstico y manejo de trastornos del SNC. El Covid-19 afecta principalmente el tracto respiratorio inferior, pero puede estar involucrado el SNC. Objetivo: Análisis estructural basado en la técnica de espectroscopía y volumetría de RMN para cuantificar el impacto del Covid-19 en el cerebro de pacientes pediátricos mediante alteración de los metabolitos en la corteza prefrontal y el cambio volumétrico de tejidos y estructuras del cerebro. Metodología: La espectroscopía de RM y la secuencia volumétrica se realizaron en un scanner de 3T Siemens Skyra en 10 pacientes con edades de 7 a 11 años, que estuvieron hospitalizados graves por Covid-19. Los datos se obtuvieron 5 meses después de salir de la hospitalización y se les dio seguimiento un año después. Se usó el software FreeSurfer para la volumetría y TARQUIN para el procesamiento de metabolitos NAA, Cr, Cho y las relaciones NAA/Cr, Cho/Cr, NAA/Cho. Resultados y Análisis: Disminución del NAA (p=0.023), Cr (p=0.049) y el aumento en las relaciones NAA/Cr (p=0.001) y Cho/Cr (p=0.002) después de 5 meses de tener Covid-19, aumento en NAA/Cr (p=0.001) después de 17 meses de tener Covid-19 Diferencia volumétrica entre pacientes de 5 y 17 meses después de tener Covid-19 en los ventrículos laterales, izquierdo (p=0.002) y derecho (p=0.002), existen cambios en la volumetría después de 5 meses de tener Covid-19 con pacientes control en ambos ventrículos laterales, izquierdo (p=00.02) y derecho (p=0.001). Se presenta aumento del volumen en el ventrículo derecho (p=0.008) después de 17 meses. Conclusión: Daño en el SNC en pacientes pediátricos post-Covid-19 por aumento de los ventrículos laterales y la disminución del NAA y Cr en la corteza prefrontal ocasionado deterioro neuronal y daño tisular. Referencias: Leila B.2014 Moriguchi T.et al.2020 Reda A.et al.2022 Mohammad H.et al.2022

Los fractales en la medicina

Introducción: Se presenta el análisis del comportamiento de la densidad de flujo de campo magnético (DFCM) en un modelo de antenas con estructura fractal. Las antenas fractales se pueden miniaturizar [1] y son de mejor calidad por ser multibanda [2]. Esto las hace una mejor opción para el procesamiento avanzado de señales y datos que se ocupan para la detección de enfermedades congénitas como el cáncer [3]. Metodología: Para calcular la DFCM en el dominio de frecuencias, se realizaron simulaciones de antenas de triángulos y carpetas de Sierpinski; el método que utiliza el programa para el cálculo es el de elementos finitos para la aproximación de soluciones de EDP y se calcula resolviendo ecuaciones de Maxwell en el dominio de la frecuencia. $\nabla \times (\frac{{\nabla \times \overrightarrow{E}}}{\mu_{r}})-\omega^{2}\epsilon_{0}\mu_{0}(\epsilon_{r}-\frac{j\sigma}{\omega\epsilon_{0}})\overrightarrow{E}=0$ (1). Resultados: Se obtuvieron valores máximo y mínimo de la DFCM de 3.55E-8T, 3.59E-13T respectivamente; así como valores de 2.34E-9T y 1.21E-7T para las diferentes configuraciones de antenas fractales. Al comparar patrones de radiación de antenas, se identificó el rango de frecuencia adecuado para su uso en tratamiento y detección. Conclusión: Comparando las geometrías de las antenas y sus modificaciones, se determina la dirección optima de las antenas con frecuencia y campo magnético más homogéneos, es decir, una mayor SNR y calidad de imagen. Su comportamiento multibanda permite obtener imágenes de varias frecuencias de resonancia con una sola antena, mejorando la detección de enfermedades. Referencias: [1] Sundaram A., et al. (2007) [2] Nowikow, et al. (2021) [3] T.A. Elwi, et al. (2015)

Estudio en población pediatrica post-COVID19 muestra activación de la red de Atención Dorsal detectada por Resonancia Magnética Funcional

Abstract Se condujo un estudio en sujetos pediátricos post-COVID19 buscando diferencias funcionales asociadas directamente al virus en el comportamiento basal de sus redes neuronales, empleando la Imagen por Resonancia Magnética funcional (fMRI). Introducción: El Covid largo[1] en la población pediátrica puede ser dificil de detectar, pues es fácilmente confundible con otras patologías[2]. Resting state-fMRI (rs-fMRI) es una técnica no invasiva. Con esta ténica podemos detectar anomalías en el comportamiento basal de su activación neuronal y así detectar si una patología ha impactado al sujeto a nivel cognitivo o funcional. Metodología: Se analizaron imágenes funcionales obtenidas en un equipo de 3T Siemens Skyra, empleando la herramienta CONN: functional connectivity toolbox[3]. para observar el comportamiento intrínseco de los cerebros de un grupo de 14 pacientes pediátricos sobrevivientes de COVID19, sin comorbilidades previas a la infección, al menos 3 meses después de concluir su hospitalización. Los resultados se compararon con un grupo control de 31 voluntarios pedíatricos sin antecedentes de COVID19 al tiempo del estudio. Resultados: Los resultados obtenidos del análisis mostraron que los pacientes pediátricos sobrevivientes al COVID19 muestran una mayor correlación temporal respecto a los controles en algunos nodos de las redes Sensorimitor Lateral Izquierdo y Atención dorsal de los campos oculares frontales. Discusión y Conclusión: Los resultados sugieren que los cerebros de los sujetos pediátricos post-COVID19 presentan mayores demandas de recursos al activar regiones asociadas al mecanismo de procesamiento visuoespacial[4]. Falta recolectar información empírica de los síntomas asociados. Referencias: [1] Spudich, S., et al,2022 Science, 375(6578), 267–269. [2] Bhuiyan, M., et al, 2021Vaccine (Vol. 39, Issue 4, pp. 667–677). [3] S. Whitfield-Gabrieli, et al,2012 Conn. [4] Castellanos F. X., & Yuta A, 2016 BP:CNNI (Vol

Molécula de hierro en un campo magnético variante

Algunos padecimientos en pacientes es la concentración de hierro en el cuerpo humano, con el hígado principalmente y es diagnosticado con la resonancia magnética. En este trabajo se aplica la mecánica cuántica al avance en la física médica para encontrar la función de onda de un modelo simple de la molécula de hierro y posteriormente estudiar la interacción de su spin y momento angular total con un campo magnético variable, modelando así la interacción de dicha molécula en una resonancia magnética. Los resultados de este trabajo permitirán mejorar la descripción de la física en los estudios de resonancia magnética específicas para esta molécula en el órgano, y en general aportaría conocimiento adicional a las áreas de salud.

Función de onda de la molécula del agua en un campo magnético variable

En estudios Monte Carlo de simulación de células y órganos son modelados por moléculas del agua. De igual forma en medicina, se utiliza esta suposición para ciertos estudios, como lo es la resonancia magnética. En este trabajo se utiliza un modelo simple de la molécula del agua para estudiar su interacción con un campo magnético variable, de esa forma se conocerán los niveles de energía de dicha molécula. Los resultado de este trabajo pretenden ser de utilidad para la obtención de imágenes en un estudio de resonancia magnética, al detectar cada nivel de energía de dicha molécula.

Estudio piloto de las fibras musculares del corazón IN VIVO por medio de la técnica del Tensor de Difusión por RM

Resumen: Las cardiopatías son la causa número uno de muerte a nivel nacional, la miocarditis es una de las principales en esta gama. Para mejorar el diagnóstico de esta enfermedad, se busca utilizar la Resonancia Magnética (RM), una técnica no invasiva y no ionizante. El tensor de difusion DTI[1] permite visualizar fibras del corazón y analizar su microestructura con el objetivo establecer un biomarcador para el diagnóstico de miocarditis de manera precisa y temprana. Esta investigación se enfoca en aprovechar las ventajas de la RM, combinada con el análisis del DTI, para obtener información detallada sobre las alteraciones en las fibras cardíacas. Metodología: Para la obtención de imágenes por RM del corazón In vivo de un grupo de 10 pacientes, en un equipo de resonancia de 3T, Siemens Skyra, parámetros: Secuencia EPI, TR= 1000ms, TE= 64 ms, $b = 350 \frac{mm^{2}}{s}$, FOV: 273 x 273. Para la reconstrucción de las de las fibras, análisis y cuantificación de valores de anisotropía fraccional (FA) y coeficiente de difusión aparente (ADC) se utilizó el software TrackVis. Resultados: De un grupo de 5 pacientes con alguna cardiopatía diagnosticada, el promedio de los valores de FA y ADC son respectivamente: $ FA _{prom}=0.50346\pm 0.03766$ y $ADC_{prom}= 0.0529\pm0.0028$, por otra parte, de un grupo de 5 pacientes controles, los valores de FA y ADC son: $FA _{prom}= 0.36512\pm 0.02904$ y $ADC_{prom}= 0.06354\pm 0.00306$. Discusión y Conclusión: Los resultados muestran una diferencia de FA entre los pacientes con diagnóstico de miocarditis, y los controles sanos. Se logró visualizar las fibras musculares del corazón[2]. El estado del arte aún queda mucho por explorar en esta técnica. Sin embargo, los datos obtenidos son prometedores, ya que se busca establecer un biomarcador para el diagnóstico de esta cardiopatía. Referencias: [1] Uneyama, T., (2015). Phys Rev E, 92(3). [2] La Gerche, Claus, P., & Heidbuchel, H. 2018

Optimización de rutinas de deconvolución de curvas de brillo de TLD-300

El dosímetro TLD-300 [CaF2 : Tm] es un material termoluminiscente. La termoluminiscencia (TL) es un fenómeno que poseen ciertos materiales para emitir luz visible al ser calentados después de haber sido irradiados con radiación ionizante. La intensidad de la luz emitida es proporcional a la energía depositada en el material. La curva de brillo es la relación entre la intensidad de la luz emitida y la temperatura de calentamiento. Las curvas de brillo están formadas por diversos picos, los cuales pueden ser separados en un proceso de deconvolución. La deconvolución es un proceso dependiente del usuario ya que debe tomar desiciones en función de lo obtenido. Para resolver esto, se desarrolló un código que automatiza las rutinas de deconvolución pero no se tiene una rutina óptima. Cada pico termoluminiscente se puede modelar a partir de tres parámetros: máximo de intensidad ($I$), temperatura del máximo ($t_m$) y energía de activación ($E$). Dichos parametros siguen el modelo: $\\ I*e^{E/(k*t_{m}) - E/(k*t)}*e^{E/(k*t_{m})*(\alpha(E/(k*t_{m})) /(t-t_{m} * e^{E/(k-t_{m}) - E/(k*t)}*\alpha(E/(k*t))} \\$ Para optimizar las rutinas cada curva de brillo se dividó en siete picos individuales más un fondo exponencial, se generó un patrón inicial que fijó $E$ y $t_{m}$. Se deconvolucionaron 97 curvas de brillo en una serie de al menos siete pasos entre los cuales se optimizó cada parámetro. Entre cada paso se modificaron las constricciones de los parámetros. Al final se comparó la calidad de deconvolución por medio de la FOM. Actualmente se están evaluando todas las posibles combinaciones de constricciones en cada paso y se espera que para el momento del congreso se haya obtenido una rutina óptima. Los resultados preliminares muestran que iniciar la rutina de deconvolución permitiendo que el tercer pico ajuste su posición genera una rutina superior que con cualquier otro pico.

Análisis de las curvas de calibración de las películas radiocrómicas EBT3 para diferentes tiempos post-irradiación

Debido a su estructura delgada y flexible y su capacidad para cortarse en pedazos pequeños, la película radiocrómica (PR) es adecuada para la dosimetría relativa in vivo, colocándolo sobre la piel o en la cavidad corporal de un paciente. La irradiación a cuerpo entero (TBI) es un tratamiento especial que requiere de la dosimetría in vivo. Una desventaja de la PR es el tiempo que se debe esperar para su lectura, 24 h aproximadamente para dosis mayores de 3 Gy, debido al proceso de polimerización que se desencadena cuando la radiación ionizante interactúa con la capa activa. Entonces, es importante estudiar el comportamiento de la respuesta de la PR para diferentes tiempos post-irradiación <24 h para cumplir con los requerimientos de la dosimetría in vivo. El objetivo de este trabajo fue analizar las curvas de calibración de las PR EBT3 irradiadas con rayos X de 6 MV para un intervalo de dosis de 0 a 2.5 Gy y diferentes tiempos post-irradiación. Además, se realizó un análisis de incertidumbres para diferentes funciones de ajuste de los datos experimentales. Las PR se irradiaron en condiciones de un tratamiento de TBI, distancia fuente-superficie (SSD) de 4 m, gantry a 90°, tasa de dosis de 200 UM/min, tamaño de campo de 40 x 40 $cm^2$. La respuesta de las PR se obtuvo con un escáner de cama plana. El procesamiento de las imágenes se realizó con el software ImageJ, extrayendo la intensidad y la desviación estándar del canal rojo. El ajuste lineal y cuadrático mostraron una incertidumbre menor al 10% (TBI) en la determinación de la dosis para un intervalo de dosis de 50 - 250 cGy para un tiempo de 24 h post-irradiación. Para 1.5 h post- irradiación, solo el ajuste lineal mostró una incertidumbre menor al 10% (TBI) en la determinación de la dosis para un intervalo de dosis de 80 - 250 cGy. De acuerdo con los resultados obtenidos, podemos concluir que la película radiocrómicas se puede utilizar para realizar dosimetría in vivo en un tratamiento de TBI.

Mecanismos de movimiento ameboide: un modelo computacional

Ciertas células logran moverse al desarrollar protusiones en la membrana que, al extenderse y contraerse, permiten un desplazamiento del centro de masa de la célula. Este movimiento es llamado movimiento ameboide, presente en procesos de cicatrización y en la metástasis. Tras una extensa revisión, principalmente de los artículos Tools for computational analysis of moving boundary problems in cellular mechanobiology (Kathleen et al., 2020), entre otros, donde se corrieron simulaciones acerca del movimiento ameboide. En el presente trabajo, se desarrolló una simulación para el movimiento ameboide, utilizando un modelo de elementos finitos y considerando a la ameba como un fluido complejo. Esto se logró modelando el movimiento a partir de las ecuaciones de Navier Stokes y de la Ley de Hooke. Se obtuvo solución a las ecuaciones de movimiento para cada elemento finito, y una tendencia general del movimiento. Además, se encontró correlación con las cadenas de Markov para la tendencia del movimiento. La exhaustiva investigación, y los resultados de la simulación, permitieron establecer como futura investigación al proyecto un importante estudio de la migración de células carcinógenas. Es posible identificar tendencias de desplazamiento en el ámbito médico e incluso estudiar nuevas maneras de tratar el cáncer.

Adherencia de osteoblastos en recubrimientos de hidroxiapatita nanocristalina para implantes ortopédicos

Para evitar las fallas más comunes de implantes ortopédicos después de su implantación, asociados con infecciones y desgaste excesivo de su superficie, se propone recubrir éstos con el fosfato de calcio denominado (hidroxiapatita), debido a sus características antibacteriales, biocompatibilidad, comportamiento anticorrosivo y sus propiedades mecánicas. La incorporación de impurezas a la hidroxiapatita como Mg y Cu, y el mezclado con otras sustancias como Aloxita, PVP, PCL y APNPs mejora significativamente su rendimiento. Dentro de los materiales mezclados a la hidroxiapatita, los APNPs resultaron ser los mejores candidatos, ya que estos incrementaron la adherencia de osteoblastos de manera estadísticamente significativa. Los recubrimientos de hidroxiapatita nanocristalina mostraron mayor adherencia de osteoblastos que los recubrimientos de hidroxiapatita convencionales.

Estudio termográfico de tejido mamario

La termografía digital infrarroja (TDI) es una técnica, inocua y no invasiva, que permite medir la temperatura superficial de la piel en el cuerpo humano. La radiación electromagnética o térmica que emiten los cuerpos debido a su temperatura, llamada radiación de cuerpo negro (ley de Stefan-Boltzman), se detecta mediante cámaras infrarrojas. La TDI es utilizada de manera coadyuvante para detectar el cáncer de mama y se basa en la detección de zonas hipertérmicas producidas por el incremento de actividad metabólica característico del tejido tumoral maligno. Las células de cáncer se multiplican y requieren de mayor flujo sanguíneo causando un aumento de temperatura alrededor del tumor y temperaturas menores en las regiones de tejido sano. Los termogramas de mama, en zonas o regiones de interés (ROI) hipertérmicas o hipotérmicas contralaterales, nos permiten localizar de manera precisa los sitios con lesiones tumorales, debido a la presencia de alto metabolismo y evidente grado de desorden vascular. En el presente trabajo se describe el protocolo de TDI y los resultados termográficos de mama realizados en voluntarios, durante diferentes periodos de tiempo, y donde se examinan y comparan los patrones térmicos y se identifican posibles anomalías y lesiones tumorales.

Clasificación de imágenes por resonancia magnética en tumor cerebral de pacientes pediátricos utilizando redes neuronales convolucionales, estudio piloto

Introducción: El cáncer es una de las principales causas de muerte en todo el mundo, con un estimado de 9.6 millones de personas fallecidas anualmente, según la Organización Mundial de la Salud (OMS) en 2018 [1]. La presente investigación tiene como objetivo crear una red neuronal que ayude a la clasificación de imágenes por resonancia magnética del cerebro en pacientes pediátricos, llevando a determinar si el paciente tiene o no tumor [2]. Metodología: Se desarrolló una red neuronal convolucional en el lenguaje de programación Python, la cual consta de 256 capas, un Max-pooling de 2x2, una función de activación “RELU” y se ajustó a una validation_split=0.1 y 20 epochs. La red se utilizó para clasificar imágenes de 60 pacientes pediátricos obtenidas en un resonador de 3T del Hospital Infantil de México Federico Gómez mediante la técnica de relaxometría en T1. Resultados: La red neuronal detectó 18 pacientes con tumor y 42 sanos, con una precisión de validación del 87% y una pérdida del 0.33% en el entrenamiento y un 86% de validación y un 34% de perdida en el conjunto de datos de prueba. Conclusión: La red neuronal desarrollada puede contribuir a una alerta temprana en la detección de tumores cerebrales en pacientes pediátricos. Referencias: [1] P. Boyle and B. Levin, (2020) World Cancer report 2020, vol. 199. [2] L. Dai. (2018) “Automatic Brain Tumor Segmentation with Domain Adaptation,” doi.org/10.1007/978-3-030-11726-9_34.

Dinámica cardiaca en fibrilación atrial paroxística

La fibrilación atrial es la arritmia más común en todo el mundo. El estándar de oro para su diagnóstico es un registro de 24 horas con un electrocardiograma Holter mediante reconocimiento visual de patrones. Los datos del electrocardiograma permiten identificar dinámicas en la frecuencia cardiaca. En este proyecto, implementamos los diagramas de Poincaré como una nueva metodología y herramienta para analizar la dinámica cardiaca de 23 electrocardiogramas Holter de pacientes con fibrilación atrial paroxística previamente diagnosticada, obtenidos de la base de datos Physionet MIT-BIH Atrial Fibrillation; además se realizaron los diagramas de Poincaré de 23 sujetos fisiológicamente sanos, cuyos datos se obtuvieron de la base de Physionet Fantasia, con el objetivo de comparar y analizar las dinámicas entre ambos grupos, enfermos y controles, respectivamente. Los diagramas de Poincaré durante el evento de fibrilación atrial muestran una dinámica caótica en contraste con los controles de Fantasía, los cuales tienen una dinámica más determinista. Así mismo, la implementación de diagramas de Poincaré con análisis por ventana de tiempo podría identificar el cambio en la dinámica previo al inicio del evento paroxístico de fibrilación atrial. Es así que la aplicación de herramientas con enfoque desde la física como los diagramas de Poincaré en la medicina actual, podría servir como auxiliar en el tamizaje de afecciones cardiovasculares como lo es la fibrilación atrial paroxística; brindando un manejo multidisciplinario en la atención del paciente.

Calibración de una fuente Ir-192 para braquiterapia de alta dosis

La Braquiterapia es un tratamiento de radioterapia donde la fuente radiactiva se coloca en contacto con el paciente o en el interior de este. Se clasifica en Baja Tasa de Dosis (LDR) y Alta Tasa de Dosis (HDR). Se caracteriza la fuente de iridio-192 (HDR), instalada en un equipo modelo Bravos de la marca Varian Medical Systems, utilizado para fines clínicos, para garantizar que el valor de la actividad de la fuente radiactiva suministrada por el proveedor corresponde a la indicada en el certificado de calibración. Se hacen las mediciones correspondientes corrigiendo por los diversos factores de influencia de acuerdo con los protocolos establecidos, y se determina en valor de la actividad, cuya diferencia entre el valor médico y el proporcionado por el fabricante es del ±2%. La fuente se acepta para uso clínico.

Implementación de la metodología del Organismo Internacional de Energía Atómica para el control de calidad remoto en mamografía digital

Aplicar pruebas de control de calidad en los sistemas de mamografía digital es fundamental para mantener la producción de imágenes con calidad diagnóstica, ya que con ello se verifica el grado de funcionamiento del equipo. Sin embargo, no siempre se cuenta en el sitio con personal capacitado, ni con el equipo para realizar las pruebas, y en consecuencia no se da un seguimiento al funcionamiento del sistema. En este trabajo se ha implementado la metodología de la Publicación 39 de la Serie de Salud Humana del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA), para establecer un programa de control de calidad a distancia. El OIEA propone la fabricación de un maniquí simple y proporciona el software (ATIA) para el análisis de las imágenes del maniquí. Se fabricó el maniquí en el Taller del Instituto de Física, UNAM (IFUNAM). Las imágenes se tomaron en la Clínica Tlalpan de Salud Digna, A.C. y se enviaron al IFUNAM, donde se evaluó la calidad de imagen usando el software ATIA. El software calcula métricas digitales y proporciona información útil de la cabecera DICOM de la imagen, en particular la técnica radiográfica que se utiliza: combinación ánodo-filtro, tensión (kVp) y carga en el tubo (mAs). Las métricas digitales permiten una evaluación cuantitativa del equipo y las que brinda ATIA son: la función de transferencia de modulación (MTF, por sus siglas en inglés), la relación señal a ruido (SNR, por sus siglas en ingles), la relación de la diferencia de las señales a ruido (SDNR, por sus siglas en inglés.) e índice de detectabilidad (d’). Se ha realizado una vigilancia semanal de un sistema de mamografía digital tipo DR que ha sido caracterizado previamente y se presentan gráficas de control de las métricas digitales, kVp y mAs.

Simulación e impresión 3D de un tumor cerebral utilizando software basado en Monte Carlo

El glioblastoma es un tipo de cáncer cerebral primario agresivo e infiltrante que suele tener un pronóstico malo. La base del tratamiento incluye resección quirúrgica, radiación y quimioterapia. Debido a que la extensión de la resección suele ser un factor pronóstico en la supervivencia, al realizarla, se deben tomar en cuenta las estructuras alrededor del tumor en la parte profunda, como fibras y ventrículos. Este trabajo pretende simular la evolución de glioblastomas utilizando Compucell 3D, un software de código abierto basado en Python que ha sido utilizado para simular el crecimiento y el desarrollo de tumores para posteriormente imprimirlos en 3D. El modelo de impresión 3D puede ayudar a visualizar partes que no son visibles perioperatoriamente y es capaz de servir como herramienta de apoyo preoperatoria, además se puede ajustar de forma personalizada para que pueda cumplir con los requerimientos de cada paciente. La utilización de modelos 3D y simulación contribuye a mejorar la comunicación entre el paciente y sus médicos, como se ha evidenciado en el Departamento de Neurocirugía del Hospital Mount Sinai en donde gracias a la implementación de modelos 3D y simulación en la consulta, los pacientes reportaron mayor comprensión en su anatomía, patología y en los posibles efectos secundarios, dando como resultado una disminución en su ansiedad y ayudando a mejorar la confianza en el equipo quirúrgico. Palabras clave: tumor cerebral, simulación, impresión 3D

Dinámica cardiovascular en sujetos fisiológicamente sanos y pacientes con diabetes mellitus tipo 2

Los sistemas fisiológicos interactúan de manera no-lineal a diferentes escalas espacio-temporales con una auto-organización de la cual emergen patrones que garantizan el equilibrio homeostático del cuerpo humano. La perdida de este equilibrio conlleva a enfermedades. La diabetes mellitus es una enfermedad crónica no transmisible que de acuerdo a la Encuesta Nacional de Salud y Nutrición es padecida por más de 15 millones de mexicanos. Durante el 2020, 151 019 personas fallecieron por diabetes, lo que corresponde al 14% de los fallecimientos del país. Por lo cual entender los cambios en la dinámica fisiológica generados por esta enfermedad son de gran interés. En este estudio analizamos datos de 30 pacientes con diabetes mellitus tipo 2 recientemente diagnosticados (menos de un año de padecimiento), 15 pacientes que llevan 10 años o más con la enfermedad y 30 sujetos fisiológicamente sanos. Para determinar la dinámica usamos diagramas de Poincaré y la variabilidad del intervalo entre latidos cardiacos (IBI) y la presión arterial sistólica (SBP). Las señales IBI y SBP se registraron bajo dos condiciones: En la primera condición, el participante estuvo en decúbito supino (condición de clinostatismo) durante 5 minutos. A continuación, se hizo que los sujetos se pusieran de pie, se relajaran durante 1 minuto y permanecieran en esta posición durante un registro de pie de 5 minutos (condición ortostática). El objetivo del proyecto es investigar cambios en la dinámica del IBI y SBP que conlleva la diabetes mellitus tipo 2 en contraste con sujetos sanos. Como resultado los diagramas de Poincaré muestran que la dinámica de los pacientes que llevan más de 10 años se vuelve más determinista y presenta diferencias significativas con los sujetos fisiológicamente sanos. Esto nos abre una nueva perspectiva como tamizaje y valoración del estado de salud metabólico.

Dinámica del metabolismo energético como un mecanismo de control homeostático

En el cuerpo humano, el metabolismo energético depende mayoritariamente de una molécula intermediaria transportada en el plasma sanguíneo. Esta molécula, la glucosa, es metabolizada intracelularmente mediante glucolisis y fosforilación oxidativa hasta dióxido de carbono y agua. Mediante un mecanismo de control, la concentración de la variable regulada (glucosa) se mantiene aproximándose a un punto de ajuste mediante cambios en la concentración de las variables efectoras (insulina, glucagon y sus hormonas contrarreguladoras). Mediante el análisis de series en tiempo-frecuencia y diagramas de Poincaré es posible discriminar los mecanismos detrás de los tres estados clásicos de control glucémico: la euglucemia, la resistencia a la insulina y la diabetes mellitus tipo 2. En este trabajo, presentamos los resultados del análisis de 20 participantes utilizando un monitor de glucosa continuo emparejado con un actígrafo que estima el consumo energético durante 15 días de medición no invasiva. La euglucemia se encuentra en la justa medianía entre una dinámica determinista y aleatoria. Encontramos que es posible discernir dos mecanismos distintos mediante los cuales falla el sistema, uno acercándose a un sistema caótico y otro que se aproxima a un sistema aleatorio. Cuando la homeostasis se pierde y los sistemas de regulación fallan se llega a la diabetes mellitus tipo 2, un estado caracterizado por una serie de tiempo rígida similar al ruido browniano. La caracterización de las series de tiempo de moléculas mediadoras de la energía en el organismo puede ayudar a la comprensión general de la física de la vida así como proporcionar herramientas auxiliares en el diagnóstico y tratamiento médico personalizado. Este trabajo recibió financiamiento del Consejo Nacional de Humanidades, Ciencia y Tecnología Fronteras 610285/2020 y 263377/2020.

Termografía digital infrarroja: Un enfoque preventivo en lesiones para voleibolistas de alto rendimiento

La termografía digital infrarroja (TDI) detecta mediante cámaras de alta resolución la emisión térmica del cuerpo humano, emitida en el rango infrarrojo del espectro electromagnético. Los mapas térmicos y su simetría dependerán del metabolismo y circulación del tejido analizado, de la presencia de una enfermedad o una lesión capaz de generar cambios fisiológicos térmicos particulares. Recientemente, el grupo de investigación termográfica de la Universidad de Sonora tiene el interés de aplicar la TDI para la atención integral de atletas de alto rendimiento, ya que es una técnica no invasiva, barata y que sin contacto físico permite identificar lesiones deportivas y otras patologías. En Voleibol, las lesiones más comunes ocurren en rodillas, tobillos, espalda y hombros, las cuales pueden llevar a intervenciones médicas o incluso a terminar con la carrera deportiva de grandes atletas. Por ello, en este trabajo participaron voleibolistas de equipos representativos nacional y colegiales a los cuales se les aplicó un historial de lesiones y la TDI con una cámara rango espectral de 7.5-13 um, 7.5 F/seg, sensibilidad 0.1oC y resolución 640x480 Pixeles, 1 m de distancia. Como resultado se obtuvieron patrones de riesgo, así como patrones térmicos asimétricos asociados a lesiones e inflamación en rodillas que requieren atención y seguimiento para registrar el progreso de recuperación. Proponemos que la TDI es una técnica biofísica pionera que puede aplicarse en la medicina deportiva para la atención integral y monitoreo de lesiones de atletas voleibolistas en México.

¿La Depresión Dependiente de la Frecuencia del Reflejo de Hoffmann un posible biomarcador para dolor neuropático?

Introducción: El reflejo de Hoffmann (RH) es inducido por un estímulo eléctrico a un nervio periférico mixto, produciendo una contracción en el músculo esquelético por la activación de alfa motoneuronas denominado Onda M y una contracción refleja (RH) donde el estímulo viaja por las fibras aferentes primarias. Una propiedad del RH es la depresión dependiente de la frecuencia (DDF) y se produce cuando se estimulan con diferentes frecuencias. La frecuencia de estimulación de 0.1Hz mantiene constante el RH, mientras que conforme incrementa la frecuencia de estímulo aumenta la DDF del RH alcanzando hasta 90% de depresión a la frecuencia de 5Hz. Se ha descrito que en miembros inferiores de sujetos con dolor neuropático inducido por Diabetes hay pérdida de la DDF del RH. Objetivo: Implementar y optimizar el registro de la DDF del RH en sujetos sanos del Hospital General Manuel Gea González Material y métodos: - Se seleccionaron 15 sujetos control con un cuestionario de exclusión. - Se utilizó un electromiógrafo para el registro del RH, aplicando pulsos de corriente con 7 frecuencias (0.1,0.2,0.3,0.5,1,2 y 5 Hz) para obtener la DDF del RH. Resultados: - La latencia del RH en miembros inferiores (MI) es mayor que en miembros superiores (MS). - La duración del RH y el comportamiento de la DDF del RH es similar en los cuatro miembros. - La corriente necesaria para evocar el Ec50 del RH es menor en MS que en MI. - Se determinó que las frecuencias significativas de la DDF del RH en MS son 0.2,0.3 y 1Hz y en MI son 0.3,0.5 y 1Hz. Conclusiones: - Se implementó, caracterizó y optimizó el registro de la DDF del RH en miembros superiores e inferiores. - Se propone la DDF del RH en miembros superiores como un biomarcador auxiliar de dolor neuropático en neuropatía diabética y Enfermedad de Parkinson.

Comisionamiento y garantía de calidad del algoritmo Acuros para la planeación de tratamientos de radiocirugía. y SBRT utilizando el protocolo TRS-483 para dosimetría de campos pequeños

Introducción Durante el Comisionamiento del sistema de planificación de tratamiento (TPS) el Físico Médico debe asegurar que la dosis calculada por el software es la misma que entregará el acelerador lineal y por lo tanto la administrada al paciente en el volumen de interés. Para ello, se debe evaluar que el equipo pueda reproducir la configuración mecánica requerida para entregar planes de tratamiento complejos, como la radiocirugía y en condiciones de campos pequeños. Objetivos Comisionar el sistema de planeación Eclipse con base en el protocolo TRS 483 y TG-119 para realizar tratamientos de radiocirugía y SBRT en un LINAC TrueBeam del INCan. Metodología El presente trabajo se realizará siguiendo los documentos TRS 430 [1] y TRS 483 [2] de la IAEA, y el TG 119 [3] de la AAPM. Se verificó la respuesta de los detectores MicroDimond y Semiflex 3D. Además, se determinó la mancha focal del haz 6XFFF. Se realizarán pruebas de transmisión y DLG al MLC. Se medirán perfiles transversales, radiales, curvas de PDP y factores de salida para comparar con lo calculado por el TPS. Se verificará la respuesta del Octavius 4D y al arreglo de detectores 1000 SRS. Finalmente se realizarán las pruebas del TG-119. Resultados preliminares Los detectores no presentaron una dependencia a la tasa de dosis, tuvieron una respuesta lineal a la dosis, una reproducibilidad <0.6% y ruido <0.2%. La mancha focal encontrada fue de 0.34 y 0.56 mm en X y Y respectivamente. Referencias [1] IAEA (2004). Technical Reports Series no. 430: Commissioning and quality assurance of computerized planning systems for radiation treatment of cancer. [2] IAEA (2017). Techincal Report Series no. 483: Dosimetry of small static fields used in external beam radiotherapy. [3] AAPM. Task Group no. 119 IMRT Comissioning Tests Instructions for planning, measurement and analysis.

Comparación de tres maniquíes para la calibración de un tomógrafo simulador de radioterapia

Un tratamiento de radioterapia con aceleradores lineales requiere de una simulación previa del paciente, la cual se realiza con una tomografía computarizada. Por ello, un paso esencial es contar con una calibración adecuada del tomógrafo simulador para lograr un tratamiento efectivo. En este estudio, se compararon los maniquíes QUASAR, CatPhan 504 y CIRS model 062 para determinar las curvas de Unidades Hounsfield (HU) en relación a sus densidades electrónicas relativas (RED), teniendo como tomógrafo simulador al escáner GE Optima CT580 del servicio de radioterapia de Médica Sur. El maniquí QUASAR está compuesto por estructuras de acrílico, Delrin, polietileno, resina y caucho. Por otro lado, el CatPhan 504 cuenta con estructuras de acrílico, polímero termoplástico cristalino, aire, teflón, Delrin, polietileno de baja densidad y poliestireno. Finalmente, el maniquí CIRS model 062 está compuesto por estructuras equivalentes al agua, pulmón (inhalación), pulmón (exhalación), mama (50% glándula / 50% tejido adiposo), hueso denso, hueso trabecular, hígado y músculo. Se adquirieron tomografías de cada maniquí utilizando protocolos clínicos específicos para diferentes regiones anatómicas. Se determinaron las HU promedio en una región de interés para las estructuras de cada maniquí y se graficaron en función de las RED reportadas por los fabricantes para cada material. Se compararon las calibraciones obtenidas de cada maniquí y se evaluó su impacto en la distribución de dosis en un tratamiento de radioterapia utilizando un acelerador lineal clínico. A partir de estos análisis, se logró obtener una calibración óptima utilizando uno de los maniquíes estudiados, considerando tanto los materiales presentes en este como su geometría, así como el material que rodea los insertos y se asemeja más al cuerpo humano. Este proyecto contribuye a mejorar la precisión y la calidad de los tratamientos de radioterapia al asegurar una calibración óptima del tomógrafo simulador.

Revisión de la literatura sobre métodos computacionales en la detección del cáncer de mama usando termografía

El cáncer de mama es una de las principales causas de mortandad entre mujeres, el riesgo aumenta si no se diagnostica a tiempo; es por esto, que la detección temprana es tan importante. Las principales técnicas de detección son por medio de imagenología y la mamografía es la principal técnica de detección; sin embargo, es una técnica que involucra radiación ionizante, la cual, es un factor de riesgo para desarrollar esta enfermedad según el Consejo Mexicano para el Diagnóstico y Tratamiento del Cáncer Mamario , por lo que, se necesitan de técnicas alternativas más accesibles; entre estas, se encuentra la termografía, que ha demostrado ser una técnica viable en detección temprana. Consecuentemente, estos estudios necesitan ser interpretados por expertos en imagenología médica térmica, los cuales no se encuentran disponibles en la proporción necesaria para llevar a cabo diagnósticos a una escala accesible para toda la población que lo requiera; sin embargo, también pueden ser interpretados por métodos computacionales, con técnicas de “machine learning” alcanzando tazas de precisión muy similares a las manuales. En este trabajo; se presentan algunos de los principales métodos computacionales para el procesamiento de termogramas y su posterior clasificación para proporcionar un diagnóstico; al realizar una comparación objetiva basada en la precisión reportada por cada investigación y el tamaño de la base de datos de pacientes, se encontró que, entre los métodos más importantes está el uso de algoritmos genéticos y SVM (“support vector machine”) para el procesamiento de imágenes y su posterior análisis que produce un diagnóstico, alcanzando una precisión de 97.18% para una base de datos de 178 casos en 2021

Alternativa para diagnosticar el cáncer de mama a edad temprana

En el presente trabajo se expone la necesidad de la implementación de una alternativa de diagnóstico para el cáncer de mama, diferente a la mastografía, dado que es un procedimiento invasivo, doloroso y provoca cáncer inducido por radiación [1]. Este estudio detecta variaciones de densidad y calcificaciones, alteraciones que no se pueden ver en mamas de mujeres jóvenes debido a la densidad, por lo que la NOM-041 [2] permite este estudio solo a mujeres de edad mayor a los 40 años. El cáncer de mama se define como una neoplasia que incrementa localmente el metabolismo, con ello la temperatura local se altera, lo cual puede ser detectado mediante una cámara térmica, de este hecho parte la idea de utilizar la termomastografia como alternativa de diagnóstico ya que permite detectar el cáncer de mama en una etapa inicial de una manera indolora, no invasiva y para cualquier tipo de paciente, sin importar su edad o sexo, la detección de esta enfermedad es más temprana usando la termomastografia ya que los cambios térmicos suceden antes que las calcificaciones o el cambio de densidad. La implementación de esta tecnología en el área médica es de suma importancia, ya que haría posible reducir las estadísticas de defunciones por cáncer de mama en mujeres menores a 40 años, brindando una oportunidad de detectar esta patología de manera temprana. Bibliografía: [1] Congreso Mexicano sobre diagnóstico y tratamiento del cáncer mamario. (2021) [2] NOM-041-SSA2-2011

Regeneración de tejido por el método de liberación de factores de crecimiento, por medio de la activación de gránulos α utilizando gluconato de calcio

En este trabajo se presenta el método de liberación de factores de crecimiento, por medio de la activación de gránulos α utilizando gluconato de calcio. Este método se aplicó para regenerar el tejido dañado en un paciente con pie diabético y necrosis con orden de amputación estando en tratamiento durante 6 meses y a otro con daños en la piel de la cara por acné que tardo un mes de tratamiento.

Estudio Monte Carlo de detectores basados en cristales centelladores sintéticos

Este trabajo tiene como objetivo validar los procesos de generación de fotones de centelleo causados por la irradiación de partículas gamma en cristales de óxido de germanio-bismuto ($Bi_4 Ge_3 O_{12}$). Se utilizó el código de simulación basado en Monte Carlo Track Structure TOPAS para investigar el potencial uso de estos materiales en equipos de tomografía por emisión de positrones. Para esto se varió el ángulo de incidencia de las partículas gamma y su punto de impacto en la superficie del cristal. Se hizo especial énfasis en los métodos de generación de fotones de centelleo y aquellos por efecto Cherenkov. En primer lugar, se caracterizó el BGO en TOPAS. La configuración utilizada en las simulaciones consistió en un cristal de dimensiones 25 x 50 x 12.7 mm recubierto de paredes reflejantes de Mylar. Se irradiaron partículas gamma de 511 KeV sobre una de sus caras, colocando un detector del lado opuesto con dimensiones 6 x 6 x 1 mm para registrar la incidencia de las partículas. El objetivo fue identificar y distinguir los fotones generados por centelleo de aquellos por efecto Cherenkov. Posteriormente, se varió el punto y ángulo de incidencia de las partículas gamma para determinar el tiempo de vuelo de los fotones generados en el BGO, es decir, el tiempo transcurrido desde su generación hasta que impactan en el detector. Se compararon estos resultados con la teoría correspondiente. Los datos obtenidos de la simulación concuerdan con las predicciones teóricas. Se observa una correcta generación de fotones de centelleo, así como de fotones por efecto Cherenkov . La relación porcentual de estos varía entre 0.28-0.36%, mostrando una mayor presencia de los primeros. Los de efecto Cherenkov, presentan un tiempo de vuelo menor en comparación con los fotones de centelleo, siendo aproximadamente 3 veces más rápidos. Estos hallazgos preceden investigaciones más amplias sobre el uso de los fotones de Cherenkov como desencadenantes (triggers) en las máquinas de PET.

Estudio sobre rompimientos de hebra en el material genético en función de la concentración de TRIS mediante el Software de simulación TOPAS-nBIO

Múltiples estudios en la literatura hablan sobre los factores que influyen en el daño producido por radiación ionizante al ADN, en términos del número de rompimientos en las hebras de este, tales como el tipo de radiación, temperatura, concentración de material genético y la composición del medio, entre otros. En el presente trabajo se analiza la cantidad de rompimientos que se produzcan al irradiar con iones de hierro soluciones acuosas con concentraciones diferentes de material genético y variando la concentración del crio preservante tris(hidroximetil)aminometano abreviado como “TRIS” mediante la herramienta de simulación computacional basada en Monte Carlo Track Structure TOPAS n-Bio. En el presente proyecto se simularon las condiciones experimentales descritas en el artículo de Brabcová, K. P., Jamborová, Z., et al (2019), simulando una esfera de agua de un diámetro de 1µm, variando la concentración de TRIS en el rango de 1.4x10^-4 M a 6.7x10^-2 M representativa de la solución acuosa utilizada en el experimento. Se usaron modelos geométricos de plásmidos pUC19 y se introdujeron en la esfera en cantidades correspondientes con las concentraciones de material genético reportado: 10 ng/µl y 50 ng/µl. Esta configuración fue irradiada con una fuente de iones de hierro de 500 MeV/u con una dosis de 100 Gy. La cantidad de rompimientos tipo SSB producidos en función de la concentración de TRIS se compararon con los datos experimentales reportados para validar los resultados obtenidos en el desarrollo de este proyecto. Se encontró que una buena concordancia entre los resultados simulados con los datos experimentales dentro de una desviación estándar. Se reporta una tendencia decreciente de los rompimientos a medida que la concentración de TRIS aumenta, resultado que se ajustan adecuadamente a los datos experimentales.

Difracción de una hélice usando un resorte de un bolígrafo

Rosalind Franklin usó la difracción de rayos X para determinar la estructura de las moléculas de ADN. Es imprescindible discutir este experimento crucial y su resultado con estudiantes de pregrado en biofísica, cursos de física y óptica. utilizando a la difracción como herramienta para describir su estructura. En este trabajo al utilizar un láser con un resorte de un bolígrafo, la forma de X (o forma rómbica distorsionada) es una pista importante de que el ADN es helicoidal con un radio de 1 nm y un paso de 3.4 nm. además un cuarto línea de capa, que ayudó a identificar una segunda hélice desplazada de la primera por 3/8 de la paso. En la difracción de Fraunhofer, el resorte crea el característico patrón en forma de X similar al de DNA. la difracción de una hélice está en el lejano campo como la difracción de una curva sinusoidal plana. Esto hace factible hacer deducciones sobre la estructura y las dimensiones de ADN a un nivel muy básico. El autor agradece el apoyo de los Laboratorios de Física Moderna de la Facultad de Ciencias, UNAM

Incremento de la sensibilidad celular en tratamientos con radiaciones ionizantes y terapia fotodinámica utilizando SNEDDS(siRNA-RAD51)

El silenciamiento de genes mediante ARN de interferencia pequeño (siRNA) es una terapia atractiva para regular la muerte por resistencia, recurrencia del tumor o metástasis. Como los siRNA se degradan con facilidad es necesario desarrollar sistemas de transporte y entrega que los conduzcan hacia el interior de la célula tumoral. Se han utilizado con éxito sistemas autonanoemulsificantes (SNEDDS) para el transporte y entrega de pDNA, por lo que pueden ser útiles en el caso de siRNA. El objetivo de este trabajo es introducir siRNA-RAD51 en un SNEDDS preparado a base de Phospholipon 90G, Labrafil M 1944 CS y Cremophor RH-40 y evaluar su eficacia para evitar la recombinación homóloga (HR) de las roturas de doble hebra (DBSs) al ADN que causan la terapia fotodinámica (PDT) y radiación ionizante (IR). El siRNA-RAD51 se introdujo en forma de complejo con quitosano (siRNA-CS). La capacidad de transfección se estimó por comparación con Lipofectamina 2000. La eficacia del silenciamiento génico mediante tratamiento previo con SNEDDS/siRNA-RAD51 se evaluó in vitro mediante ensayos de viabilidad celular y clonogénicos empleando células T47D de cáncer de mama. Se demuestra que los SNEDDS constituyen un sistema de transporte y entrega de siRNA eficaz para disminuir la resistencia celular que inducen la PDT y las IR.

Uso de redes neuronales siamesas como indicador objetivo de calidad de imagen en tomografía computarizada de haz de cono

La tomografía computarizada de haz de cono (CBCT) es una herramienta de gran relevancia tanto para el diagnóstico como para el tratamiento en la oncología moderna. Es por ello que, con frecuencia, la calidad de imagen en CBCT tiene un impacto significativo en la salud del paciente. En términos de calidad de imagen, uno de los desafíos más importantes en CBCT es determinar, de manera objetiva, los parámetros de adquisición y reconstrucción de la imagen tomográfica. Esto se debe a que existe un gran número de posibles configuraciones de parámetros del sistema, cada una con cierta calidad de imagen que, dependiendo la tarea clínica, será de mayor o menor utilidad. Por tanto, es de gran interés contar con índices que nos ayuden a guiar la selección de dichos parámetros. Actualmente existen métricas que permiten determinar la calidad de imagen relativa a un estándar; sin embargo, dichas métricas han mostrado tener limitaciones en su concordancia con observadores humanos, además de no ser específicas para tareas médicas. En este trabajo se propone el uso de una red neuronal siamesa (SNN) para obtener indicadores de calidad de imagen en CBCT, dada una imagen de referencia. Las SNN son un tipo de red neuronal diseñada para comparar dos entradas distintas y determinar cuán similares son. Se utilizaron dos redes con arquitectura SigNet que se entrenó con imágenes de CBCT de pelvis de 150 pacientes adquiridas y reconstruidas con parámetros variables. La SNN se elaboró en Python, usando la biblioteca Pytorch, en la plataforma Google Colab. El entrenamiento de la red toma un aproximado de 1 hora, usando el GPU disponible en Google Colab. Un análisis cualitativo de los resultados preliminares muestra que la SNN propuesta es capaz de asignar distancias menores a imágenes con calidad similar. Esto sugiere que las SNN tienen potencial como indicadores objetivos de calidad de imagen, con la ventaja de ser tarea-específicas.

Caracterización de tumores malignos en mamografías utilizando la métrica euclidiana y de Manhattan

El cáncer de mama es una de las principales causas de muertes alrededor del mundo y un gran desafío su prevención y diagnóstico en el sector salud. En los últimos años se han desarrollado modelos y herramientas óptimos para la detección de cáncer de mama, incluidos el procesamiento de imágenes mediante redes neuronales, aprendizaje profundo y mamografías. En este trabajo se utilizaron recursos de programación en C++ y el dataframe del CERN, ROOT para parametrizar y procesar imágenes mamográficas. Se calcularon las métricas euclidiana y de Manhattan para una muestra de tejido sano y tumor maligno de cada imagen, de manera que fuera posible diferenciar entre ellos a través de un análisis comparativo. Los valores obtenidos de las métricas correspondientes a tumores malignos fueron mayores en comparación con los valores respectivos al tejido sano, lo que permite distinguir ambos tejidos, siendo una herramienta auxiliar en la detección temprana de cáncer de mama.

Sistema inteligente para la segmentación, clasificación y análisis de tejidos en imágenes de heridas de pie diabético para facilitar el diagnóstico médico

Según datos de la Organización Mundial de la Salud, una complicación común en personas con Diabetes Mellitus Tipo II (DMII) es la presencia de heridas de pie diabético. Particularmente en México, esto causa el 80% de las amputaciones de dedos, pies o piernas. La gravedad de estas lesiones frecuentemente se debe a una detección tardía, una evolución rápida y/o a un déficit en el manejo avanzado de la herida. Un enfoque alternativo para dar solución a este problema, es la valoración de las heridas mediante imágenes. En los últimos años, la inteligencia artificial ha demostrado un desempeño adecuado en estos tipos de análisis exhaustivos y automatizados. En esta dirección, se implementó un modelo de deep learning U-Net basado en redes neuronales convolucionales, para la detección y segmentación automatizada del área lesionada. Se utilizó una base de datos de acceso libre en MICCAI 2021 Foot Ulcer Segmentation (FUSeg) Challenge para la etapa de entrenamiento, la cual cuenta con 831 imágenes de heridas de pie diabético y sus correspondientes máscaras binarias de segmentación. Para la clasificación de los tejidos esfacelar, epitelial y necrosado, se desarolló un modelo de cuantificación vectorial k-means de aprendizaje no supervisado para su posterior validación. La segmentación del conjunto de imágenes en la base de datos obtuvo un coeficiente $\textit{Dice}$ del 92%. Adicionalmente, el modelo de clusterización identificó 3 tipos de tejidos como los encontrados en estas lesiones. Esta metodología se validó con 70 imágenes de adultos mexicanos con DMII adquiridas por un especialista en el área con quien finalmente se discute la fiabilidad de este sistema.

Reducción de dosis en estudios de radiografía mediante el uso de redes neuronales convolucionales

La adquisición de imágenes radiográficas es una técnica de diagnóstico médico moderno; sin embargo, su eficacia está sujeta a la calidad de la imagen. Uno de los desafíos más críticos en la imagenología con radiación radica en equilibrar la dosis de radiación y el ruido en las imágenes. Es crucial reducir la dosis de radiación para limitar la probabilidad de incidencia de efectos estocásticos; no obstante, una disminución excesiva de la dosis puede aumentar el ruido hasta niveles que dificulten el diagnostico. Aunque es posible disminuir el ruido a través de la aplicación filtros, este tipo de estrategia, por lo general, compromete la resolución espacial de la imagen, la cual es, también, un factor esencial para realizar un diagnostico preciso. Por tanto, es de gran interés desarrollar metodologías que permitan disminuir la dosis de radiación, sin que ello suponga una merma inaceptable en la calidad. En este trabajo se presentan los primeros pasos en el desarrollo de una metodología basada en el uso de una red neuronales convolucionales (CNN) para reducir el ruido de imágenes adquiridas a niveles bajos de dosis de radiación (hasta 10% de la dosis convencional). Se utilizó una CNN con arquitectura U-Net, esta se entrenó con un conjunto de 200 pares de imágenes de maniquís (dosis convencional y reducida,). Las imágenes para entrenamiento fueron generadas a partir de simulaciones numéricas en Python, usando las paqueterias de codigo abierto TIGRE y FASTCAT. La CNN también fue entrenada en Python, haciendo uso de la paquetería Tensorflow. En total, el entrenamiento de la red toma un aproximado de 1.5 hr, usando Google Colab. Un análisis cualitativo preliminar, muestra que la CNN propuesta es capaz de reducir el ruido de las imágenes adquiridas a dosis reducidas, sin degradar la resolución espacial. Esto sugiere que las CNN tienen el potencial para mantener la precisión diagnóstica al mismo tiempo que se reduce el riesgo asociado a la exposición de radiación.

Audiometría automatizada utilizando visión computacional

La pérdida de audición se refiere a la disminución de la capacidad auditiva, éste es un proceso progresivo e irreversible, en el que la mayoría de las ocasiones el individuo que presenta pérdida no se da cuenta de su evolución hasta que el proceso se encuentra avanzado. Dado que la audición es la vía principal a través de la cual se desarrolla el lenguaje y el habla, se debe tener presente que cualquier trastorno en la percepción auditiva de un individuo en edades tempranas, afectará su desarrollo lingüístico y comunicativo, sus procesos cognitivos y consecuentemente su posterior integración escolar, social y laboral. Todas estas consideraciones explican la necesidad de detectar este problema en sus comienzos, incluso antes de que el individuo se percate de que existe. La audiometría es una exploración del sistema auditivo, en la cual se mide la capacidad del oído humano de percibir sonidos. El principal objetivo de una evaluación auditiva es: i) Detectar o descartar una pérdida auditiva, ii) Determinar el grado de pérdiday iii) Localización del daño. Es importante tener en cuenta que los audiómetros son de difícil acceso, principalmente para aquellos que viven en áreas remotas, lo que limita el acceso a estos servicios. En este trabajo, se presenta el diseño de un audiómetro automatizado que utiliza el reconocimiento de imágenes para realizar pruebas audiométricas. Este audiómetro automatizado proporcionará información precisa sobre los umbrales auditivos, que son fundamentales para evaluar el estado de salud auditiva de los individuos.

Uso de redes neuronales para el prediagnóstico de pacientes con anomalías cardiacas

Introducción. Una vez entrenadas, las redes neuronales permiten encontrar patrones que solamente un experto podría reconocer; entre las áreas de aplicación se encuentra la medicina, en específico, el diagnostico de enfermedades cardiacas que requiere identificar anomalías en una serie temporal de bioseñales tales como un electrocardiograma (ECG). El objetivo de este proyecto es desarrollar y entrenar una red neuronal que permita clasificar a los pacientes que presentan anomalías cardiacas a través de la información que brinda un electrocardiograma de 12 derivaciones. Metodología. Se ocupó el lenguaje de programación Python 3.9 para realizar un proceso de filtrado de los datos de las series de tiempo obtenidas de los electrocardiogramas de pacientes sanos y enfermos de una base de datos provista por Zheng, J., Guo, H., y Chu, H. (2022). Una vez obtenida una señal limpia se adquieren los datos significativos de cada segmento de la señal, tales como las ondas P y T, los intervalos PR y QR, entre otras características, los cuales sirven como datos de entrada para el modelo. En esta primera etapa se determinó cuáles características son las mas importantes para el entrenamiento de la red neuronal: el tiempo de generación y la amplitud de las ondas P y T. El modelo se desarrollará mediante las librerías Keras y Tensor Floww de Python. Resultados y conclusiones. La literatura identifica las características mencionadas como la principal fuente de anomalías en las señales, indicadores de una patología cardiaca. Un modelo entrenado para reconocer estas diferencias y capaz de identificar a los pacientes que presentan valores anormales en sus respectivos electrocardiogramas con una alta tasa de acierto agilizará la labor clínica al ser un método efectivo de atención primaria.

Revisión de las tendencias de las nanopartículas magnéticas y sus aplicaciones en medicina

La materia a escala diminuta es fascinante debido a las propiedades que presenta en esas dimensiones. En la escala nanométrica, encontramos nanopartículas con diversas formas y tamaños. Estas se sintetizan mediante métodos de abajo hacia arriba o de arriba hacia abajo, y cada técnica contribuye a generar propiedades adecuadas para distintas aplicaciones, incluyendo las médicas. En este trabajo se presentan las recientes aplicaciones de las nanopartículas magnéticas en el campo de la medicina. Estas nanopartículas son ampliamente utilizadas en la separación y selección de células, administración de fármacos, tratamiento de hipertermia y reducción de tumores cancerígenos, entre otros. También se destaca la importancia de los procesos de síntesis para generar propiedades que beneficien las aplicaciones médicas.

Electrocardiógrafo con Arduino UNO

Introducción El corazón funciona a base de impulsos eléctricos, mediante procesos de despolarización y repolarización, por cada latido se generan contracciones musculares para el bombeo de la sangre en el sistema circulatorio. Un registro de dichas señales eléctricas a través del tiempo se le conoce como electrocardiograma (ECG), al aparato capaz de medir y de registrarlas como electrocardiógrafo. Con ayuda de sensores no invasivos y equipo capaz de procesar series de tiempo los especialistas pueden hacer un diagnóstico analizando frecuencias, amplitudes, duraciones y formas de las ondas eléctricas. El objetivo de este proyecto es elaborar un electrocardiógrafo mediante Arduino, que sea portátil y a un costo menor que los convencionales, así como un análisis ECG de 3 estados de reposo diferentes. Materiales Para la detección de las señales eléctricas se utilizó MaM Sense, un sensor capaz de medir bioseñales desarrollado por MaM High Tech, una tarjeta electrónica que es compatible con microcontroladores. MaM Sense realiza las mediciones en el modo ECG a través de una conexión de 3 electrodos para detectar una señal de las diferencias de voltaje entre dos electrodos. Las señales medidas son de 0.5-1mV y de hasta 1000Hz. El sensor amplifica, filtra y envía las señales, en este caso, a un pin analógico de Arduino UNO para ser registrados como datos digitales, además, se implementaron filtros en el programa para la limpieza de la señal en tiempo real. Métodos Se realizó una calibración previa del sensor, para comparar valores medidos de voltaje con rangos de diagnóstico (en el orden de milivolts) de las ondas. Esto se realizó mediante un generador de señales eléctricas AFG3101 y un osciloscopio MDO3024 de la marca Tektronix. Las muestras para analizar fueron de 15 segundos. Se usó la configuración de electrodos DII (vista ECG bipolar de plano frontal). Se tomaron muestras en reposo en posición sentado, de pie y acostado. Se analizaron las muestras en Python.

Detección de micro expresiones a partir de Machine Learning

Una expresión facial tiene una función importante en el desarrollo de la comunicación entre los miembros de una especie, una micro expresión representa un mayor grado de complejidad en su análisis y estudio que expresa el estado interior de la persona, con un periodo de exposición de un quinto de segundo tiene la capacidad de brindar información profunda de un estado emocional. El Dr. Ekman determinó que las micro expresiones son universales producto de la información genética heredada generación tras otra que forman patrones de movimiento preestablecidos en la contracción de los músculos faciales representando estados emocionales básicos. El sistema de medición FACS (Facial Action Coding System) decodifica las micro expresiones y analiza la información que se puede extraer a partir de la contracción de los músculos faciales en regiones de interés para determinar en conjunto con los gestos, posturas y patrones de movimiento corporales que transmitan el estado subconsciente del ser humano. Se desarrollo un modelo de detección de micro expresiones empleando las técnicas FACS analizando un video de entrada, determinando la expresión dominante en el uso de la librería DeepFace en el entorno de Python 3. Dentro del algoritmo se emplea una red neuronal convencional llamada VGG-FACE propuesta por K. Simonyan para la detección del rostro facial trabajando en conjunto con un algoritmo interno de la librería DeepFace para la detección de la micro expresión. Para validar el correcto funcionamiento del modelo propuesto, se implementaron entrenamientos en un conjunto de 100 muestras por cada expresión básica extraídas en los frames de un video de 30 segundos. Se valido el algoritmo mediante las técnicas de ciencias de datos de validación cruzada, soporte de vector maquina (SVM) y la matriz de confusión con el propósito de garantizar la validación del algoritmo principal aumentando la certeza de trabajo en la correcta detección de micro expresiones.

Métricas de complejidad en arcoterapia volumétrica y el efecto en el control de calidad

La radioterapia es un tratamiento en donde se utiliza radiación ionizante para erradicar tumores malignos y benignos, tratar lesiones vasculares, blancos funcionales y también para paliar el dolor. Su objetivo es depositar la dosis prescrita en el blanco, minimizando la dosis en los tejidos sanos, sin exceder las tolerancias recomendadas. En la técnica avanzada de radioterapia arcoterapia volumétrica modulada (VMAT), se modula la fluencia de fotones, obteniendo la distribución de dosis que cumpla con los objetivos establecidos. Lo anterior se logra mediante modificadores de haces, que actualmente son colimadores multihojas (MLC). En VMAT, durante el tratamiento, el gantry gira de forma continua alrededor del paciente formando uno o más arcos y al mismo tiempo se mueve el MLC para administrar la dosis al objetivo. El número de parámetros aumenta con respecto a la técnica de Intensidad Modulada (IMRT), como la variación en la tasa de dosis, por lo tanto, se tendrán tratamientos con una mayor complejidad, la cual se busca asignarle métricas para medir y escalar. Existen procedimientos de verificación de dosis que garantizan la calidad del tratamiento para cada paciente. Éstos miden la distribución de dosis del plan generado y la comparan con la calculada por el sistema de planeación (TPS). El grado de concordancia entre ambas distribuciones (medida y calculada) se cuantifica con la prueba del índice gamma y ésta puede verse afectada por muchas variables. En este proyecto se obtuvo la métrica de complejidad del índice de modulación (MCS) calculada a partir de los archivos DICOM-RT de los planes de tratamiento con técnica VMAT, con el objetivo de encontrar correlaciones significativas entre el MCS con la tasa de aprobación del índice gamma. Esta métrica puede ser una herramienta para mejorar la optimización y verificación de los planes de tratamiento, reduciendo así la carga de trabajo que implica el control de calidad.

Fotodegradación inducida por dos sistemas ópticos de lectura en películas radiocrómicas ebt3 para dosimetría

Introducción: Las películas radiocrómicas (PR) son dosímetros esenciales para la medición de la dosis absorbida y comisionamiénto de los equipos de radiocirugía, pero la fotodegradación inducida por los sistemas ópticos de lectura en las películas radiocrómicas puede afectar la precisión de la medición de la dosis absorbida. Objetivo: Evaluar la fotodegradación de las películas EBT3 debido al número de lecturas o tiempo de adquisición usando dos sistemas ópticos y su contribución a la incertidumbre total en la determinación de la dosis. Material y métodos: Las películas fueron irradiadas a diferentes dosis absorbidas en un acelerador lineal TrueBeam STx (Varian) de 6 MV. El comportamiento de la densidad óptica neta (DOneta) de las PR respecto al número de lecturas realizadas se obtuvo en un escáner Epson 11000XL y la transmitancia de las PR respecto al tiempo de exposición de lectura se obtuvieron con un láser de He-Ne de emisión continua (CW) de la marca Melles Griot con emisión de luz roja visible de longitud de onda de 633 nm. Resultados: La DOneta se mantiene constante independientemente del número de lecturas realizadas en el escáner, mientras que, con el láser la transmitancia crece de forma logarítmica hasta el segundo 30 donde llega a la constancia. Conclusiones: Los resultados de nuestra investigación sugieren que la elección del sistema óptico de lectura puede tener un impacto significativo en la precisión de la medición de la dosis absorbida. Pues si bien, con el escáner se observó que el número de lecturas no afecta significativamente la DOneta que indica nula presencia de fotodegradación, el uso de un sistema laser si genera una alteración en su transmitancia, viéndose un “blanqueamiento” que aumenta en dependencia de la dosis absorbida en la PR.

Sensibilidad al contraste y degeneración macular

En el análisis de la percepción de la polarización de la luz mediante el fenómeno del Cepillo de Haidinger (Ortega et al. congreso nacional de física 2022). Se encontró que la percepción de este fenómeno entóptico es una prueba diagnosticas sencilla y eficiente, pero no se tomó en consideración el tipo de iluminación mesópica (diferente sensibilidad al contraste). En este trabajo se muestran los estudios que evalúan que la percepción del cepillo de Haidinger es afectada por la sensibilidad al contraste, entendida como la capacidad de distinguir formas que tienen una luminosidad similar a la del fondo en el que se encuentran. La sensibilidad para discernir los contrastes puede verse afectada por diversas enfermedades oculares, como cataratas, glaucoma, degeneración macular, retinopatía diabética y neuritis óptica. Del estudio mostrado en (Ortega et al. congreso nacional de física 2022) se seleccionó a aquellos estudiantes que no vieron el Cepillo de Haindinger, que no tienen un problema refractivo (astigmatismo, miopía y ambliopía) y que en su alimentación no tienen una ingesta adecuada de carotenoides para realizarles la prueba de sensibilidad al contraste. Las pruebas de contraste aportaron información adicional en la detección de degeneración macular y viceversa, especialmente cuando el deterioro es sutil.

Modelación e impresión 3D de microcalcificaciones

En México, el cáncer de mama es una de las principales causas de muerte en las mujeres, donde el número de muertes ha aumentado de acuerdo con los datos del Globocan cuyo valor para el 2020, fue de 29,929 casos nuevos y al menos 7,931 muertes. Una manera de disminuir estos números es la detección temprana de esta enfermedad en base a un diagnóstico certero. La observación de las microcalcificaciones en mamografías y los fantomas mamarios son fundamentales para la detección del cáncer de mama para evitar la sobre exposición de radiación al paciente, garantizando la veracidad de las imágenes obtenidas. En el área de la medicina han surgido muchos avances debido a las nuevas tecnologías en el área de hardware o de software, una de estas es la impresión tridimensional o “3D” la cual ha tomado mucha relevancia en los últimos 5 años. Esto a su gran versatilidad con diferentes materiales para su mejor adaptabilidad dependiendo de lo que se desea modelar. El objetivo de este proyecto de investigación es realizar la impresión de microcalcificaciones con resina LCD para su utilización en fantomas. Además, estos pueden ser utilizados como material de aprendizaje para médicos o técnicos radiólogos, y mejorar su técnica de adquisición y análisis de imágenes. Para el desarrollo de este proyecto, se llevó acabo una investigación sobre la clasificación de las microcalcificaciones utilizando el sistema de BI-RADS. Posteriormente, se escanearon modelos de microcalcificaciones en plastilina blanca de tipo anillo, cutánea, pop corn, líneas gruesas, finas pleomorfas y heterogéneas, con la ayuda del scaner Revopoint mini. Utilizando el programa Meshmixer se detallaron los escaneos para una mejor resolución de cada uno de los modelos. Después, se imprimieron con la impresora de resina Creality LD-002H para posteriormente colocarlas dentro de implantes de mama. Finalmente, se realizarán pruebas mediante la mamografía de estos en un laboratorio clínico especializado.

Creación de una base de datos de electrocardiogramas para su análisis con técnicas de la dinámica no lineal

La obesidad se relaciona con el mal funcionamiento del corazón. Los malos hábitos de alimentación y la poca actividad física desencadenan problemas como la resistencia a la insulina y, a su vez, alteraciones en la tolerancia a la glucosa. Esta clase de complicaciones influyen en la actividad cardíaca del organismo, al tener una vida sedentaria y altos niveles de colesterol y glucosa, el músculo cardíaco realiza grandes esfuerzos para bombear sangre a comparación de una persona que realiza ejercicio. El objetivo es estudiar las señales eléctricas del corazón (electrocardiograma o ECG) mediante la utilización de técnicas de la dinámica no lineal, las cuales se obtienen durante el caminado de adultos jóvenes y de mediana edad, precedido por una fase de reposo. Se emplean caminadoras y un Holter para hacer las grabaciones de ECG captados mediante electrodos superficiales. Se utiliza el Cuestionario Internacional de Actividad Física (IPAQ) que recopila información relacionada con las actividades físicas realizadas y el resultado de este cuestionario es la clasificación de la actividad física del sujeto en alta, moderada o baja. Se registran medidas antropométricas como talla, peso y circunferencia de cintura, así como la presión arterial antes y después del ejercicio. Del ECG se obtiene la serie de tiempo entre latidos o tacograma, se analizan dichas series con técnicas de la dinámica no lineal y se observa que los parámetros obtenidos están correlacionados con la condición fisiológica del paciente.

Deteccion de variaciones en electroencefalogramas con Deep Learning

Se desarrolló un modelo de Deep Learning creado para detectar variaciones en electroencefalogramas. Más específicamente, para detectar reacciones que pueden ocurrir cuando distintos estímulos son aplicados al sujeto. Esto facilitaría en gran medida el análisis de las señales, el cual es un proceso altamente subjetivo y muchas veces difícil. Además, el proceso tiene la posibilidad de ser automatizado, lo que agilizaría aún más el estudio de los datos. El modelo está basado en la arquitectura de un Variational Autoencoder (VAE). Este se divide en dos partes principales: el codificador, y el decodificador. Utilizando el codificador, los datos de entrada son codificados en un espacio latente y posteriormente, con el decodificador, son reconstruidos para obtener los datos originales. Ambas partes son entrenadas simultáneamente, utilizando los mismos datos de entrada y de objetivo, siendo estos datos las señales que el modelo debe aprender a deconstruir y construir nuevamente. Al realizar este proceso, el modelo aprende la estructura de la señal y esto se puede utilizar para detectar variaciones. Para el entrenamiento del modelo se utilizaron datos obtenidos mientras el sujeto se encontraba en reposo y sin estímulos. Estos datos representan nuestro estado basal. Si se entrena el modelo de esta manera, siempre que se introduzca una señal normal a la red, ésta será reconstruida con una precisión considerable, pero si se fuera a introducir una señal con anomalías, la versión reconstruida y la versión original tendrían diferencias significativas. Así, podemos determinar las irregularidades en los datos comparando los datos reconstruidos con los datos originales. Una vez entrenado el modelo, se cuantificó la diferencia entre la señal reconstruida y la señal original y se determinó un umbral para la identificación de variaciones. Con esto, fuimos capaces de encontrar puntos de interés en los datos obtenidos con sujetos bajo estimulación.

Cuantificación de Captación Tumoral en Mamografía por Emisión de Positrones

Existe una necesidad importante de poder detectar de manera temprana las lesiones asociadas al cáncer de mama. En este contexto, la precisión en la visualización de las pequeñas estructuras relacionadas con la formación de lesiones neoplásicas adquiere una relevancia crucial en los estudios de mamografía por emisión de positrones (PEM). En esta técnica se le administra al paciente un radiofármaco marcado con un radionúclido emisor de positrones y, a partir del registro de eventos en coincidencia de fotones de aniquilación, con paneles detectores paralelos entre sí, se producen imágenes tomográficas de la mama con resoluciones espaciales entre 1 y 2 mm. Los efectos producidos por la atenuación y dispersión de los fotones de aniquilación en la mama afectan de manera importante la cuantificación de los estudios, ambos producen pérdida del contraste en la imagen, reducen la relación señal/ruido (SNR) de los datos y empeoran la cuantificación de las distribuciones de radiactividad; por este motivo es importante que sean estudiados y preferentemente corregidos. En este proyecto se estudiarán los efectos provocados por los fotones de aniquilación que se atenúan y dispersan en la mama, en términos de la cuantificación de los eventos de coincidencia registrados por un sistema PEM, para distintos parámetros y geometrías de adquisición encontrados en la clínica. Para esto se empezó a diseñar y construir un maniquí antropomórfico de mama utilizando impresión 3D, el cual cuenta con estructuras que simulen lesiones, dos frías y dos calientes (sin o con actividad) inmersas en un medio uniforme frío o tibio (con una concentración de actividad menor que la contenida en las esferas). Con este maniquí se realizarán adquisiciones de imágenes tomográficos utilizando dos tipos de sistemas PEM: uno comercial y un prototipo desarrollado en el Laboratorio de Imágenes Biomédicas del Instituto de Física de la UNAM.

Respuesta termoluminiscente en nanopartículas de ZnS y ZnS:Mn sometidas a radiación gama

La dosimetría termoluminiscente es el método dosimétrico dominante para la medida de dosis de radiación y de energía en la física médica y en la vigilancia ambiental, esto es porque la cantidad de luz emitida es proporcional a la dosis absorbida por el material que ha recibido la radiación. En la búsqueda de materiales con buena respuesta dosimétrica, los nanocristales semiconductores han atraído un gran interés, especialmente los compuestos semiconductores II-VI porque son fáciles de sintetizar en el rango de tamaño requerido que es el del nanómetro. El sulfuro de zinc (ZnS) es uno de los primeros semiconductores descubiertos con un ancho de banda de 3,68 eV con estructura cúbica (Zinc Blenda), su cristalinidad, punto de fusión y estabilidad estructural están fuertemente influenciados por la reducción del tamaño de la partícula. En este trabajo estudiamos las características termoluminiscentes en nanopartículas (30 - 50 nm) de ZnS y ZnS:Mn obtenidas por el método hidrotermal sometidas a diferentes dosis de radiación gama, empleando una fuente de Cesio-137 (energía ionizante). Se analiza la radiación almacenada mediante las curvas de brillo. Este estudio busca determinar las posibles aplicaciones como dosímetro en el ámbito médico y como un material para pantallas fluorescentes en la industria.

Implementación de un programa de control de calidad para equipos PET/CT Biograph mCT20 de Siemens

Se realizó un programa de control de calidad para los equipos Biograph mCT 20 de Siemens pertenecientes al Departamento de Medicina Nuclear del Instituto Nacional de Cancerología que considere tanto el control de calidad del componente PET como del componente CT. Se analizaron los resultados de las pruebas diarias recomendadas por el fabricante y se revisaron las diferentes recomendaciones internacionales emitidas por la NEMA [1], IAEA [2], AAPM [3] y EFOMP [4]. Se realizaron pruebas de calidad de imagen de PET, PNECR, sensibilidad, resolución espacial, calibración cruzada, CTDI y calidad de imagen de CT. [1] Y. Bercier, M. A. Miller, C. W. Stearns, and J. Kolthammer, “Performance Measurements of Positron Emission Tomographs,” Rosslyn, Vancouver, 2018. [Online]. Available: https://www.nema.org/standards/view/Performance-Measurements-of-Positron-Emission-Tomographs [2] IAEA, Quality Assurance for PET and PET/CT Systems, vol. 103, no. 6. Vienna: IAEA, 2009. [Online]. Available: https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/Pub1393_web.pdf [3] O. R. Mawlawi et al., “PET/CT Acceptance Testing and Quality Assurance,” 2019. [Online]. Available: https://www.aapm.org/pubs/reports/RPT_126.pdf [4] R. Matheoud et al., “Quality Controls in PET/CT and PET/MR,” 2022. [Online]. Available: https://www.efomp.org/uploads/10fd24d1-354d-48d6-bf8f-e93e98cb7d81/EFOMP’S GUIDELINE QUALITY CONTROLS IN PETCT AND PETMR.pdf

Simulación Numérica de la Transmisión de Esfuerzos Mecánicos en el Músculo Cardíaco usando un Modelo Viscoelástico Ortotrópico Heterogéneo

Las propiedades viscoelásticas del tejido cardiaco, de forma intensiva, presentan una simetría ortotrópica con su orientación definida por el eje axial de las fibras de músculo cardiaco, la dirección transmural y la dirección normal a estos dos ejes. Estas fibras tienen una orientación distinta dependiente de su localización en el corazón. Asumiendo que las propiedades viscoelásticas del tejido son iguales salvo una rotación $R_{ij}(x)$ dependiente del espacio; se proponen dos funciones para describir la orientación de las fibras en el corazón: una definida por la Teoría de la Banda Miocárdica de Torrent Guasp, caracterizada por discontinuidades en esta función para ciertas regiones, y otra definida por los modelos canónicos, que es una función continua en todo punto. Conocer esta distribución es importante para que las intervenciones quirúrgicas preserven o recuperen de forma óptima la función cardíaca. Se propone ajustar el modelo del sólido estándar al tejido cardiaco pasivo y mediante el método del elemento finito se simulará numéricamente la transmisión y reflexión de un pulso con forma gaussiana con 5 Mhz como su frecuencia dominante, en el tejido cardiaco para ser comparado con la ecogenicidad de los ecocardiogramas de referencia de adulto joven sano. Proyecto parcialmente apoyado por PAPIITIN217922 y CONACYT-A1S17636

Análisis por el método de elementos finitos de la transferencia de calor en quemaduras por escaldadura

Las quemaduras son un tipo de lesión en el cual son causadas por el contacto por una fuente de calor que daña a la piel y a los tejidos subyacentes. Actualmente el diagnóstico y tratamiento de los diversos tipos de quemaduras han aumentado en países de alto ingreso económico, pero en regiones en vías de desarrollo sigue siendo un problema de salud pública que hay que atender con urgencia. Este trabajo se enfoca en desarrollar una simulación numérica de cómo es que actúa una quemadura por escaldadura en un modelo tridimensional de la piel usando el desarrollo físico de Pennes para indagar en la distribución de la temperatura a lo largo del tiempo y la ecuación de Arrhenius para observar a que tiempo y a que temperatura ocurre necrosis en la piel. Se implementó el método de los elementos finitos usando el software comercial COMSOL. Se realizaron simulaciones con temperaturas en un rango de 60°C a 100°C y sujeto a distintos materiales; tales como agua, aceite y aluminio 1005 que es la aleación más usada a nivel hogar. El presente análisis servirá en la mejora de la precisión en la toma de decisiones en el sector médico-hospitalario.

Modelación e impresión 3D de malla protectora para la radiación ionizante

En la actualidad hay procedimientos para diagnosticar las enfermedades e identificar lesiones como son las tomografías, radiografías, mamografías, radioterapia, entre otros, en los que se utiliza radiación ionizante. Sin embargo, puede presentar riesgos para los pacientes y al personal ocupacionalmente expuesto (POE), ya que la exposición a la radiación puede aumentar el riesgo de efectos a largo plazo y así mismo una sobreexposición provoca efectos nocivos para la salud como quemaduras cutáneas, síndrome de irradiación aguda e incluso la muerte. Es por esto que se han creado diferentes materiales de protección radiológica como delantales plomados, protector de gónadas, protector de tiroides, entre otros. Uno de los materiales más utilizados en la protección radiológica es el sulfato de bario (BaSO4) en la construcción de salas de estudios radiológicos. El objetivo de este proyecto es la integración de barita en placas de resina, para la impresión de una malla flexible y que al mismo tiempo atenue la radiación. Además, esta misma pueda ser utilizada en productos de protección radiológica, en específico un protector de la tiroides. Para el desarrollo de este proyecto primero se crearon mezclas de resina con concentraciones de 0, 10, 20 y 30% de barita natural en polvo, después se imprimieron 10 placas de cada concentración. Así mismo se les realizaron estudios de atenuación de la radiación y pruebas mecánicas de compresión, para finalmente presentar un prototipo de malla.

Análisis de una película radiocrómica expuesta a un campo de radiación

En esta investigación abarcaremos el análisis de una película radiocrómica la cual fue expuesta a un campo de radiación que fue generado por un acelerador lineal, para este análisis desarrollamos un programa en Python el cual nos entregó diferentes datos RGB con los cuales trabajamos y comparamos con respecto a las diferentes dosis a las que fue expuesta la película, de esta manera representamos los datos de manera gráfica para ver alguna relación posible que pueden a llegar a tener. El fin de este proyecto es dar a conocer la importancia de los conceptos de radiación y dosimetría personal para los tratamientos y diagnósticos de hospitales que hacen uso de la radiación ionizante, por lo tanto queremos ver el comportamiento de los datos RGB de una película radiocrómica cuando es expuesta a un campo de radiación de manera que veamos cómo van variando estos mismos, para después desarrollar un futuro programa que al ingresarle un dato RGB de una cierta película nos pueda determinar la radiación a la que fue expuesta esta misma.

Programa de procesamiento de imágenes para cuantificar vesículas en vídeos de fluoresencia

El presente trabajo tiene como objetivo desarrollar un programa de procesamiento de imágenes que permita realizar un análisis cuantitativo de la cantidad de vesículas presentes en videos obtenidos mediante el método de fluorescencia. Las vesículas representan estructuras biológicas de interés y su análisis es fundamental para comprender diversos procesos celulares. El análisis de videos de fluorescencia para cuantificar la cantidad de vesículas presentes impone desafíos debido a la variabilidad en la intensidad de iluminación y a las fluctuaciones en la activación de las vesículas. En este trabajo, se propone desarrollar un programa capaz de generalizar parámetros y contar de manera precisa las vesículas presentes en los videos, superando las limitaciones inherentes a la observación visual. Se espera que este programa de procesamiento de imágenes proporcione una herramienta valiosa para la comunidad científica, acelerando y mejorando el análisis de vesículas en videos de fluorescencia.

Posgrado en Física Médica de la UNAM

A sus 26 años, la Maestría en Física Médica (MFM) reconocida como un Posgrado de Competencia Internacional por el CONACyT ha formado 126 Físicos Médicos. Su objetivo es formar profesionales cuya responsabilidad en el ámbito clínico, es optimizar el uso de las radiaciones para producir un procedimiento diagnóstico o terapéutico de calidad. El plan académico de la MFM sigue el modelo de la Organización Internacional de Energía Atómica, OIEA fundamentándose en las siguientes áreas: • Física y dosimetría de la radioterapia • Física y dosimetría de las imágenes de diagnóstico médico que usan rayos X y radionúcleos • Física del uso de radiación no-ionizante en medicina • Aplicaciones de la física biológica en medicina • Instrumentación científica de uso médico Del 58 % de los egresados asociados a un servicio de salud, la mayoría está adscrita al área de radioterapia, seguido por medicina nuclear, rayos X y resonancia magnética. El 7% cuenta con la certificación Internacional de Física Medica (por sus siglas en inglés, IMPCB). VEN Y CONOCE NUESTRA MAESTRÍA.

Caracterización del perfil de transportadores de glucosa y actividad 2-DG en miocardio de ratones sometidos a estrés crónico y diabetes experimental (resultados preliminares)

La diabetes y el estrés psicológico se consideran un serio problema de salud que tienen relación con el desarrollo y severidad de enfermedades cardiovasculares. Los mecanismos por los que estos padecimientos aumentan el riesgo cardiovascular incluyen diversas alteraciones funcionales, metabólicas y celulares que pueden afectar la hemodinámica y estructura cardiaca. Estudios posmortem han evidenciado una elevada tasa de mortalidad con ausencia de alteraciones coronarias o dislipidemia, lo que indica que otros aspectos fisiopatológicos. Por ejemplo, las adecuaciones energéticas del corazón podrían estar implicadas. En este sentido, los ajustes metabólicos que ocurren de manera compensatoria en corazón aun no son totalmente conocidos y al momento no hay estudios que hayan caracterizado el perfil de transportadores de glucosa (GLUTs) y su actividad metabólica. Objetivo: caracterizar el perfil GLUTs y la actividad 2-DG en miocardio de ratones sometidos a estrés crónico y diabetes experimental. Diseño experimental: 24 ratones CD1 distribuidos en 4 grupos: control (CT), estrés crónico (ST), diabetes experimental (DM) y estrés crónico + DM (ST+DM) recibieron la sonda XenoLight RediJect 2-DeoxyGlucosone. Se obtuvieron los niveles de captación indirecta de glucosa mediante el equipo de luminiscencia Bruker Xtreme. La expresión y distribución de transportadores de glucosa GLUT 1, 3, 4, 8, 10 y 12, se realizó mediante inmunohistoquímica, segmentación de imágenes y análisis colorimétrico. Resultados preliminares: las imágenes de luminiscencia identifican diferencias entre el grupo CT con respecto al ST, DM y ST+DM. La mayor intensidad se detectó en la región auricular para el grupo CT; el grupo ST presentó mayor captación en la región miocárdica y muy baja para el DM y ST+DM. El miocardio de los grupos reveló presencia y modificación en la expresion de las isoformas GLUTs bajo condiciones de estrés y diabetes.

La diabetes y el estrés modifican el metabolismo de la glucosa miocárdica mediante la captación de [¹⁸F]FDG en ratones

El estrés y la diabetes representan un serio problema de salud y un importante factor de riesgo para el desarrollo de enfermedades cardiovasculares, las cuales a su vez se consideran la primera causa de muerte a nivel mundial. Para establecer una relación entre los cambios del metabolismo glucémico cardíaco y un incremento del riesgo cardiovascular, evaluamos los efectos del estrés y la diabetes a través de la actividad del [¹⁸F]FDG. El estudio se realizó en grupos de ratones CD-1 (n=6); I-control (CT), II-con diabetes (DM), III-sometidos a estrés por restricción (ST) y IV-con diabetes y estrés (DM+ST). La captación de glucosa se evaluó indirectamente mediante administración de [¹⁸F]FDG. Los resultados mostraron que el estrés solo o con diabetes, aumentó los niveles séricos de corticosterona y glucosa; así como una reducción en la captación miocárdica de [¹⁸F]FDG, la cual fue evaluada mediante análisis colorimétrico de imágenes moleculares por micro PET/CT in-vivo, y posmortem mediante un activimetro. En conclusión, los esquemas de estrés y diabetes en conjunto exacerbaron los cambios metabólicos que provocan estas condiciones de forma independiente, lo que podría aumentar el riesgo cardiovascular.