Repositorio DSpace :: Examinando por Autor "Santa Marta Pastrana, Cristina María"

Examinando por Autor "Santa Marta Pastrana, Cristina María"

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A sparse Bayesian representation for super-resolution of cardiac MR images
(Elsevier, 2017-02) Velasco, Nelson F.; Rueda Olarte, Andrea del Pilar; Romero, Eduardo C.; Santa Marta Pastrana, Cristina María
High-quality cardiac magnetic resonance (CMR) images can be hardly obtained when intrinsic noise sources are present, namely heart and breathing movements. Yet heart images may be acquired in real time, the image quality is really limited and most sequences use ECG gating to capture images at each stage of the cardiac cycle during several heart beats. This paper presents a novel super-resolution algorithm that improves the cardiac image quality using a sparse Bayesian approach. The high-resolution version of the cardiac image is constructed by combining the information of the low-resolution series –observations from different non-orthogonal series composed of anisotropic voxels – with a prior distribution of the high-resolution local coefficients that enforces sparsity. In addition, a global prior, extracted from the observed data, regularizes the solution. Quantitative and qualitative validations were performed in synthetic and real images w.r.t to a baseline, showing an average increment between 2.8 and 3.2 dB in the Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR), between 1.8% and 2.6% in the Structural Similarity Index (SSIM) and 2.% to 4% in quality assessment (IL-NIQE). The obtained results demonstrated that the proposed method is able to accurately reconstruct a cardiac image, recovering the original shape with less artifacts and low noise.
Aplicaciones del tratamiento cuántico de la información en medicina
(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias, 2020-03-19) Trigo Vidarte, Luis; Santa Marta Pastrana, Cristina María
Las tecnologías cuánticas han recibido mucha atención durante los últimos años, siendo presentadas como la próxima revolución en nuestras vidas. Su naturaleza, fundamentalmente distinta a la de los sistemas a los que estamos acostumbrados presenta muchos retos, tanto a los investigadores como a los posibles usuarios finales, creando muchas falsas ideas. Presentamos los conceptos básicos para entender los posibles beneficios aplicables en el entorno médico, centrando el análisis en la mejora de dos características: el incremento en capacidad de cálculo gracias al uso de ordenadores cuánticos y a la posibilidad de comunicarse manteniendo la privacidad durante largos periodos de tiempo gracias a la distribución cuántica de clave. La habilidad de procesar rápidamente las grandes cantidades de información involucradas en la era digital es una característica relevante para las aplicaciones médicas. La imagen médica ya es capaz de sintetizar gran cantidad de información proveniente del cuerpo del paciente en datos analizables pour un experto. La reciente relevancia del tratamiento médico personalizado hará que en el futuro próximo los requisitos de cálculo sean más relevantes. Veremos que algunos problemas que actualemente son intratables informáticamente (incluso con un superordenador), pueden tener una solución factible trabajando con la información de manera cuántica. Esto facilitará probablemente el desarrollo de nuevos medicamentos, ya que la interacción de los fármacos con otras moléculas del cuerpo podrá ser simulada de una manera eficiente en un corto espacio de tiempo. Sus efectos sobre el cuerpo del paciente podrían ser simulados en función de la información genética disponible y el registro de tratamientos anteriores. Comentaremos la viabilidad de estas afirmaciones e indicaremos los supuestos necesarios en cada caso. La naturaleza sensible de la información médica requiere el máximo nivel de privacidad a largo plazo. Los ordenadores cuánticos pueden poner en riesgo algunos sistemas de intercambio de clave actuales, pero la información cuántica también nos da la oportunidad de cambiar información de forma segura utilizando las propiedades de la mecánica cuántica. Aunque posible en la práctica, todavía son necesarios ciertos avances tecnológicos y en políticas de seguridad antes de su implantación comercial.
Application of spin echo technique to Bose-Einstein condensates: time evolution of the spins by simulating and computing the Gross-Pitaevskii equation
(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias., 2016-10-21) Venegas Gómez, Araceli; Santa Marta Pastrana, Cristina María; Antoranz Callejo, José Carlos
Los fundamentos de la Resonancia Magnetica Nuclear (RMN, o NMR por sus siglas en ingles) se basan en las propiedades magneticas de los nucleos atomicos, como el espn y el momento angular orbital, permitiendo un control preciso en la dinamica del sistema nuclear mediante pulsos de radio frecuencia (RF). La RMN ha revolucionado el campo de la imagen medica, siendo una de las pocas tecnicas que no implica radiaciones ionizantes, junto a la ecografa. Sin embargo, no solamente el campo de la medicina se benecia de las increibles aplicaciones de este fenomeno fsico. Tambien la informacion estructural y qumica de diversas especies atomicas pueden investigarse utilizando RMN. Ademas, en el innovador y puntero campo de la investigacion en computacion cuantica, la resonancia magnetica se presenta como una de las posibles alternativas para crear el primer ordenador cuantico. Por otra parte, la aplicacion de la resonancia magnetica en estados de la materia unicos que aparecen a temperaturas enormemente bajas, explora el comportamiento de los espines en diferentes elementos, revelando propiedades fsicas de importancia inigualable. En esta tesis se estudia la aplicacion de una precisa secuencia de pulsos, llamada eco de espn, a un especco condensado de Bose-Einstein, un espinor de espn-1. El interes de este trabajo se centra en el analisis de la evolucion de los espines con el tiempo, considerando solo las interacciones de corto alcance. Las simulaciones se han generado aplicando algoritmos numericos, utilizando una herramienta en MATLAB R llamada GPELab, desarrollada para representar ecuaciones de Schr odinger no lineales, denominadas ecuaciones de Gross-Pitaevskii. Las tecnicas empleadas se han descrito en detalle, analizando el tipo de algoritmo escogido para estudiar la dinamica del sistema. Estos estudios pueden implementarse en numerosas posibilidades experimentales, ofreciendo una nueva alternativa al uso de RMN en el estudios de sistemas a muy bajas temperaturas.
Arterial Spin Labeling en epilepsia
(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias., 2014-10-28) Boteller Mas, Marta; Santa Marta Pastrana, Cristina María
En el presente trabajo se utilizan imágenes funcionales de Resonancia Magnética, Arterial Spin Labeling, para estudiar la perfusión sanguínea cerebral en un grupo de pacientes epilépticos respecto a un grupo control. Para calibrar y normalizar estas imágenes se dispone de otras de tipo estructural (T1) que ofrecen información morfológica. El resultado permite con un análisis two sample t-test mostrar mapas con regiones de hiper e hipoperfusión de cada paciente respecto a la perfusión media del grupo control.
Cálculo de blindajes para una nueva instalación de PET-TC en el Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa
(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias, 2017-09-12) Serrano Zabaleta, Sonia; Santa Marta Pastrana, Cristina María; Rivas Ballarín, María Ángeles
El objetivo de este trabajo de fin de máster del Máster de Física Médica en itinerario de perfil laboral ha sido el cálculo de los blindajes necesarios para la instalación de un equipo PET-TC en el Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa, de Zaragoza. En España no existe un protocolo específico sobre cómo deben diseñarse dichos blindajes. Únicamente, el Real Decreto 783/2001 por el que se aprobó el Reglamento sobre protección sanitaria contra radiaciones ionizantes, establece los límites de dosis permitidos para trabajadores y miembros del público. Por ello, el diseño de las barreras en esta instalación se ha basado en el conocimiento general sobre la física de las radiaciones ionizantes y en el informe del grupo de trabajo 108 de la Asociación Americana de Física Médica (American Association of Physicists in Medicine, AAPM).[1] Los cálculos se realizaron en Matlab, mediante el desarrollo de un script y de una aplicación con interfaz gráfica, que facilita el cálculo de blindajes para instalaciones de PET, TC y PET-TC, así como el cálculo inverso, es decir, a partir de unos blindajes conocidos, estimar la dosis que llega a un determinado punto. Los resultados del cálculo de blindajes fueron verificados de manera independiente por otra especialista en radiofísica hospitalaria del servicio. La interfaz del programa se escribió en inglés, de forma que pueda ser utilizado de forma libre por cualquiera que lo necesite y será distribuido a través de la web de la Sociedad Española de Física Médica (SEFM).
Caracterización de los parámetros físicos que definen la calidad de imagen en un equipo de tomografía computarizada de energía dual
(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias, 2022-07-15) Merino Gestoso, José Ángel; Santa Marta Pastrana, Cristina María; Díez Gallego, Miguel Ángel
La tomografía computarizada (TC) con energía dual se ha convertido en una opción cada vez más habitual, tanto en los servicios de Radiodiagnóstico como en los de Oncología Radioterápica, gracias a las ventajas que proporciona tanto para potenciar el contraste en energías bajas como para reducción de artefactos de alta densidad en energías altas. Se ha trabajado con un equipo TC con energía dual Somaton go.SIM de Siemens Healthineers, que es del tipo que realiza dos adquisiciones secuenciales a diferentes energías. Se ha utilizado, para adquirir las diferentes imágenes, el maniquí Catphan 700 de The Phantom Laboratory. Se han caracterizado los diferentes parámetros físicos del equipo, energía efectiva, constancia de los números Hounsfield, resolución espacial, resolución a bajo contraste y ruido, para diferentes técnicas de adquisición intentando englobar el rango de energías utilizadas en modo clínico. Se ha trabajado sobre las imágenes monoenergéticas virtuales generadas por TC a partir de la exposición dual, obteniendo, en general, unos resultados que podrían considerarse esperados para los diferentes valores de energía. Se obtiene como conclusión que, para una buena práctica a la hora de realizar controles de calidad, se deben desarrollar maniquís específicos para este tipo de TCs de energía dual. Se recomienda seleccionar las pruebas a realizar, para los controles de calidad rutinarios, en un equipo de estas características, debido al poco tiempo del que se suele disponer para realizarlos.
Caracterización del comportamiento de nanopartículas magnéticas alojadas en células Natural Killer bajo campos magnéticos
(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias, 2020-10-13) Fernández Montero, Antonio Luis; Santa Marta Pastrana, Cristina María; González Gutiérrez, María Isabel
La leucemia linfoblástica aguda pediátrica (LLA) es el cáncer más común en niños de entre 2 a 5 años. La inmunoterapia es un tipo de tratamiento para combatir el cáncer. Un tipo de inmunoterapia utiliza células NK tratadas artificialmente que atacan a las células cancerosas de la médula ósea roja. Para optimizar esta terapia el uso de nanopartículas magnéticas en el interior de las células NK es fundamental pues se consigue guiar y disminuir el tiempo de detección de estas células con las células cancerosas. Para conseguir este objetivo, en los últimos años se están realizando investigaciones que utilizan plataformas microfluidas denominadas lab on a chip que simulan el comportamiento de diferentes células in vitro. En este trabajo, se busca diseñar, construir y evaluar, haciendo uso de cálculos analíticos y simulados, de un lab on a chip para su uso futuro con este tipo de células.
Control de calidad automático para los sistemas de Resonancia Magnética mediante el uso del Fantoma de Fluke 76-903
(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias, 2019-02) Rodríguez Peña, Francisco Javier; Santa Marta Pastrana, Cristina María; Macías Verde, David
Las medidas realizadas con fantoma nos permiten estudiar el comportamiento global del escáner de RM. Especialmente nos va a permitir comparar los resultados obtenidos en diferentes sistemas de RM, además de analizar la reproducibilidad de los resultados en un escáner determinado. Esto nos permite evaluar la caída de calidad de un escáner ya que se dispone de los datos de los controles de calidad a lo largo del tiempo, realizados de la misma manera y, por lo tanto, comparables. Estas características requieren consistencia en la adquisición de imágenes así como un protocolo de control de calidad. El objetivo de este trabajo ha sido desarrollar un programa que realice de forma automática el cálculo de determinados parámetros fundamentales para un control de calidad de un sistema de RM: relación señal/ruido, uniformidad de la imagen, imágenes residuales, resolución espacial y linealidad. Todos los procedimientos han sido comparados con el método manual utilizado en muchos departamentos de Física hospitalaria, obteniéndose resultados consistentes, generalmente bien correlacionados con los resultados obtenidos por los operadores.
Desarrollo de un Software de mejora del contraste para radiografías de tórax realizadas en equipos portátiles
(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias. Departamento de Física Matemática y de Fluidos, 2021-07-08) Díaz Pacheco, Sonia; Santa Marta Pastrana, Cristina María
La radiografía de tórax es una de las pruebas de imagen más comúnmente realizadas. En la mayoría de los casos, durante la exposición se emplea una rejilla antidifusora para disminuir la radiación dispersa que llega al detector. Sin embargo, en las radiografías de tórax realizadas en equipos portátiles, las rejillas presentan una serie de inconvenientes y a menudo se evita su uso, lo que resulta en imágenes con bajo contraste. La radiología digital ha permitido incorporar métodos de postprocesamiento para mejorar la calidad de las imágenes. De esta forma, el contraste puede ser mejorado mediante software cuando el uso de la rejilla no es adecuado. El objetivo de este trabajo es desarrollar un software de mejora de contraste capaz de mejorar la visualización e interpretación de las radiografías de tórax con poco contraste debido a la presencia de radiación dispersa. Para conseguir este objetivo, se ha implementado el algoritmo de Ajuste de Ventana Adaptativo (AVA), que transforma linealmente los valores de píxel de modo que el contraste en el vecindario local de cada píxel se expande hasta ocupar el rango total de valores disponible. Las imágenes procesadas con el algoritmo propuesto se han comparado con otras técnicas de mejora de contraste. Los resultados obtenidos con el algoritmo AVA mejoran el contraste de las imágenes sin introducir artefactos, facilitando la interpretación visual de los hallazgos en la radiografía de tórax.
Detección precoz de la enfermedad de Alzheimer mediante clasificación automática de imágenes estructurales de resonancia magnética con SVM
(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias., 2012-12-17) Álvarez Llorente, David; Santa Marta Pastrana, Cristina María; Rincón Zamorano, Mariano
Este trabajo estudia la capacidad de una máquina de vectores soporte para diagnosticar de forma automática si un paciente sufre la enfermedad de Alzheimer en su estado inicial a partir de imágenes estructurales del cerebro obtenidas mediante resonancia magnética. Para ello se emplearon los estudios de 414 individuos (tanto enfermos como controles sanos) disponibles en el proyecto OASIS. Todas las imágenes fueron segmentadas para distinguir materia blanca y materia gris y normalizadas a un mismo espacio (plantilla MNI) para poder compararlas entre sí. Las características que se utilizaron para describir a cada paciente fueron las cantidades relativas de materia gris y el volumen de las distintas regiones del cerebro (identificadas mediante una plantilla del Atlas de Talairach adaptada a las dimensiones a las que estaban normalizadas las imágenes). Se comprobó el rendimiento del sistema entrenándolo con distintos conjuntos de características: empleando sólo materia gris, sólo volúmenes relativos, utilización de todas las características o únicamente un subconjunto de ellas elegido en base dos métodos diferentes: árboles de decisión y literatura clínica. El mejor rendimiento del sistema se obtuvo empleando únicamente los volúmenes de aquellas regiones que, según la bibliografía clínica, sufren un deterioro más rápido debido a la enfermedad. La sensibilidad y especificidad obtenidas en ese caso fueron superiores al 80% en caso de emplear un subconjunto de 80 pacientes de características demográficas similares. Sin embargo, el sistema presentó una sensibilidad muy inferior en caso de ser entrenado con una población heterogénea (414 individuos de un amplio rango de edades y ambos sexos). Las cantidades de materia gris de las distintas regiones del cerebro fueron en esa ocasión las características que ofrecieron un mejor resultado.
Efemérides: 50 años de la invención y evolución de la fibra óptica
(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias, 2015-01-01) Santa Marta Pastrana, Cristina María
Evaluation of brain ischemia/reperfusion injury and the impact of new neuroprotective strategies using Magnetic Resonance Imaging
(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias, 2023-07-11) Clemente Moragón, Agustín; Santa Marta Pastrana, Cristina María; Ibáñez Cabeza, Borja
La terapia de reperfusión es el tratamiento estándar para el accidente cerebrovascular isquémico; sin embargo, existe la necesidad de identificar nuevas dianas terapéuticas capaces de mejorar el daño cerebral. Los receptores β1-adrenérgicos (ADRB1) expresados en la superficie del neutrófilo se han relacionado con la migración de neutrófilos durante la inflamación exacerbada. Dado su papel central en el daño cerebral durante un accidente cerebrovascular, planteamos la hipótesis de que el bloqueo de ADRB1 supondría una mejoría en este contexto. Para ello, ratas Wistar adultas jóvenes se sometieron a un modelo de oclusión-reperfusión de la arteria cerebral media para evaluar el efecto del bloqueador selectivo ADRB1 metoprolol (12.5 mg/kg) sobre el accidente cerebrovascular tras su administración por vía intravenosa (i.v.) 10 min antes de la reperfusión. La resonancia magnética nuclear a las 24 h y 7 d, así como el análisis histopatológico, mostraron que la administración i.v. pre-reperfusión de metoprolol fue capaz de reducir el tamaño del infarto y ejercer un efecto neuroprotector. Este efecto se acompañó de una reducción del edema citotóxico a y vasogénico a las 24 h y 7 d, respectivamente. Además, la atenuación del edema vasogénico se acompañó de una mayor preservación de la integridad de la barrera hematoencefálica a 7 días post-reperfusión. En conclusión, nuestros hallazgos describen que el bloqueo del ADRB1 mejora el daño cerebral, identificando así un nuevo objetivo terapéutico para mejorar los resultados en pacientes con accidente cerebrovascular. Esta estrategia terapéutica se encuentra en las primeras etapas de su estudio traslacional y debe explorarse más a fondo en un futuro.
Implantación de la radioterapia intraoperatoria durante la resección del lecho tumoral en pacientes con cáncer de mama en el Hospital Universitario de Canarias
(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias, 2022-10-11) Ribot Hernández, Iván; Santa Marta Pastrana, Cristina María; Garrido Bretón, Carlos
La puesta en marcha de una nueva técnica en oncología radioterápica es un proceso que implica el uso de gran cantidad de recursos humanos y técnicos. Si además es necesario el uso de un nuevo equipo los recursos empleados se multiplican. La implantación de la radioterapia intraoperatoria (RIO) en el Hospital Universitario de Canarias (HUC) ocurrió en varias etapas, mas o menos secuenciales: alta del equipo en el Consejo de Seguridad Nuclear (CSN), caracterización dosimétrica del equipo, elección de la instalación en donde se va a realizar la RIO y criterios de protección radiológica, establecimiento de la dosis de prescripción, la región de tratamiento y elaboración del protocolo clínico de la intervención, elaboración de controles de calidad periódicos del equipo RIO. . . La etapa que más recursos y tiempo consumió fue la caracterización dosimétrica del equipo. Para ello se utilizó como detector películas radiocrómicas de alta sensibilidad que debían ser calibradas previamente (establecer la equivalencia densidad óptica a dosis absorbida) y como medio, agua. Para cada aplicador de la RIO se trazaron varios perfiles en profundidad en varias direcciones. A partir de estos perfiles se estableció el tiempo necesario para irradiar la dosis de prescripción (12,5 Gy) a cada paciente por cada aplicador a la profundidad de prescripción (5 mm). La adaptación de las películas a los aplicadores y a las energías del equipo llevaron a que la caracterización tuviese incertidumbres de alrededor de un 15% para todos los casos. Aún así se consideró suficiente desde un punto de vista clínico. En un futuro cercano se pretende bajar estos niveles de incertidumbre con nuevos aplicadores y nuevas películas radiocrómicas más eficientes y mejor adaptadas.
Influencia de correcciones IMAR por artefacto metálico en cálculo dosimétrico de Sistemas de Planificación Radioterápica Pinnacle
(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias, 2020-10-09) Ortiz Seidel, Mónica; Santa Marta Pastrana, Cristina María
La terapia con radiaciones ionizantes, radioterapia, precisa para conseguir el objetivo de control tumoral una precisión en torno a un 3-4% en el cálculo de dosis. Los algoritmos actuales basan dicho cálculo en la información que aporta la imagen de tomografía computerizada (TC), tanto la de tipo morfológico, fundamental para la definición de contornos, como la relativa a los valores Hounsfield de cada pixel, que el sistema de planificación relacionará con la densidad electrónica relativa del medio, necesaria para el cálculo. La presencia en el cuerpo humano de prótesis metálicas produce en la imagen TC una distorsión de ésta conocida como artefacto metálico. El presente trabajo tiene como objetivo establecer si las correcciones IMAR a estos artefactos que permite realizar el tomógrafo Somaton Confidence (Siemens), redundan no sólo en una imagen mejorada que haga más fiable la labor de contorneo de los volúmenes de tratamiento y de riesgo, sino también en un cálculo más preciso de la dosis administrada. Para ello se estudian ejemplos representativos de las diversas situaciones: prótesis dentales, de cadera y expansores mamarios.
Intraventricular vortex properties in nonischemic dilated cardiomyopathy
(American Physiological Society, 2014-03-01) Bermejo, Javier; Benito, Yolanda; Alhama, Marta; Yotti, Raquel; Pérez del Villar, Candelas; Pérez David, Esther; González Mansilla, Ana; Barrio, Alicia; Fernández Avilés, Francisco; Álamo, Juan C. del; Martínez-Legazpi Aguilo, Pablo; Santa Marta Pastrana, Cristina María
Vortices may have a role in optimizing the mechanical efficiency and blood mixing of the left ventricle (LV). We aimed to characterize the size, position, circulation, and kinetic energy (KE) of LV main vortex cores in patients with nonischemic dilated cardiomyopathy (NIDCM) and analyze their physiological correlates. We used digital processing of color-Doppler images to study flow evolution in 61 patients with NIDCM and 61 age-matched control subjects. Vortex features showed a characteristic biphasic temporal course during diastole. Because late filling contributed significantly to flow entrainment, vortex KE reached its maximum at the time of the peak A wave, storing 26 ± 20% of total KE delivered by inflow (range: 1–74%). Patients with NIDCM showed larger and stronger vortices than control subjects (circulation: 0.008 ± 0.007 vs. 0.006 ± 0.005 m2/s, respectively, P = 0.02; KE: 7 ± 8 vs. 5 ± 5 mJ/m, P = 0.04), even when corrected for LV size. This helped confining the filling jet in the dilated ventricle. The vortex Reynolds number was also higher in the NIDCM group. By multivariate analysis, vortex KE was related to the KE generated by inflow and to chamber short-axis diameter. In 21 patients studied head to head, Doppler measurements of circulation and KE closely correlated with phase-contract magnetic resonance values (intraclass correlation coefficient = 0.82 and 0.76, respectively). Thus, the biphasic nature of filling determines normal vortex physiology. Vortex formation is exaggerated in patients with NIDCM due to chamber remodeling, and enlarged vortices are helpful for ameliorating convective pressure losses and facilitating transport. These findings can be accurately studied using ultrasound. intraventricular vortex dynamics may have an important role in cardiac hemodynamics. During early filling and atrial contraction, strong jets entering the left ventricle (LV) lead to the formation of vortex rings near the tips of the mitral valve leaflets. Due to the chiral configuration formed by the LV inflow tract, main chamber, and LV outflow tract (LVOT), these vortex rings evolve into large rotational flow structures that occupy a large fraction of the ventricle. Recent clinical data in patients with diastolic dysfunction indicate that LV vortices may facilitate flow from the left atrium to the LV apex (6). Also, vortical structures may increase ejection efficiency by conserving the momentum of blood built up during filling (1). Finally, vortices may contribute to blood mixing inside the ventricle, avoiding stasis (6, 19, 30, 32, 33, 40). Because impaired diastolic function, reduced mechanical efficiency, and risk of thrombosis characteristically concur in patients with nonischemic dilated cardiomyopathy (NIDCM), addressing the physical properties of intraventricular vortices is particularly relevant in this condition. Recent ultrasound (1, 19, 29), computational (28), and phase-contrast magnetic resonance (PC-MR) (3, 6, 11–13) studies have described intraventricular flow characteristics in small numbers of patients with normal and dilated hearts. We hypothesized that significant physiological insights can be gained by comprehensively studying the temporal dynamics and correlates of intraventricular vortex development. We also hypothesized that impaired chamber properties in patients with NIDCM may be associated with modified vortex physiology. Therefore, the present study was designed to characterize the dynamics of vortex position, size, and strength along the cardiac cycle in patients with NIDCM and age-matched healthy control subjects. The physiological relevance of vortices relative to the global LV kinetic energy (KE) balance was also analyzed in detail. We used a custom-developed method that allowed us to measure two-dimensional (2-D) flow using conventional color-Doppler ultrasound (17). Because most previous evidence in this field has been reported using PC-MR, the ultrasound-based method was compared in vivo against this technique in a subset of NIDCM patients.
Maternal Supplementation with N-Acetylcysteine Modulates the Microbiota-Gut-Brain Axis in Offspring of the Poly I:C Rat Model of Schizophrenia.
(MDPI, 2023-04-20) Casquero Veiga, M.; Fernández, J.; Lamanna Rama, N.; Gómez Rangel, Vanessa; Gálvez Robleño, Carlos; Villar, C. J.; Lombó, F.; Abalo, R.; Desco, Manuel; Soto Montenegro, María Luisa; Romero Hortelano, Miguel; Santa Marta Pastrana, Cristina María
The microbiota-gut-brain axis is a complex interconnected system altered in schizophrenia. The antioxidant N-acetylcysteine (NAC) has been proposed as an adjunctive therapy to antipsychotics in clinical trials, but its role in the microbiota-gut-brain axis has not been sufficiently explored. We aimed to describe the effect of NAC administration during pregnancy on the gut-brain axis in the offspring from the maternal immune stimulation (MIS) animal model of schizophrenia. Pregnant Wistar rats were treated with PolyI:C/Saline. Six groups of animals were studied according to the study factors: phenotype (Saline, MIS) and treatment (no NAC, NAC 7 days, NAC 21 days). Offspring were subjected to the novel object recognition test and were scanned using MRI. Caecum contents were used for metagenomics 16S rRNA sequencing. NAC treatment prevented hippocampal volume reduction and long-term memory deficits in MIS-offspring. In addition, MIS-animals showed lower bacterial richness, which was prevented by NAC. Moreover, NAC7/NAC21 treatments resulted in a reduction of proinflammatory taxons in MIS-animals and an increase in taxa known to produce anti-inflammatory metabolites. Early approaches, like this one, with anti-inflammatory/anti-oxidative compounds, especially in neurodevelopmental disorders with an inflammatory/oxidative basis, may be useful in modulating bacterial microbiota, hippocampal size, as well as hippocampal-based memory impairments.
Modelo geométrico predictor de dosis en órganos de riesgo en tratamientos de mama con radioterapia externa de haces tangenciales
(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias. Departamento de Física Matemática y de Fluidos, 2022-03-11) Díez Chamarro, Javier; Barranco López, Alejandro; Santa Marta Pastrana, Cristina María
En este trabajo se presenta un modelo basado en la anatomía del paciente para predecir el porcentaje de volumen del pulmón ipsilateral y/o corazón que recibe al menos cierta dosis en tratamientos de mama con campos tangenciales estáticos de radioterapia externa. El modelo se basa en una correlación entre el porcentaje de órgano sano que es irradiado de forma directa por el haz tangencial y la variable a predecir citada anteriormente: porcentaje de órgano sano que recibe al menos cierta dosis. Una de las claves del modelo es calcular la primera variable, porcentaje de órgano sano que es irradiado de forma directa por el haz tangencial, a partir del archivo de estructuras DICOM de cada paciente. La predicción se realiza a partir de esta variable, computada por un programa que se ha desarrollado a tal efecto, y de la ecuación de la recta de correlación de la dosis a predecir. Para obtener la pendiente y la ordenada en el origen es necesario calibrar el modelo a partir de tratamientos ya planificados, cuya distribución de dosis absorbida en los órganos de interés es conocida. Se han calibrado (obtenido rectas de correlación) dos modelos independientes por lateralidad de la enfermedad: pulmón derecho en irradiación exclusiva de mama derecha y pulmón izquierdo y corazón en izquierda. Ambos modelos muestran buena correlación en el rango de dosis comprendido entre el 20 y el 90% de la dosis de prescrita en la mama afecta y correlación excepcionalmente buena entre el 35 y el 85%.
Motion estimation of tagged cardiac magnetic resonance images using variational techniques
(Elsevier, 2010-09) Carranza Herrezuelo, N.; Bajo, A.; Sroubek, F.; Cristobal, G.; Santos, A.; Ledesma Carbayo, M. J.; Santa Marta Pastrana, Cristina María
This work presents a new method for motion estimation of tagged cardiac magnetic resonance sequences based on variational techniques. The variational method has been improved by adding a new term in the optical flow equation that incorporates tracking points with high stability of phase. Results were obtained through simulated and real data, and were validated by manual tracking and with respect to a reference state-of-the-art method: harmonic phase imaging (HARP). The error, measured in pixels per frame, obtained with the proposed variational method is one order of magnitude smaller than the one achieved by the reference method, and it requires a lower computational cost.
Las mujeres y la Ciencia: Las calculadoras de carne y hueso
(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias, 2018-01-01) Santa Marta Pastrana, Cristina María
Multiresolution Reconstruction for Cone-Beam Tomography from Raw Data Projections Using 3D Ridgelets
(Springer Nature, 2011-03-01) Romero, Eduardo C.; Gómez Gómez, Francisco; Santa Marta Pastrana, Cristina María
This paper presents a novel method which reconstructs any desired 3D image resolution from raw cone-beam CT data. X-ray attenuation through the object is approximated using ridgelet basis functions which allow us to have multiresolution representation levels. Since the Radon data have preferential orientations by nature, a spherical wavelet transform is used to compute the ridgelet coefficients from the Radon shell data. The whole method uses the classical Grangeat’s relation for computing derivatives of the Radon data which are then integrated and projected to a spherical wavelet representation and back-reconstructed using a modified version of the well known back-projection algorithm. Unlike previous reconstruction methods, this proposal uses a multiscale representation of the Radon data and therefore allows fast display of low-resolution data level.

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