Caracterización del flujo en la arteria oftálmica ante cambios de presión, con base en el análisis automático de señales de ultrasonido de onda pulsada

dc.contributor.advisor Serna Serna, Walter
dc.contributor.author Nieto Arias, Manuel Antonio
dc.date.accessioned 2022-11-10T13:32:14Z
dc.date.available 2022-11-10T13:32:14Z
dc.date.issued 2022
dc.description.abstract La presión intracraneal (PIC) es una variable fisiológica relacionada a la dinámica circulatoria cerebral que cuando se encuentra de un rango de valores normales esta relacionada con un flujo continuo de sangre para el transporte de nutrientes y la oxigenación de tejidos. En el caso de que la PIC supera un rango normal da lugar a una hipertensión intracraneal (HIC), lo cual puede estar asociado a desbalances en el volumen interno o a alguna afección de las vías circulatorias, impidiendo un adecuado suministro de oxígeno a los tejidos cerebrales. Debido a que los métodos actuales para la medición cuantitativa de la PIC son invasivos, los especialistas deben estimar un estado del paciente a partir de otros signos. Por esto surge la necesidad de obtener una metodología de medición de la PIC que sea continuo y no invasivo, que permita evitar todos los posibles traumatismos de los métodos invasivos de medición. Por esto se busca caracterizar el comportamiento de la arteira oftálmica ante variaciones de presión externa, a través de la detección automática de los indices Doppler sobre la curva de velocidad de flujo sanguíneo y de esta forma permitir la implementación de nuevas metodologías para la medición de la PIC de manera no invasiva. spa
dc.description.abstract Intracranial pressure (ICP) is a physiological variable related to cerebral circulatory dynamics that when it is a range of normal values, is related to a continuous flow of blood for the nutrients transportation and tissue oxygenation. In case that the ICP exceeds a normal range, it gives an intracranial hypertension (ICH), which may be associated with imbalances in the internal volume or some condition of the circulatory pathways, preventing an adequate supply of oxygen to the brain tissues. . Due to current methods for quantitative ICP measurement are invasive, specialists must estimate a patient's status from other signs. For this reason, it is necessary to adopt a methodology for measuring ICP that be continuous and non-invasive, which allows avoiding all the possible traumas of invasive measurement methods. In consequence, it is required to characterize the behavior of the ophthalmic artery under external pressure variations, through the automatic detection of the Doppler indices on the blood flow velocity curve and in this way allow the implementation of new methodologies for the measurement of the ICP non-invasively. eng
dc.description.degreelevel Maestría
dc.description.degreename Magíster en Instrumentación Física
dc.description.tableofcontents 1 Preliminares 1 1.1 Planteamiento del problema y justificaci´on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 Obejtivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2.1 Objetivo general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2.2 Objetivos espec´ıficos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 Marco te´orico 4 2.1 Presi´on Intracraneal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.2 Arteria Oft´almica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.3 Ultrasonido Doppler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.4 Procesamiento de im´agenes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.5 ´Indices Doppler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.5.1 ´Indice de pulsatilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.6 Aprendizaje de M´aquina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.6.1 Tipos de Aprendizaje de M´aquina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3 Estado del arte 13 3.1 T´ecnicas de extracci´on de la curva de velocidad . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.2 C´alculo de los ´ındices Doppler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3.3 Estimaci´on no invasiva de la PIC a trav´es de la correlaci´on de diferentes se˜nales cerebrales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 4 Metodolog´ıa 15 4.1 Extracci´on de la curva de velocidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 4.2 Detecci´on de los ´ındices doppler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4.3 Identificaci´on de anomal´ıas a partir de los ´ındices Doppler . . . . . . . . . . 22 x ´Indice general 5 Resultados 25 6 Conclusiones y Recomendaciones 30 Bibliograf´ıa 32 spa
dc.format.extent 46 Páginas
dc.format.mimetype application/pdf
dc.identifier.instname Universidad Tecnológica de Pereira
dc.identifier.reponame Repositorio Institucional Universidad Tecnológica de Pereira
dc.identifier.repourl https://repositorio.utp.edu.co/home
dc.identifier.uri https://hdl.handle.net/11059/14366
dc.language.iso spa
dc.publisher Universidad Tecnológica de Pereira
dc.publisher.faculty Facultad de Ciencias Básicas
dc.publisher.place Pereira
dc.publisher.program Maestría en Instrumentación Física
dc.relation.references [Alexandrov, 2004] Alexandrov, A. (2004). Cerebrovascular ultrasound in stroke prevention and treatment. New York: Blackwell Publishing.
dc.relation.references [Barrientos, 2004] Barrientos, N. (2004). Monitoreo de presi´on intracraneana: indicaciones y t´ecnica. Rev. Chilena de Cirug´ıa, 56:523–527.
dc.relation.references [Bartuˇsis, 2015] Bartuˇsis, L. (2015). Investigation of the complex electronic system dedicated for the non-invasive absolute ICP measurement. Summary of doctoral dissertation
dc.relation.references [Budohoski et al., 2012] Budohoski, K. P., Schmidt, B., Smielewski, P., Kasprowicz, M., Plontke, R., Pickard, J. D., Klingelh¨ofer, J., and Czosnyka, M. (2012). Non-invasively estimated icp pulse amplitude strongly correlates with outcome after tbi. In Intracranial Pressure and Brain Monitoring XIV, pages 121–125. Springer.
dc.relation.references [Cortes and Vapnik, 1995] Cortes, C. and Vapnik, V. (1995). Support-vector networks. Ma chine learning, 20(3):273–297.
dc.relation.references [Diniz A, 2006] Diniz A, Moron F, S. M. S. N. P. C. D. C. (2006). Ophthalmic artery doppler in the differential diagnosis of hypertensive disorders in pregnancy. Ultrasound Obstet Gynecol, 28:385.
dc.relation.references [F´abregas J, 2003] F´abregas J, belv´ıs R, G. E. C. D. M. M. M. L. (2003). Prognostic value of pulsatility index in acute intracerebral hemorrhage. Neurology
dc.relation.references [Guibert, 2001] Guibert, J. (2001). Monitorizaci´on del coma en pediatr´ıa.
dc.relation.references [Hamarat et al., 2018] Hamarat, Y., Bartusis, L., Deimantavicius, M., Siaudvytyte, L., Ja nuleviciene, I., Ragauskas, A., Bershad, E. M., Fandino, J., Kienzler, J., Remonda, E., et al. (2018). Graphical and statistical analyses of the oculocardiac reflex during a non invasive intracranial pressure measurement. PLoS One, 13(4):e019615
dc.relation.references [Harris A, 2010] Harris A, Jonescu-Cuypers CP, K. L. e. a. (2010). Atlas of ocular blood flow. vascular anatomy, pathophysiology, and metabolism. Philadelphia, PA.
dc.relation.references [Hu, 2009] Hu, X., X.-P. S. F. V. P. . B. M. (2009). Morphological clustering and analysis of continuous intracranial pressure. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 56:696– 705.
dc.relation.references [Kandel et al., 2000] Kandel, E. R., Schwartz, J. H., Jessell, T. M., Siegelbaum, S., Huds peth, A. J., and Mack, S. (2000). Principles of neural science, volume 4. McGraw-hill New York.
dc.relation.references [Koskinen, 2016] Koskinen, L. O. D., M. J. Z. R. B. L. R. A. . E. A. (2016). Can intracranial pressure be measured non-invasively bedside using a two-depth doppler-technique? Journal of clinical monitoring and computing, pages 1–9.
dc.relation.references [Latarjet M, 1999] Latarjet M, R. L. (1999). Anatom´ıa humana. Editorial M´edica Paname ricana, Barcelona, Espa˜na
dc.relation.references [Medina Castro et al., 2007] Medina Castro, N., Moreno Alvarez, ´ O., Guzm´an Huerta, M., ´ and Hern´andez Andrade, E. (2007). Principios f´ısicos, metodolog´ıa, consistencia y seguri- ´ dad del ultrasonido doppler en la evaluaci´on fetoplacentaria. Ginecologia y Obstetricia de Mexico, 75(10)
dc.relation.references Misiulis et al., 2017] Misiulis, E., Dˇziugys, A., Navakas, R., and Stri¯ugas, N. (2017). A fluid-structure interaction model of the internal carotid and ophthalmic arteries for the noninvasive intracranial pressure measurement method. Computers in Biology and Medi cine, 84:79–88.
dc.relation.references [Mitchell et al., 1997] Mitchell, T. M. et al. (1997). Machine learning. 1997. Burr Ridge, IL: McGraw Hill, 45(37):870–877.
dc.relation.references [Murphy, 2012] Murphy, K. P. (2012). Machine learning: a probabilistic perspective. MIT press.
dc.relation.references [Oviedo Guarino et al., 2016] Oviedo Guarino, J. C., Uribe Portilla, L. K., and Moreira, W. (2016). Eco doppler de la arteria oft´almica en pacientes con trastorno hipertensivo del embarazo. Rev. obstet. ginecol. Venezuela, pages 188–195.
dc.relation.references [Pinto et al., 2012] Pinto, L. A., Vandewalle, E., De Clerck, E., Marques-Neves, C., and Stal mans, I. (2012). Ophthalmic artery doppler waveform patterns associated with increased damage in glaucoma patients. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 53(14):249– 249.
dc.relation.references [Polak, 2004] Polak, J. F. (2004). Ultrasound energy and the dissolution of thrombus. New England Journal of Medicine, 351(21):2154–2155.
dc.relation.references [Perez Quintero, 2006] Perez Quintero, R., . F. J. A. . (2006). Ultrasonidos y vida encef´alica. Medicina intensiva, 30:113–115.
dc.relation.references Raboel et al., 2012] Raboel, P., Bartek, J., Andresen, M., Bellander, B., and Romner, B. (2012). Intracranial pressure monitoring: invasive versus non-invasive methods—a review. Critical care research and practice, 2012.
dc.relation.references [Rangel-Castillo et al., 2008] Rangel-Castillo, L., Gopinath, S., and Robertson, C. S. (2008). Management of intracranial hypertension. Neurologic clinics, 26(2):521–541.
dc.relation.references [Ristic et al., 2015] Ristic, A., Sutter, R., and Steiner, L. A. (2015). Current neuromoni toring techniques in critical care. Journal of Neuroanaesthesiology and Critical Care, 2(02):097–103.
dc.relation.references [Rosenberg et al., 2011] Rosenberg, J. B., Shiloh, A. L., Savel, R. H., and Eisen, L. A. (2011). Non-invasive methods of estimating intracranial pressure. Neurocritical care, 15(3):599– 608.
dc.relation.references [Ross and Eynon, 2005] Ross, N. and Eynon, C. (2005). Intracranial pressure monitoring. Current Anaesthesia & Critical Care, 16(4):255–261.
dc.relation.references [Sloan et al., 2004] Sloan, M., Alexandrov, A., Tegeler, C., Spencer, M., Caplan, L., Feld mann, E., Wechsler, L., Newell, D., Gomez, C., Babikian, V., et al. (2004). Assessment: Transcranial doppler ultrasonography:[retired]: Report of the therapeutics and technology assessment subcommittee of the american academy of neurology. Neurology, 62(9):1468– 1481.
dc.relation.references [Villanueva, 2008] Villanueva, D. A., D. R. B. H. B. L. B. F. B. . P. A. V. (2008). Hiperten si´on intracraneal.
dc.relation.references [Xu et al., 2009] Xu, P., Kasprowicz, M., Bergsneider, M., and Hu, X. (2009). Improved no ninvasive intracranial pressure assessment with nonlinear kernel regression. IEEE transac tions on information technology in biomedicine, 14(4):971–978
dc.rights Manifiesto (Manifestamos) en este documento la voluntad de autorizar a la Biblioteca Jorge Roa Martínez de la Universidad Tecnológica de Pereira la publicación en el Repositorio institucional (http://biblioteca.utp.edu.co), la versión electrónica de la OBRA titulada: ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ La Universidad Tecnológica de Pereira, entidad académica sin ánimo de lucro, queda por lo tanto facultada para ejercer plenamente la autorización anteriormente descrita en su actividad ordinaria de investigación, docencia y publicación. La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 de spa
dc.rights.accessrights info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.license Atribución-NoComercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.uri https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject.ddc 510 - Matemáticas::515 - Análisis
dc.subject.lemb Aprendizaje supervisado
dc.subject.lemb Teoria del aprendizaje computacional
dc.subject.lemb Teoria de las maquinas
dc.subject.proposal Aprendizaje de maquina spa
dc.subject.proposal Ultrasonido spa
dc.subject.proposal Presión intracraneal spa
dc.title Caracterización del flujo en la arteria oftálmica ante cambios de presión, con base en el análisis automático de señales de ultrasonido de onda pulsada spa
dc.type Trabajo de grado - Maestría
dc.type.coar http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.coarversion http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
dc.type.content Text
dc.type.driver info:eu-repo/semantics/masterThesis
dc.type.version info:eu-repo/semantics/acceptedVersion
Archivos
Paquete original
Mostrando 1 - 1 de 1
Imagen en miniatura
Nombre:
TRABAJO DE GRADO.pdf
Tamaño:
1.78 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descripción:
Paquete de licencias
Mostrando 1 - 1 de 1
No hay miniatura disponible
Nombre:
license.txt
Tamaño:
14.48 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Descripción: