El correcto conocimiento de la topografía corneal es fundamental para conocer el estado de algunos problemas refractivos. Entre ellos el astigmatismo, el queratocono y otras ectasias corneales. También es necesario para prescribir tratamientos tales como cirugía láser o la adaptación de lentes de contacto. En esta plática se describirán los esfuerzos realizados para desarrollar el topógrafo corneal portátil TOCO, por la spin-off de la UNAM, Bleps Vision. Se hará énfasis en los desafíos que enfrenta para resolver problemas actuales de la oftalmología y la optometría, entre los que se encuentran la detección temprana del queratocono, la medición de defectos refractivos superiores a las 5 dioptrías, la evaluación de la superficie posterior y del espesor de la córnea, el cálculo del fluorograma simulado y la medición de la topografía escleral, entre otros

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Las colecciones públicas de datos de neuroimagen como el “Human Connectome Proyect” nos permiten acceder a colecciones de datos de cientos de sujetos control con las que podemos estimar la contectividad funcional cerebral por diferentes algoritmos, como el de ventanas corredizas, entre otros. También podemos caracterizar propiedades de la evolución de la conectividad funcional entre redes y entre estructuras cerebrales. Estos modelos de conectividad dinámica sirven como base de comparación de aquellos estimados en pacientes de algunas enfermedades neurológicas o psiquiátricas.

La resonancia magnética nuclear (RM) está basada en el fenómeno del magnetismo nuclear que más aplicaciones ha encontrado para el estudio de enfermedades humanas. Usualmente la señal de RM es recibida y transmitida a distancias cercanas al objeto del que se quiere obtener una imagen. Otra alternativa es emitir y recibir la misma señal de manera remota haciendo uso de guías de onda. Este enfoque tiene la ventaja que se puede aplicar a altos campos magnéticos, la absorción de energía es menor, además es posible cubrir mayores regiones de interés y comodidadpara el paciente. Por otro lado, sufre de baja calidad de imagen en algunos casos. En esta ocasión hablaremos de nuestra experiencia haciendo uso de este enfoque empleando una guía de ondas abierta y metamateriales tanto para sistemas preclínicos de IRM. Este trabajo lo podemos realizar en la Facultad de Ciencias, UNAM, bajo colaboración con el Dr Sergio E Solís Nájera, el Fís. Biom. Saúl Rivera de la Luz y su servidor.

Probablemente todos hemos pasado por algún análisis de química sanguínea, pero es menos común que estemos familiarizados con la estadística detrás de un informe de este tipo. Existen aspectos técnicos de control de calidad para minimizar la variación preanalítica y analítica, relacionados con la preparación de la muestra sanguínea y la cuantificación de los metabolitos. Sin embargo, también existe la variación biológica, que no se puede eliminar y solo se puede intentar comprender. Esta variación incluye componentes rítmicos, como el ciclo circadiano (ciclo día-noche), y componentes estocásticos debidos a procesos fisiológicos reguladores. En el campo de la medicina de laboratorio, la variación biológica es un tema activo de investigación científica, ya que permite entender cuándo los resultados de un análisis de química sanguínea pueden compararse con intervalos de referencia poblacional y cuándo no es apropiado hacerlo. En esta contribución, mostramos cómo los datos masivos de química sanguínea del sistema informático de la unidad de urgencias de un hospital de primer nivel evidencian ciclos circadianos. Además, demostramos cómo los parámetros circadianos de mesor, amplitud y acrofase, basados en el modelo matemático cosinor, difieren entre sexos y grupos de edad. Estos resultados pueden promover la medicina 4P: personalizada, preventiva, predictiva y participativa, al enfocarse en alteraciones en la dinámica de los metabolitos antes de que se produzcan desviaciones del valor promedio.

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, retinipatia diabética y glaucoma. Es posible determinar la oxigenación local para caracterizar los grados de estrés hipoxico 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.

Tener un programa de garantía de calidad que cumpla con normativas nacionales e internacionales en Imagenología médica impacta en la calidad de las imágenes radiológicas para detectar patologías, así como en la seguridad radiológica de los pacientes y personal ocupacionalmente expuesto. En este proyecto se busca realizar un diagnóstico situacional del estado que guardan los programas de garantía de calidad de algunos servicios de imagenología como tomografía y mastografía de las Unidades de los servicios de salud del Instituto Mexicano del Seguro Social para el Bienestar.

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La radiocirugía y la radioterapia guiadas por imagen permiten verificar y corregir el posicionamiento del paciente, con el objetivo de asegurar que el blanco y los órganos de riesgo se encuentren en la misma posición que estaban durante la simulación. Los equipos de radioterapia (relativamente recientes) cuentan con sistemas de adquisición de imágenes mediante rayos X, que pueden generar tomografías con haz cónico (CBCT), imágenes planas u oblicuas. El procedimiento consiste en colocar al paciente en la mesa de tratamiento, adquirir las imágenes y realizar las correcciones necesarias en la posición, que idealmente es del orden de milímetros. Actualmente, existe un debate sobre los riesgos asociados a la dosis acumulada por estas imágenes a lo largo de las sesiones de radioterapia. Este proyecto propone optimizar la calidad de las imágenes de corrección de posición, en función de la dosis. Es importante recordar que estas imágenes no requieren la misma calidad que las de diagnóstico o las de planeación, pero sí deben permitir la identificación adecuada de estructuras de referencia, siguiendo el principio ALARA (tan baja como razonablemente sea posible). El estudio se llevará a cabo en el Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía (INNN), junto con el Instituto Nacional de Cancerología (INCAN). Este último ha adquirido recientemente un equipo de radioterapia superficial (kV), lo que implica que dispone de un sistema de dosimetría calibrado para ese intervalo energías. Se realizará una intercalibración con el equipo de dosimetría del INNN, que está calibrado para megavoltaje (MV), y posteriormente, se efectuarán mediciones en los sistemas de imagen del equipo TrueBeam STx del INNN. Se buscaran los mejores parámetros para las imágenes de corrección de posicionamiento función de la dosis administrada.

En el laboratorio (https://resendislab.github.io/) se desarrollan dos líneas principales de investigación: las alteraciones metabólicas en el cáncer y la influencia de la microbiota en la diabetes tipo 2. Ambos proyectos integran biología de sistemas (modelado metabólico a escala genómica), inteligencia artificial y aprendizaje automático. Se utilizan datos ómicos como metabolómica, microbiota intestinal, proteómica, transcriptómica espacial y de célula única. El objetivo es construir modelos computacionales que integren los datos y computacionalmente modelen interacciones complejas rutas metabólicas y factores ambientales. Con ello, se busca entender los mecanismos que subyacen a enfermedades complejas. Este enfoque cuantitativo y sistémico proporciona un esquema para el desarrollo de una medicina de precisión, orientada a diseñar intervenciones más efectivas, específicas y personalizadas. Se busca una persona con interés en programación, análisis de datos y trabajo interdisciplinario, con disposición a desarrollar herramientas computacionales aplicadas a problemas biomédicos complejos.

En el Laboratorio de Imágenes Biomédicas del Instituto de Física, UNAM, se realiza investigación y desarrollo de sistemas de imágenes de imagen molecular (medicina nuclear). Estos equipos requieren de detectores especiales para la formación de imágenes a través de la detección de rayos gamma y/o fotones de aniquilación. Para cuantificar los procesos físicos involucrados en la detección, el depósito de energía en los detectores, y para estudiar el impacto en la calidad de imagen, se pueden hacer simulaciones Monte Carlo. En este proyecto se propone utilizar el código PENELOPE para simular uno o más de los sistemas y experimentos del laboratorio. El candidato interesado deberá tener un gusto por la programación y el manejo de datos. En este proyecto aprenderá desde las nociones más básicas de este método y podrá comparar sus resultados contra los experimentos.

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Las distrofias musculares son un enemigo silencioso que ataca al sistema musculoesquelético, debilitando progresivamente los músculos hasta causar, en muchos casos, una incapacidad permanente. Lo más alarmante es que, a pesar de su gravedad, este trastorno no recibe la atención que merece. Según el IMSS, las distrofias musculares se encuentran entre las diez principales causas de incapacidad permanente en el país. Su origen puede ser genético o, derivado de las actividades cotidianas de la vida diaria y últimamente se han reportado casos como secuela del COVID. El diagnóstico temprano es clave, mediante la auscultación, ensayos genéticos y clínicos, para posteriormente seguir con los registros de fuerza mio-mecánica e histomorfología. Técnicas de imagen, como la termografía, la tomografía computarizada y los rayos X, podrían complementar la identificación y seguir la evolución de esta enfermedad de manera más precisa y oportuna. Para esto se necesita establecer estándares que permitan correlacionar estas imágenes con los registros de fuerza e histología. Esta correlación podría potenciar el diagnóstico dando un entendimiento mucho más profundo de la enfermedad. En nuestro laboratorio, utilizamos modelos animales que desarrollan distrofia y atrofia muscular. Los proyectos que se pueden desarrollar consisten en: 1) Desarrollar y validar pruebas de control de calidad para las tres técnicas de imagenología. 2) Evaluar biomecánicamente tres músculos críticos (uno liso, uno esquelético y el cardiaco) en un modelo animal sometido a ejercicio que induce hipertrofia muscular.

El desarrollo de una bobina de RF con una mejor distribución de campo magnético sigue siendo una tarea importante en la resonancia magnética preclínica. En este proyecto se propone la construcción de una bobina con geometría novedosa y su caracterización eléctrica utilizando el diseño círculos concéntricos para mejorar la uniformidad B1 en aplicaciones preclínicas. Se propone hacer la simulación de la respuesta electromagnética y obtener imágenes de phantoms a una intensidad de 7 T. Los resultados del análisis numérico servirán para poder proponer una mejor distribución de la geometría concéntrica, para poder proceder al diseño de las bobinas RF para con el objetivo de producir una mejora considerable en la uniformidad de campo magnético en comparación con la bobina de jaula de alambre interna.

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Evaluación de la forma de la córnea humana de imágenes obtenidas de pacientes con córneas sanas y queratocono grado 1, 2 o 3. Establecer una metodología para determinar si una córnea posee algún grado de queratocono mediante la inspección de las imágenes obtenidas con un topógrafo corneal basado en deflectometría óptica.