Posgrado en Ciencias Físicas, UNAM

Se describen proyectos de investigación
abiertos a recibir nuevos estudiantes

Efecto de la corrección por atenuación en imágenes MicroPET sobre parámetros cuantitativos y semicuantitativos
Dr Arturo Avendaño, Facultad de Medicina UNAM, arturoae@ciencias.unam.mx - 2023

La corrección por atenuación mejora la calidad de imagen obtenida mediante la técnica PET, hoy en día los equipos dedicados a humanos realizan la corrección por medio de coeficientes de atenuación obtenidos del CT, sin embargo en equipos dedicados a animales de laboratorio, no siempre se cuenta con un equipo CT para obtener dichos coeficientes. Para lo anterior se han implementado métodos de transmisión usando fuentes radiactivas, estos métodos no siempre están disponibles y son complicados de implementar en la práctica por requerir demasiado tiempo para su implementación. El objetivo de este trabajo es determinar que tan determinante es la corrección por atenuación a la hora de obtener parámetros cuantitativos y semicuantitativos de las imágenes MicroPET.


Validación de algoritmos de cálculos de dosis de un sistema de planeación de tratamientos de radioterapia externa
M en C Alejandro Rodríguez Laguna, Servicio de Radioterapia, Médica Sur, arlaguna@ciencias.unam.mx - 2023

El sistema de planeación de tratamientos (TPS) es un componente esencial en la radioterapia con aceleradores lineales. El TPS cuenta con algoritmos de cálculo de dosis que realizan una simulación computacional de la distribución de dosis que recibirá el paciente durante su tratamiento. El comisionamiento y control de calidad del TPS son responsabilidades primarias del físico médico. Es de máxima importancia conocer la exactitud y las limitaciones de los cálculos de dosis en situaciones demandantes como campos de intensidad modulada en medios heterogéneos, como es el caso de tratamientos de radioterapia estereotáctica extracraneal para lesiones pulmonares. El objetivo de este trabajo es evaluar la exactitud en los cálculos de dosis de distintos algoritmos bajo diferentes condiciones.


Oximetría óptica retinal
Dr Carlos G Treviño Palacios, INAOE, Puebla, carlost@inaoep.mx - 2023

La medición de oxígeno, o la saturación de oxígeno, en vasos sanguíneos en la retina puede proveer información de la salud de la retina. Hay evidencia de alteraciones flujo de flujo sanguíneo u oxigenación en condiciones tales como oclusión de vasos, retinopatia diabética y glaucoma. Es posible determinar la oxigenación local para caracterizar los grados de estrés hipóxico en la retina. Sin embargo estos estudios requieren de la interpretación de las imágenes por un oftalmólogo calificado. Una característica importante de la retinopatía diabética es la alteración celular neuronal en etapas tempranas de la enfermedad. Existe evidencia clínica que pacientes con retinopatía diabética en diversas etapas pueden presentar alteraciones funcionales medidas por medio del electrorretinograma. La disminución en la amplitud y retraso en la respuesta eléctrica de la retina han sido reportados como dos rasgos característicos en pacientes con retinopatía diabética no proliferativa.


Mejoramiento de la calidad de imagen por resonancia magnética con el diseño de bobinas de radiofrecuencia y metamateriales como alternativa a los parámetros intrínsecos de la técnica
Dr Sergio Solís Nájera, Facultad de Ciencias UNAM, solisnajera@ciencias.unam.mx - 2023

La imagenología por resonancia magnética (IRM) provee de un método no invasivo y seguro para examinar la micro y macroestructura del cuerpo humano. La calidad de la imagen juega un papel vital para el diagnóstico certero y oportuno para un gran número de enfermedades. La calidad puede verse afectada por la secuencia de pulsos, bobinas de RF, inexperiencia del personal, etc. Una forma de mejorar la calidad de la imagen es el diseño apropiado de las bobinas RF implica la selección de la adecuada geometría, diseño y construcción se vuelve fundamental en el mejoramiento de la imagen. El uso de metamateriales que pueden concentrar los campos electromagnéticos y ha demostrado un incremento del cociente señal a ruido de la imagen así como una mejora de la capacidad de penetración de las bobinas lo que implica una mejora de la imagen.


Simulaciones Monte Carlo para estudiar el alcance de positrones en presencia de campos magnéticos
Dr. Héctor Alva, Instituto de Física UNAM, halva@fisica.unam.mx - 2023

La calidad de imagen en tomografía por emisión de positrones (PET) depende de varios factores físicos, técnicos y biológicos. Uno de los factores físicos es el alcance del positrón, que está relacionado con la distancia que recorren los positrones en los tejidos antes de su aniquilación con electrones del medio. Entre mayor es la distancia recorrida, menor es la resolución espacial de las imágenes. Los equipos clínicos más nuevos combinan PET con resonancia magnética (RM), y proveen imágenes anatómicas con gran contraste de tejidos blandos. Por otra parte, el campo magnético de los equipos PET/RM influye a través de la fuerza de Lorentz en la trayectoria, y consecuentemente, en el alcance de los positrones. En este proyecto se propone hacer un estudio de este efecto, y su impacto sobre la calidad de imágenes de PET, a través de simulaciones Monte Carlo utilizando el código PENELOPE. Se simularán a los emisores de positrones más utilizados en PET (F-18, N-13, Ga-68 y Ga-66) en distintas geometrías, configuraciones y maniquís. Se compararán los resultados con medidas experimentales.


Caracterización de un sistema de luz láser de baja potencia para fototerapia
Dr. Manuel Campos-García, Departamento de Óptica, Microondas y Acústica, Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnología, UNAM; y Laboratorio Nacional de Óptica de la Visión, LANOV-UNAM. manuel.campos@icat.unam.mx - 2023

El láser de baja potencia y su amplio uso en la medicina actual constituye una herramienta importante para su uso en fototerapia. Sin embargo, para lograr el efecto terapéutico deseado con la aplicación del láser depende es necesario una adecuada elección de los parámetros intrínsecos del láser, como longitud de onda, densidad de energía, irradiación, tamaño del spot y anchura de pulso. Por tanto, en este proyecto se pretende incidir en la caracterización básica adecuada de algunos sistemas láser de baja potencia para su aplicación en fototerapia.


Modelado y caracterización del cerebro como una red compleja, con aplicaciones en investigación biomédica.
Dr Sarael Alcauter, Instituto de Neurobiología, Juriquilla, UNAM, alcauter@gmail.com - 2023

La imagen por resonancia magnética (IRM) permite estudiar tanto la estructura como la actividad cerebral. En nuestro grupo usamos esta información para modelar el cerebro como un conjunto de elementos que interactúan entre sí (a partir de patrones de coactivación), con el fin de caracterizar la organización funcional cerebral, su asociación con la emergencia de conductas complejas, su desarrollo ontogénico y su alteración en diversos trastornos de la salud. Actualmente, hay oportunidad de integrarse a nuestro grupo en una variedad de proyectos que utilizan estas estrategias, con la posibilidad de realizar trabajo a distancia analizando datos ya aqduiridos. Se requiere el manejo de estructuras de datos multidimensionales, usando Matlab, R, o python, conocimiento del intérprete bash y linux, y se prefiere experiencia en programación/scripting. Se requiere entendimiento básico de estadística aplicada. Pero esta experiencia se puede ampliar durante el desarrollo del proyecto. Se aprenderán estrategias de análisis de imagen por resonancia magnética (y de adquisición) y se participará en las reuniones y seminarios de nuestro grupo interdisciplinario, que incluye psicólogos, neurobiólogos, médicos, matemáticos y físicos, con oportunidades de colaboración en proyectos de su interés. Contamos con la infraestructura de cómputo suficiente para los proyectos propuestos, pero es necesario que el estudiante cuente con equipo de cómputo para conectarse a nuestra red.


Estudio de arquitectura ósea en ratones transgénicos tras un protocolo de entrenamiento mixto
Dra Karla P García Pelagio, Facultad de Ciencias UNAM, kpaolag@ciencias.unam.mx - 2023

Las afectaciones que sufre el sistema músculo-esquelético, como la osteoporosis o la osteopenia, están clasificadas como la 3a causa de impedimento laboral a nivel global. En este proyecto se estudiará la fuerza, la arquitectura ósea, y los cambios en el músculo esquelético tras un protocolo de entrenamiento aeróbico y anaeróbico en ratones. La característica de estos ratones es que carecen de una proteina del citoesqueleto, la desmina, que contribuye a la transmisión de fuerza en el músculo y por ende las afectaciones al sistema músculo-esquelético son mayores. Se espera que el entrenamiento disminuya el nivel de detrimento del sistema músculo-esquelético.


Ultrasonido y desarrollo pulmonar fetal
Dr Raúl Esquivel, Instituto de Física UNAM, sirventr@gmail.com - 2023



Dinámica fisiológica a través de señales del sistema Biopac y de electroencefalogramas
Dra Ana Leonor Rivera, Instituto de Ciencias Nucleares y C3 UNAM, anarivera2000@gmail.com - 2023



Modelado de vías de señalización celular y el desarrollo de la diabetes tipo II
Dr Carlos Villarreal, Instituto de Física UNAM, carlos@fiosica.unam-mx - 2023