Catálogo de Proyectos de Investigación SIIP

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Unidad académica Ciencias Exactas y Naturales

Detección y extracción del ventrículo izquierdo mediante el análisis y procesado de imágenes de resonancia magnética para la cuantificación de la función cardiaca

Left ventricle segmentation for heart function quantification through magnetic resonance image processing

Código M028 Tipo: PROYECTO SeCTyP TIPO 1 BIENAL 2016 Convocatoria 2016 Resolucion

La función cardiaca queda caracterizada entre otras cosas por diferentes descriptores estructurales y funcionales. Los descriptores estructurales son aquellos que se derivan de la propia estructura del músculo del corazón, es decir del miocardio. Estos descriptores pueden brindar información regional o global del miocardio. Entre los descriptores estructurales globales más destacados se encuentran el volumen del ventrículo izquierdo (VI) y la fracción de eyección (FE). Por otro lado, entre los distintos descriptores funcionales podemos mencionar aquellos que se derivan de la deformación que sufre el miocardio. Por lo general, los descriptores funcionales tienen un carácter regional que se analiza por zonas para cuantificar la función miocárdica. En este sentido, detectar y segmentar el ventrículo izquierdo tiene un papel fundamental en el tratamiento y diagnóstico de diferentes patologías cardiacas como la isquemia miocárdica. Aunque en muchas ocasiones dentro de la práctica clínica la delimitación y/o el segmentado del miocardio se realiza de forma manual, la realización de dicha tarea introduce una gran carga de tiempo y se encuentra sujeta a una variabilidad intra e inter-operador. Por ello resulta de gran interés automatizar esta tarea en la medida en que esto sea posible. Dada la importancia que hoy en día tiene la resonancia magnética nuclear en las prácticas clínicas, en este trabajo se propone un marco general para identificar y segmentar el miocardio del VI como también cuantificar la función cardiaca a partir de la cuantificación del volumen y la FE mediante el análisis y procesado de imágenes de cine-resonancia magnética nuclear (MR-C).Por último, es meritorio mencionar que el trabajo propuesto se realizará en colaboración con investigadores de la Universidad Nacional de Cuyo (Uncuyo), de la Fundación de Medicina Nuclear, del Instituto Balseiro, con médicos de la Clínica de Cuyo y con la participación de un estudiante de grado de la FCEN-Uncuyo.

Palabra claves: Imágenes de resonancia magnética, Segmentación, Procesado de imágenes

Heart function is commonly characterized by using different structural and functional features. In particular, the structural feature are derived from the myocardial morphology and they provide global or regional information about the myocardial function. The most important one is the ejection fraction which is computed from the left ventricle volume. On the other hand, the features derived from myocardial deformation are the most common functional features extracted from tomographic images, i.e. the strain and strain rate. Commonly, functional features provide regional information about myocardial function, and in most of the cases, it is necessary to carry out an analysis by using a standardized myocardial segmentation such as the 17 segment model. So, the myocardial detection and segmentation are essential to assess different heart diseases such as myocardial ischemia. Although myocardial segmentation is usually carried out manually in the daily clinical practise, this work remains a time-consuming task and heavily rely on user interaction. Thus, there is still a significant need for tools allowing fully automatic 3D quantification. Today, magnetic resonance is commonly used in the daily clinical practice and it has an important role for studying the heart morphology. Therefore, this work focuses on two main tasks: (1) the detection and segmentation of the left ventricle and (2) a quantification of the heart function by doing an analysis of the left ventricle volume and the ejection fraction from magnetic resonance cine images (MR-C).Finally, the project will be developed in collaboration with researchers of the National University of Cuyo, researchers from FUESMEN, researchers from Instituto Balseiro, medical doctors from Clínica de Cuyo and the participation of students of the FCEN-Uncuyo.

Keywords: Magnetic resonance imaging, Segmentation, Image processing

Integrantes

Curiale, Ariel Hernán (Director)

Via, Matías Alejandro (Codirector)

Arias, Rodolfo Jose (Investigador)

Cebrián, José Ignacio (Investigador)

Distel, Jesús Sebastián (Investigador Estudiante de Grado)

HERRAMIENTAS ANALÍTICAS Y QUIMIOMÉTRICAS PARA DETERMINACIÓN DE CONTAMINANTES ORGÁNICOS PERSISTENTES EN EL AMBIENTE. EVALUACIÓN DE LA ACUMULACIÓN EN SEDIMENTO Y LA BIOTA DE LA REGION CUYANA

ANALYTICAL AND CHEMOMETRIC TOOLS FOR DETERMINATION OF PERSISTENT ORGANIC POLLUTANTS IN THE ENVIRONMENT. EVALUATION OF ACCUMULATION AND TRANSPORT IN SEDIMENT AND BIOTA FROM CUYO REGION

Código 06/M086 Tipo: PROYECTO SeCTyP TIPO 1 BIENAL 2016 Convocatoria 2016 Resolucion

El Convenio de Estocolmo considera a los Contaminantes Orgánicos Persistentes (POPs) dentro de los objetivos de las políticas internacionales con el fin de minimizar y mitigar su uso dado el impacto negativo sobre la salud y el ambiente. A pesar del amplio marco internacional de legislación ambiental sobre POPs, la información acerca de retardantes de llama bromados en el ambiente argentino, alimentos y seres humanos es escasa; como así también la disponibilidad de herramientas analíticas para su determinación y control. El Convenio de Estocolmo, de la cual Argentina forma parte, alienta a los Estados Partes a llevar a cabo la investigación, además de actividades de cooperación internacional sobre los POPs (Art. 11).El presente proyecto tiene como objetivo integrar, mediante el trabajo en interdisciplinario entre el grupo de investigación propuesto la experiencia, habilidades y instrumentación disponible para el desarrollo de capacidades analíticas de este grupo de contaminantes para luego aplicarlas a estudios de acumulación, transporte y bioconcentración en sedimento y biota circundante de ambientes cuyanos. Estos resultados se integrarán en el marco del Convenio de Estocolmo.

Palabra claves: CONTAMINANTES ORGÁNICOS PERSISTENTES, AMBIENTE, QUÍMICA ANALITICA

The Stockholm Convention considers Persistent Organic Pollutants (POPs) within the objectives of international policies to minimize and mitigate its given the negative impact on health and the environment use. Despite broad international framework of environmental legislation on POPs, information about brominated flame retardants in the Argentine environment, food and humans is scarce; as well as the availability of analytical tools for determination and control. The Stockholm Convention, of which Argentina is a member, encourages States parties to carry out research, and activities of international cooperation on POPs (Art. 11).This project aims to integrate, by working in interdisciplinary between the research group proposed the experience, skills and instrumentation available for the development of analytical skills of this group of contaminants and then apply them to study accumulation, transportation and bioconcentration in sediment cuyanos biota and surrounding environments. These results will be integrated under the Stockholm Convention.

Keywords: PERSISTENT ORGANIC POLLUTANTS, ENVIRONMENT, ANALYTICAL CHEMISTRY

Integrantes

Altamirano, Jorgelina Cecilia (Director)

Lucero Díaz, Juan Manuel (Codirector)

Poretti, Emmanuel Luis (Becario - Tesista)

Manini Williams, Mauricio Raúl (Investigador)

Bermejo, Mariano Martín (Alumno)

Ceschin, Bruno (Investigador)

Quinteros Poquet, Carlos Matías (Prof técnico)

Funes, Martina (Investigador)

Estudios atomísticos de procesos de corte

Atomistic studies of cutting

Código M048 Tipo: PROYECTO SeCTyP TIPO 1 BIENAL 2016 Convocatoria 2016 Resolucion

En este proyecto se propone el estudio computacional a escala atómica y nanométrica de los procesos de corte de metales imperfectos, incluyendo aquellos con defectos puntuales (vacancias), lineales (dislocaciones), planares (fallas de apilamiento, bordes de grano) y volumétricos (poros, precipitados). También se consideraran defectos de superficie, como escalones y asperezas. A partir de este estudio sistemático se busca como conclusión la formulación de un modelo matemático sencillo a partir de una ecuación diferencial que contemple el efecto de la tasa de deformación plástica y las dislocaciones geométricamente necesarias para dicha deformación.

Palabra claves: dinàmica molecular, corte, nanoescala

The aim of this proposal is to perform computational studies at an atomistic and nanometric scale of cutting processes on metals with defects, including point defects (vacancies), linear defects (dislocations), planar defects (stacking faults, grain boundaries) and volumetric defects (voids, precipitates). Surface defects such as steps and asperities will also be considered. Based on this sistematic study we aim to formulate a simple mathematical model in the form of a differential equation taking into account the plastic strain rate and the geometrically necessary dislocations.

Keywords: molecular dynamics, cutting, nanoscale

Integrantes

Ruestes, Carlos Javier (Director)

De Koning, Maurice (Colaborador)

Portillo, Gustavo Alberto (Alumno)

Cartellone, Federico Andrés (Alumno)

Calderón, María Celeste (Codirector)

Zonana, María Clara (Investigador Estudiante de Grado)