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Grupo de Bioingeniería y Biofísica Aplicada
Universidad Simón Bolívar
Caracas, Venezuela
http://www.gbba.usb.ve
GBBA
Grupo de Bioingeniería y Biofísica Aplicada
1984-2012
Misión
El GBBA es un grupo de Investigación de la USB comprometido con la
excelencia, cuya misión fundamental es contribuir significativamente con la
formación de recursos humanos de alta calidad en investigación en
ingeniería biomédica, a través de la participación pro-activa de los
profesores/investigadores en los programas de Pregrado y Postgrado de la
USB y en Proyectos de Investigación Nacionales e Internacionales.
LINEAS DE INVESTIGACION
• Instrumentación Biomédica.
• Procesamiento de Señales Biomédicas.
• Visualización de Imágenes Médicas.
www.gbba.usb.ve
Antecedentes desde 1974
1974 Cursos en el Dpto. de Procesos Biológicos
1984 Fundación del GBBA
GBBA 1991
Integrantes 2012
Profesores
Miguel Altuve, Alexander Hoyos, Alexandra La Cruz,
Carlos Lollett, Gianfranco Passariello,
Sara Wong (R)
Estudiantes de Postgrado
Gabriela Avila, Erika Severeyn
Alexander Baranya,
Anibal Carpio
Mildred Benitez, Esteban Rendon
Pedro Rivera
Estudiantes de Pregrado
Genesis Urbina, Ricardo Toro
Modelos Markovianos
ocultos para la
caracterización series
temporales fisiológicas
GBBA
Grupo de Bioingeniería
y Biofísica Aplicada
UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR
Jornadas Galileanas USB 2012
Modelos Markovianos ocultos para la
caracterización series temporales fisiológicas
• Caracterización de la dinámica (evolución temporal) de series
temporales fisiológicas multivariables
• Aplicación en la detección de apnea-bradicardia en neonatos
prematuros
• Fusión de detectores basados en modelos Markovianos para
incrementar el desempeño de la detección
• Evaluación
en
datos
reales
adquiridos en unidades de cuidados
intensivos neonatales
• Reducción en 2 segundos el tiempo
de detección de episodios de apneabradicardia
•Incremento de la sensibilidad de la
detección en 13%
Modelos Markovianos ocultos para la
caracterización series temporales fisiológicas
Trabajos futuros:
• Detección de apnea-bradicardia usando modelos
semi-Markovianos ocultos acoplados: Tesis de
Doctorado de N. Montazeri, culminación en julio 2015
• Creación de una estación de monitoreo neonatal
basada en FPGA: Tesis de Maestría de A. Carpio,
culminación en julio 2013
• Desarrollo de un dispositivo de estimulación vibrotáctil
auto-adaptativa para tratar los episodios de apneabradicardia en neonatos prematuros: Tesis de Jefferson
Moncada, culminación en octubre 2013
• Desarrollo de un algoritmo para la segmentación del
electrocardiograma del neonato prematuro
Reconstrucción de señales
fisiológicas usando
paradigmas de
aprendizajes
GBBA
Grupo de Bioingeniería
y Biofísica Aplicada
UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR
Jornadas Galileanas USB 2012
Reconstrucción de señales fisiológicas
usando paradigmas de aprendizaje




En el proceso de monitoreo las señales adquiridas
pueden deteriorarse debido a fallas de los sensores o
por ruido
El diagnóstico de patologías se ve comprometido si las
señales no son fiables
Varias señales fisiológicas (ECG, respiración, presión
arterial, etc) son adquiridas simultáneamente y en
tiempo real
Estas señales pueden ser usadas para reconstruir una
señal deteriorada
Reconstrucción de señales fisiológicas
usando paradigmas de aprendizaje
Trabajos futuros:

Reconstrucción de señales fisiológicas usando
redes neuronales y máquinas de soporte
vectorial: Tesis de Maestría de A. Hoyo (UCV),
culmina en septiembre 2012

Análisis de datos multivariables para la
optimización del proceso de reconstrucción de
señales fisiológicas

Desarrollo de un dispositivo electrónico que
permita reconstruir señales en tiempo real
Entrenamiento Evolutivo
de Redes Neurales para
clasificación de Señales
Fisiológicas
GBBA
Grupo de Bioingeniería
y Biofísica Aplicada
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Jornadas Galileanas USB 2012
Entrenamiento Evolutivo de Redes Neurales
para clasificación de Señales Fisiológicas
• Modelamiento de un
detector mediante
una red neural:
– Feedforward
– Con entrada
retardada
– Recurrentes
• Factores de
evaluación del
aprendizaje:
– Sensibilidad
– Especificidad
– Retardo de detección
Entrenamiento Evolutivo de Redes Neurales
para clasificación de Señales Fisiológicas
• Aprendizajes:
– Backpropagation. Optimiza solo
exactitud
– Entrenamiento por algoritmo
genéticos con una función de fitness
que optimiza en forma combinada
sensibilidad, especificidad y retardo
de detección
• Tesis de Maestría. Ing. Esteban
Rendon: Entrenamiento Evolutivo de Redes
Neurales para detección de apnea-bradicardia
en neonatos
• Tesis de Pregrado propuesta:
Entrenamiento Evolutivo de Redes Neurales
para predicción se supervivencia en UCI
Sistema de Monitoreo
Portátil de Salud en
Plataforma Android
GBBA
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y Biofísica Aplicada
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Jornadas Galileanas USB 2012
Sistema de Monitoreo Portátil de Salud en
Plataforma Android
• Sistema de análisis de información
en el contexto de un sistema de
monitoreo de salud portable.
• Señales fisiológicas son captadas y
analizadas dentro de un dispositivo
portátil para establecer diagnóstico
preliminar y soporte al personal de
salud.
• Tesis a proponer:
– Pregrado: Generación de software
de interface y preprocesamiento de
señales fisiológicas a dispositivos
bajo sistema operativo android
– Postgrado: Desarrollo de
algoritmos de soporte de decisión
de personal de salud adaptados a
dispositivos portátiles
Uso de Anotaciones
Semánticas para
mejoramiento de la
Visualización Médica
GBBA
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Grupo de Bioingeniería
y Biofísica Aplicada
Semantic Web Group
USB
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Visualización Volumétrica utilizando Anotaciones
Semánticas
Explotar codificación semántica de ontologías médicas
existentes para hacer anotaciones sobre las imágenes y
luego segmentar, clasificar y visualizar mejor a fines
diagnósticos o preventivo
2nd Best Poster
9th Extended
Semantic Web
Conference 2012
Grecia
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Segmentación de
Imágenes de Ultrasonido
Inravascular utilizando
Lógica Difusa
GBBA
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Grupo de Bioingeniería
y Biofísica Aplicada
Segmentación de Imágenes de Ultrasonido
Inravascular utilizando Lógica Difusa
• Se propone el uso de
lógica difusa para la
detección de las
paredes internas y
externas de los vasos
coronarios
• Estimar las funciones
de pertenencia
mediante una
clasificación e
información a priori de
los tejidos arteriales
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Segmentación de estructura
vascular en extremidades
inferiores usando
anotaciones semánticas
GBBA
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Grupo de Bioingeniería
y Biofísica Aplicada
Segmentación de estructura vascular en extremidades
inferiores usando anotaciones semánticas
• Diseñar e implementar
un algoritmo que
permita determinar el
camino y la línea
central de las arterias
basado en información
semántica anotada en
imágenes de
tomografía
computarizada de la
región
correspondiente a las
extremidades
inferiores
Jornadas Galileanas USB 2012
DICARDIA Y SÍNDROME
METABÓLICO
GBBA
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Jornadas Galileanas USB 2012
Grupo de Bioingeniería
y Biofísica Aplicada
DICARDIA Y SÍNDROME METABÓLICO
- Base de
Datos
Extracción de
los Parámetros
Análisis de los
datos y Modelaje
Soporte de
Decisión
ESTUDIO DE LA VFC Y DE LA SENSIBILIDAD A LA INSULINA EN PACIENTES
CON SÍNDROME METABÓLICO (2010)
Diagnóstico del paciente
con SM para la prevención
del paciente Diabético
DESARROLLO DE UNA BASE DE DATOS DE LA CONDICIÓN FÍSICA DE LA
POBLACIÓN PRACTICANTE DE DEPORTE RECREATIVO DE LA USB (2010).
El perfil completo de un
deportista
Evaluación de Atletas
Recreativos y de Alto
Rendimiento
GBBA
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Grupo de Bioingeniería
y Biofísica Aplicada
Plataforma Medicina 2.0 para el manejo de los datos
de la población practicante de deporte de la USB
• Organizar los datos obtenidos de los
deportistas para su posterior
manipulación y administración.
• Disponer de una base de datos de
forma más amigable.
Jornadas Galileanas USB 2012
Diseño de un Protocolo Multifactorial de Evaluación de Atletas
de Alto Rendimiento en Fase de Sobre-Entrenamiento
• El objetivo de este trabajo es estudiar la Sensibilidad a la
Insulina, la Variabilidad de la Frecuencia Cardiaca, y el
Valoración del Estado Nutricional en Atletas de Alto Rendimiento
durante diferentes tipos de entrenamiento
ETAPAS DEL PROTOCOLO CLÍNICO
Entrenamiento
Rutinario
SobreEntrenamiento
Entrenamiento
Rutinario Post
SobreEntrenamiento
Mediciones de Lactato y Glucosa durante las prácticas
Prueba Oral de Tolerancia a la Glucosa
Valoración del Estado Nutricional
Registros Electrocardiográficos
Jornadas Galileanas USB 2012
Jornadas Galileanas USB 2012
BIOVEN 2012
SIPAIM 2012
Unet 12-15 noviembre 2012
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