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Resumen En este artículo de recolección e investigación se estudia la propagación de ondas ultrasónicas en líquidos con burbujas de gas. Estos medios son extremadamente no lineales, una pequeña fracción de vacío cambia drásticamente las propiedades acústicas del medio. Las burbujas de gas no solo producen una alta no linealidad, sino que también producen fenómenos de dispersión y atenuación que son muy importantes para el comportamiento ultrasónico. Se presentan aquí varios resultados obtenidos mediante un modelo numérico desarrollado previamente (basado en el método de los volúmenes finitos en la dimensión espacial y en el método de las diferencias finitas en el dominio temporal) que permite analizar algunos efectos complejos asociados a este problema. El modelo resuelve un sistema diferencial que acopla las oscilaciones no lineales de las burbujas y el campo acústico. Nos centramos principalmente en entender como potenciar la generación de nuevas frecuencias (armónicos y subarmónicos a partir de una fuente de una frecuencia y frecuencias suma y diferencia a partir de una fuente de dos frecuencias) teniendo en cuenta algunos aspectos como el tipo de cavidad, el suavizado y optimización del medio. Abstract In this survey article we study the propagation of ultrasonic waves in liquids with gas bubbles. These media are extremely nonlinear. A tiny void fraction changes the properties of the medium drastically. The gas bubbles not only produce high nonlinearity, but also introduce dispersive phenomena and attenuation that can be decisive for the ultrasonic behavior. Several results obtained by a numerical model previously developed (based on the finite-volume method in the space dimension and the finitedifference method in the time domain) are presented here, which allow us to analyze some complex effects associated with this problem. The model solves a differential system that couples the nonlinear oscillations of the bubbles and the acoustic field. We mainly focus on understanding how to enhance the generation of new frequencies (harmonics and subharmonics from a one-frequency source and sum and difference frequencies from a two-frequency source) taking into account some aspects such as cavity type, smoothing and optimization of the medium.

Introduction: Given the increasing adoption of clinical ultrasound in medicine, it is essential to standardize its application, training, and research., Objectives and Methods: The purpose of this document is to provide consensus recommendations to address questions about the practice and operation of clinical ultrasound units. Nineteen experts and leaders from advanced clinical ultrasound units participated. A modified Delphi consensus method was used., Results: A total of 137 consensus statements, based on evidence and expert opinion, were considered. The statements were distributed across 10 areas, and 99 recommendations achieved consensus., Conclusions: This consensus defines the most important aspects of clinical ultrasound in the field of Internal Medicine, with the aim of standardizing and promoting this healthcare advancement in its various aspects. The document has been prepared by the Clinical Ultrasound Working Group and endorsed by the Spanish Society of Internal Medicine., (Copyright © 2024 The Authors. Published by Elsevier España, S.L.U. All rights reserved.)

La rotura del ligamento cruzado anterior es una lesión muy común en la sociedad actual. En esta revisión narrativa analizamos las principales diferencias entre las dos técnicas más usadas en el diagnóstico de esta lesión: el ultrasonido y la resonancia magnética. La resonancia magnética es la técnica más usada, pero sigue siendo una herramienta costosa, con limitaciones en cuanto a implantes de metal en el paciente y que requiere tiempo. Se compara la resonancia magnética con otra técnica de diagnóstico, el ultrasonido. La ecografía es una opción menos costosa y más accesible en atención primaria, que junto a una anamnesis profundamente realizada podría aproximarse al diagnóstico diferencial, siendo una opción más rápida. En conclusión, la resonancia magnética es y será la técnica más usada en el diagnóstico de rotura de ligamento cruzado anterior, pero se necesitan más estudios acerca del tema para conseguir una muestra más alta y que sea extrapolable a otras poblaciones para el funcionamiento adecuado del ultrasonido en el diagnóstico de este tipo de lesión. La información sobre la utilidad del ultrasonido en este tipo de diagnóstico en los estudios publicados no aporta evidencia de que sea la técnica principal a la hora del diagnóstico. Los resultados de esta revisión apuntan a que la resonancia magnética es la técnica con mayor eficacia y la ultrasonografía en esta patología no es la más indicada.

[ES] El hígado de cerdo es un coproducto de origen animal que contiene una elevada cantidad de proteínas, así como otros compuestos de interés, entre los que destacan las enzimas como la ferroquelatasa (FeQ). La FeQ actúa como catalizadora en la formación del pigmento zinc protoporfirina (ZnPP), responsable del color característico del jamón de Parma y que puede resultar relevante en la elaboración de productos cárnicos crudo-curados. Así, en la presente Tesis Doctoral se va a estudiar la aplicación de tecnologías emergentes, como los ultrasonidos (US), para favorecer la extracción de la enzima FeQ y para la mejora de la formación del pigmento ZnPP. Asimismo, con el objetivo de la valorización del hígado como fuente de proteínas, en primer lugar se estudiará su estabilización mediante el secado convectivo, a un amplio rango de temperaturas, para optimizar el producto (fracción proteica). Posteriormente, el hígado deshidratado se desgrasará y desodorizará utilizando técnicas convencionales como el arrastre por vapor con aplicación de vacío (AVV) y CO2 supercríticos (CO2-SC), para lograr un producto rico en proteínas que sea aceptable organolépticamente por el consumidor. Los resultados experimentales mostraron que la aplicación de US intensificó en gran medida la extracción de la enzima FeQ del hígado de cerdo. Así, la aplicación de US durante la extracción de FeQ condujo a una mejora de la actividad enzimática y consecuentemente a un aumento de la formación de ZnPP. En cuanto a la formación de ZnPP asistida por US a partir hígado homogeneizado (Hhc) e hígado homogeneizado, con adición de oxihemoglobina (Hhc+OxiHb), el máximo de ZnPP formado cuando se aplicaron US a baja potencia (7.05 W/L) fue de 0.405 mmol ZnPP/L en Hhc y 0.449 mmol ZnPP/L en Hhc+OxiHb, alcanzándose este valor a las 12 h, mientras que sin aplicación de US el máximo se alcanzó a las 24 h, siendo éste de 0.322 mmol ZnPP/L en Hhc y 0.430 mmol ZnPP/L en Hhc+OxiHb. Sin embargo, cuando se aplicaron US a moderada potencia (36.53 W/L) fue solo de 0.037 mmol ZnPP/L a 24 h de incubación, debido a que el sistema de control de temperatura no pudo ser controlado. En relación al secado de hígado de cerdo a diferentes temperaturas (de -10 a 70ºC), los resultados revelaron que el aumento de la temperatura de secado influyó tanto en la actividad enzimática como en la concentración de FeQ aparente. Así, la condición óptima se encontró en el rango de 10 a 20ºC. Además, la temperatura de secado y el desgrasado también influyó en las propiedades fisicoquímicas y tecno-funcionales del hígado de cerdo, siendo la temperatura de 40ºC la que conllevó una menor degradación de proteínas en comparación con el deshidratado a 70ºC. En cuanto a la desodorización, los resultados mostraron que ambas técnicas (AVV y CO2-SC) fueron eficaces en la reducción y eliminación compuestos volátiles (COVs) característicos del hígado del cerdo. A través del AVV se redujo el contenido de COVs se redujo en su conjunto un 67.5%, mientras que mediante CO2-SC se redujo un 81.2%, con respecto al hígado de cerdo deshidratado sin desodorizar. Además, tras la aplicación de CO2-SC se eliminaron COVs característicos del olor desagradable del hígado de cerdo. Asimismo, mediante la extracción con CO2-SC se redujo el contenido de grasa un 24.9%, en comparación con la muestra sin desodorizar. Así pues, se puede concluir que las tecnologías emergentes como los US mejoraron el proceso de extracción de FeQ, así como su actividad enzimática en la formación de ZnPP. Además, mediante el secado y desgrasado del hígado, es posible alargar la vida útil del hígado. Así, a partir del hígado deshidratado se extrajo FeQ con actividad catalítica para la formación del pigmento ZnPP, y a partir del hígado deshidratado-desgrasado se recuperó la fracción proteica, la cual presentaba excelentes propiedades fisicoquímicas y tecno-funcionales. La extracción mediante CO2-SC resultó ser una alternativa a la técnica AVV para la desodorización., [CA] El fetge de porc és un coproducte d'origen animal que conté una elevada quantitat de proteïnes, així com altres compostos d'interès, entre els quals destaquen els enzims com la ferroquelatasa (FeQ). La FeQ actua com a catalitzadora en la formació del pigment zinc protoporfirina (ZnPP), responsable del color característic del pernil de Parma i que pot resultar rellevant en l'elaboració de productes carnis crucurats. Així, en aquesta Tesi Doctoral s'estudiarà l'aplicació de tecnologies emergents, com els ultrasons (US), per afavorir l'extracció de l'enzim FeQ i per a la millora de la formació del pigment ZnPP. Així mateix, amb l'objectiu de la valorització del fetge com a font de proteïnes, en primer lloc se n'estudiarà l'estabilització mitjançant l'assecatge convectiu, a un ampli rang de temperatures, per optimitzar el producte (fracció proteica). Posteriorment, el fetge deshidratat es desgreixarà i desodoritzarà utilitzant tècniques convencionals com l'arrossegament per vapor amb aplicació de buit (AVV) i CO2 supercrítics (CO2-SC), per aconseguir un producte ric en proteïnes que sigui acceptable organolèpticament pel consumidor. Els resultats experimentals van mostrar que l'aplicació US va intensificar en gran mesura l'extracció de l'enzim FeQ del fetge de porc. Així, l'aplicació US durant l'extracció de FeQ va conduir a una millora de l'activitat enzimàtica i conseqüentment a un augment de la formació de ZnPP. Quant a la formació de ZnPP assistida per US a partir fetge homogeneïtzat (Hfp) i fetge homogeneïtzat, amb addició de oxihemoglobina (Hfp+OxiHb) , el màxim de ZnPP format quan es van aplicar US a baixa potència (7.05 W/L) va ser de 0.405 mmol ZnPP/L a Hhc i 0.449 mmol ZnPP /L a Hhc+OxiHb, assolint-se aquest valor a les 12 h, mentre que sense aplicació d'US el màxim es va assolir a les 24 h, sent aquest de 0.322 mmol ZnPP/L a Hhc i 0.430 mmol ZnPP/L a Hhc+OxiHb . Tot i això, quan es van aplicar US a moderada potència (36.53 W/L) va ser només de 0.037 mmol ZnPP/L a 24 h d'incubació, pel fet que el sistema de control de temperatura no va poder ser controlat. Pel que fa a l'assecatge de fetge de porc a diferents temperatures (de -10 a 70ºC), els resultats van revelar que l'augment de la temperatura d'assecatge va influir tant en l'activitat enzimàtica com en la concentració de FeQ aparent. Així, la condició òptima es va trobar al rang de 10 a 20ºC. A més, la temperatura d'assecatge i el desgreixat també va influir en les propietats fisicoquímiques i tecnofuncionals del fetge de porc, sent la temperatura de 40ºC la que va comportar una menor degradació de proteïnes en comparació del deshidratat a 70ºC. Pel que fa a la desodorització, els resultats van mostrar que ambdues tècniques (AVV i CO2-SC) van ser eficaces en la reducció i eliminació compostos volàtils (COVs) característics del fetge del porc. A través de l'AVV es va reduir el contingut de COVs es va reduir en conjunt un 67.5%, mentre que mitjançant CO2-SC es va reduir un 81.2%, respecte al fetge de porc deshidratat sense desodoritzar. A més, després de l'aplicació de CO2-SC es van eliminar COV característics de l'olor desagradable del fetge de porc. Així mateix, mitjançant l'extracció amb CO2-SC es va reduir el contingut de greix un 24.9%, en comparació de la mostra sense desodoritzar. Així doncs, es pot concloure que les tecnologies emergents com els US van millorar el procés d'extracció de FeQ, així com la seva activitat enzimàtica a la formació de ZnPP. A més, mitjançant l'assecatge i desgreixatge del fetge, és possible allargar la vida útil del fetge. Així, a partir del fetge deshidratat es va extreure FeQ amb activitat catalítica per a la formació del pigment ZnPP, ia partir del fetge deshidratat-desgreixat es va recuperar la fracció proteica del fetge, la qual presentava excel·lents propietats fisicoquímiques i tecnofuncionals. L'extracció mitjançant CO2-SC va resultar ser una alternativa a la tècnica de AVV per a la desodorització., [EN] Pork liver is a co-product of animal origin that contains a high amount of protein, as well as other compounds of interest, among which enzymes such as ferrochelatase (FeCH). FeCH acts as a catalyst in the formation of the pigment zinc protoporphyrin (ZnPP), responsible for the characteristic color of Parma ham and which may be relevant in the production of raw-cured meat products. Thus, in this Doctoral Thesis, the application of emerging technologies, such as ultrasound (US), will be studied to favor the extraction of the FeCH enzyme and to improve the formation of the ZnPP pigment. Likewise, with the aim of valorizing the liver as a source of protein, its stabilization by means of convective drying will first be studied, at a wide range of temperatures, to optimize the product (protein fraction). Subsequently, the dehydrated liver will be defatted and deodorized using conventional techniques such asvacuum steam distillation (VSD) and supercritical CO2 (SC-CO2), to achieve a protein-rich product that is organoleptically acceptable to the consumer. The experimental results showed that the application of US greatly enhanced the extraction of FeCH enzyme from pork liver. Thus, the application of US during the FeCH extraction led to an improvement in the enzymatic activity and consequently to an increase in the ZnPP formation. Regarding US-assisted ZnPP formation from homogenized pork liver (HLi) and homogenized pork liver, with the addition of oxyhemoglobin (HLi+OxyHb, the maximum ZnPP formed when US was applied at low power (7.05 W/L) was 0.405 mmol ZnPP/L in Hhc and 0.449 mmol ZnPP /L in Hhc+OxyHb, reaching this value at 12 h, while without application of US the maximum was reached at 24 h, being 0.322 mmol ZnPP/L in Hhc and 0.430 mmol ZnPP/L in Hhc+OxyHb. However, when US was applied at moderate power (36.53 W/L) it was only 0.037 mmol ZnPP/L at 24 h of incubation, because the temperature control system could not be controlled. Regarding the drying of pig liver at different temperatures (from -10 to 70ºC), the results revealed that the increase in the drying temperature influenced both the enzymatic activity and the apparent FeCH concentration. Thus, the optimal condition was found in the range of 10 to 20ºC. In addition, the drying temperature and defatting also influenced the physicochemical and techno-functional properties of pork liver, being the temperature of 40ºC the one that led to less protein degradation compared to that dehydrated at 70ºC. Regarding deodorization, the results showed that both techniques (VSD and SC-CO2) were effective in reducing and eliminating volatile compounds (VOCs) characteristic of pig liver. Through AVV the content of VOCs was reduced as a whole by 67.5%, while through SC-CO2 towas reduced by 81.2%, with respect to dried pork liver without deodorizing. In addition, after the application of SC-CO2, VOCs characteristic of the unpleasant odor of pig liver were eliminated. Likewise, by extraction with SC-CO2, the fat content was reduced by 24.9%, compared to the sample without deodorization. Thus, it can be concluded that emerging technologies such as US improved the FeCH extraction process, as well as its enzymatic activity in the ZnPP formation. Furthermore, by drying and defatting the liver, it is possible to extend the lifespan of the liver. Thus, from the dehydrated liver, FeCH was extracted with catalytic activity for the formation of the ZnPP pigment, and from the dried-defatted liver, the protein fraction of the liver was recovered, which presented excellent physicochemical and techno-functional properties. The SC-CO2 extraction turned out to be an alternative to the VSD technique for the deodorization., The authors acknowledge the financial support from the “Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO)” and “Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA)” in Spain (Projects RTA2017-00024-C04-03 and RTA2017-00024-C04-02).

Las técnicas de imágenes ópticas son ampliamente usadas en medicina para obtener imágenes biomédicas por medio de la interacción entre la luz y los tejidos, permitiendo adquirir informaciones biológicas de cromóforos específicos. Por otro lado, las técnicas de imagen ultrasónicas permiten obtener información estructural de partes internas del cuerpo mediante la interacción de los ultrasonidos con los cambios de impedancia acústicas que presentan de forma natural los diferentes tipos de tejidos. Estas técnicas de imagen permiten mejorar los diagnostico de enfermedades como el cáncer, detectando células malignas en etapas precoces de evolución, aparte de otras enfermedades. La técnica de imágenes optoacústica combina las ventajas de las imágenes ópticas y ultrasónicas, como el alto contrastes y capacidad de detección espectroscópica de la luz y la alta resolución espacial de los ultrasonidos. La generación optoacústicas transforma pulsos ópticos laser de corta duración a ondas ultrasónicas por medio de un efecto termoelástico. Se está utilizando en varios escenarios, como imágenes anatómicas, funcionales y moleculares. Además de permitir la generación de ultrasonidos por medio de laser, logrando anchos de banda muy superiores a la generación tradicional de ultrasonidos. Típicamente, los láseres de estado sólido son las fuentes de luz usadas en las técnicas de imágenes optoacústicas, ya que pueden producir pulsos ópticos de duraciones cortas y de alta energía. Sin embargo, son voluminosos, caros y la velocidad de adquisición de imágenes es limitada debido a su baja tasa de repetición, lo que está lastrando su introducción en el ámbito clínico. Los diodos laser de alta potencia son una alternativa prometedora para obtener imágenes optoacústicas de pequeños volúmenes, ya que son compactos, asequibles y permiten altas tasas de repetición. Sin embargo, proporcionan potencias ópticas relativamente baja en comparación con los láseres de estado sólido. Los diodos laser de alta potencia necesitan drivers (controladores) con una electrónica especializada capaces de generar pulsos de alta corriente de alta velocidad con anchuras de pulso muy reducida para ser aplicados en las técnicas optoacústicas. El objetivo de esta tesis es incrementar las potencias y energías obtenidas con diodos laser de alta potencia para mejorar sus prestaciones como fuentes de generación optoacústica. Se han diseñado e implementado varios drivers de corriente basados en MOSFETs de radiofrecuencia y FETs de nitruro de galio, optimizados para generar pulsos de cientos de amperios con anchuras inferiores a 50ns. Por primera se ha estudiado varios diodos laser de alta potencia comerciales fuera de las especificaciones máxima de potencia óptica de pico mediante la inyección de corrientes muy superiores a las máximas permitidas (técnica de la sobrecorriente), pero empleando pulsos cortos que permiten que el diodo laser no experimente daños, alcanzando potencias de pico un 408% superiores a la potencia máxima nominal. Con el funcionamiento de los diodos laser de alta potencia en el régimen de sobrecorriente mejoramos la resolución y contraste de las imágenes optoacústicas en comparación de su utilización en el régimen de funcionamiento nominal. También se generaron imagen optoacústicas con un stacks de diodos laser y un driver personalizado, realizando una comparativa con las imágenes obtenidas por un láser de estado sólido. Se han generados por primera vez ultrasonidos con gran ancho de banda empleando diodos laser de alta potencia y compuesto basados en carbono, construyendo un transductor de ultrasonidos compacto y de bajo coste con capacidad de generación de imágenes ultrasónicas. Por último, se obtuvieron imágenes bimodales con sistema optoacústico y ultrasónico basado en diodos laser de alta potencia. Optical imaging techniques are widely used in medicine to obtain biomedical images through the interaction between light and tissues, allowing the acquisition of biological information from specific chromophores. On the other hand, ultrasonic imaging techniques make it possible to obtain structural information on internal parts of the body through the interaction of ultrasound with the changes in acoustic impedance that distinct types of tissues naturally present. These imaging techniques make it possible to improve the diagnosis of diseases such as cancer, detecting malignant cells in initial stages of evolution, apart from other diseases. The optoacoustic imaging technique combines the advantages of optical and ultrasonic imaging, such as the high contrast and spectroscopic detection capabilities of light and the high spatial resolution of ultrasound. Optoacoustic generation transforms short duration optical laser pulses into ultrasonic waves by means of a thermoacoustic effect. It is being used in various scenarios such as anatomical, functional, and molecular imaging. In addition to allowing the generation of ultrasound with laser. Solid-state lasers are typically the light sources used in optoacoustic imaging techniques, as they can produce high-energy, short-duration optical pulses. However, they are bulky, expensive, and the speed of image acquisition is limited due to their low repetition rate. This is hindering its introduction into the clinical field. High power diode lasers are a promising alternative for optoacoustic imaging of small volumes, as they are compact, affordable, and allow high repetition rates. However, they supply relatively low peak optical power compared to solid-state lasers. High power laser diodes require current pulse drivers with specialized high speed electronics and high current capacity to generate the light pulses. The aim of this thesis is to increase the powers and energies obtained with high power laser diodes to improve their characteristics as optoacoustic generation sources. Several current drivers based on radio frequency MOSFETs and gallium nitride FETs have been designed and implemented, optimized to generate pulses of hundreds of amperes with widths less than 50ns. For the first time, several commercial high-power laser diodes outside the maximum peak optical power specifications have been studied by injecting currents much higher than the maximum allowed (overcurrent technique) using short pulses that allow the laser diode not to experience damage, reaching peak powers 408% higher than maximum power. With the operation of high power diode lasers in the overcurrent regime, we improve the resolution and contrast of the optoacoustic images in comparison with their use in the nominal operation regime. In addition, optoacoustic images were generated with a laser diode stack and a custom driver, making a comparison with the images obtained by a solid state laser. High-bandwidth ultrasound has been generated for the first time using carbon-based composite and high-power laser diodes, building a compact and low-cost ultrasound transducer with ultrasonic imaging capability. Finally, bimodal images were obtained with an optoacoustic and ultrasonic system based on high power laser diodes. Programa de Doctorado en Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Automática por la Universidad Carlos III de Madrid Presidenta: María Carmen Vázquez García.- Secretario: Ignacio Esquivias Moscardó.- Vocal: Xosé Luís Deán Ben

Producción Científica, Despite the interest in the utilization of photobioreactors as an alternative wastewater treatment, the research about posterior recovery and valorization of nutrients accumulated in the biomass is still limited. This work compared several hydrolysis methods for the recovery of proteins and carbohydrates from the biomass grown in a photobioreactor treating swine wastewater. Ultrasound-assisted and microwave-assisted enzymatic hydrolysis at mild conditions and chemical methods at different temperatures (40, 60, 120ºC) were applied to the microalgae and bacteria biomass. Alkaline hydrolysis provided the greatest peptide recoveries, increasing with temperature up to a maximum of 81%, but with very small peptide sizes in all temperature range. Acid hydrolysis provided the highest carbohydrate recoveries (60.7% at 120ºC) but degraded proteins, even at mild temperatures. Protein degradation did not vary with temperature in each chemical hydrolysis, obtaining similar peptide sizes in all temperatures, while carbohydrate losses were higher at lower temperatures. Ultrasound-assisted enzymatic extraction recovered 43.6% of the initial proteins as large peptides (up to 135 kDa) with the highest peptide purity (46.7%). Microwave-assistance increased the carbohydrate solubilization of enzymatic hydrolysis, achieving yields of 73% of xylose, but with significant losses., Ministerio de Ciencia e Innovación y Ministerio de Universidades (PID2020-113544RB-I00 y PDC2021-121861-C22), Junta de Castilla y León (UIC 338, CLU 2017-09), UE-FEDER (CLU 2017-09)

17 Páginas.-- 1 Figura.-- 9 Tablas, Sacha inchi Plukenetia huayllabambana oil (SIPHO) was co-microencapsulated, by spray drying using gum arabic as a coating material, with antioxidant extracts of camu camu (Myrciaria dubia (HBK) McVaugh) (CCSE) and mango (Mangifera indica) (MSE) skins obtained by ultrasound-microwave-assisted extraction (UMAE). The physicochemical characteristics of the microcapsules, such as, particle size, morphology, and moisture, as well as the encapsulation efficiency, the fatty acid composition, and oxidative stability, were determined in order to select the best formulation for the design of functional powdered beverages. The formulation with the highest amounts of ω3 acids and polyphenols was used to prepare a functional powdered beverage that contained ω3 (52.74%), antioxidant activity (324.80 mg AAE/100 g powder), and acceptable sensory attributes., This research was funded by INNOVATE PERU-IDIBIO, N° 093—2018, belonging to “the Ministry of Production-Peru” and “Universidad de Lima-Peru”.

Pelvic floor hypertonicity and narrowing of the levator ani hiatus is traditionally assumed in women with dyspareunia and considered a therapeutical target by physical therapists. However, accurate pre-treatment assessment of pelvic floor muscles is difficult to perform in clinical sites. In addition, the abdominal musculature has not been evaluated in this population, despite its relationship with pelvic floor disfunctions. The purpose of this study was to determine the existence of differences in the length of the anteroposterior diameter of the levator ani hiatus (APDH), the thickness of the abdominal wall musculature and the interrecti distance (IRD) in subjects with dyspareunia compared to a control group. A cross-sectional observational study was designed using ultrasound imaging to measure the APH, the thickness of the abdominal musculature—rectus abdominis (RA), transverse abdominis (TrAb), internal oblique (IO), external oblique (EO)—and IRD at rest and during contraction. Thirty-two women were recruited through advertising and social webs and divided into two groups: dyspareunia (n = 16) and no dyspareunia (n = 16). There were no statistically significant differences (p < 0.05) in RA, TrAb, OI and OE muscle thickness. No differences in APH or in supraumbilical and infraumbilical IRD were found. The findings of this study suggest that the relationship between the abdominal structure/levator ani hypertonia and dyspareunia remains uncertain.

Traballo Fin de Grao en Medicina. Curso 2021-2022 Introducción: La endometriosis (EM) es una enfermedad crónica e inflamatoria que se define por la presencia de tejido endometrial ectópico, con una prevalencia estimada del 10% de mujeres en edad reproductiva. Se manifiesta como dolor pélvico crónico e infertilidad, y su diagnóstico tiene un retraso medio de 7-11 años, dado que no hay métodos no invasivos que puedan sustituir a la laparoscopia como Gold Standard. Objetivos: El principal objetivo de este trabajo será determinar el rendimiento diagnóstico de los ultrasonidos (US), en especial la ecografía transvaginal (TVS). Secundariamente, se estudiará si es suficiente para no tener que recurrir a la laparoscopia, y se recogerán recomendaciones para su realización óptima. Métodos: Usando los criterios PICO, se ha realizado una revisión de la literatura en PubMed y Cochrane, con el objetivo de responder a la pregunta: “¿son los US un método eficaz para alcanzar el diagnóstico de EM sin recurrir a la laparoscopia?” Resultados: De los 114 estudios encontrados, se seleccionaron 24 tras aplicar los criterios de inclusión y exclusión y finalmente se incluyeron en la revisión un total de 17. Se dividieron los resultados en: endometriosis ovárica y tubárica, adherencias y endometriosis profunda infiltrante (vejiga, uréter, vagina, intestino y ligamentos uterosacros). Cuando la TVS es realizada por un operador experto, se encontró una alta especificidad y moderada sensibilidad para el diagnóstico de endometriosis. Conclusión: La endometriosis es una enfermedad crónica e incapacitante. Por ello, aunque la TVS no puede sustituir a la laparoscopia como Gold Standard, tiene una calidad suficiente para poder confirmar o descartar el diagnóstico de forma precoz y ofrecer un tratamiento empírico e individualizado. Además, permite detectar a las pacientes que se beneficiarían de la cirugía, realizar el estudio de extensión pre-quirúrgico y seleccionar al equipo multidisciplinar adecuado Introdución: A endometriose (EM) é unha enfermidade crónica e inflamatoria que se define pola presencia de texido endometrial ectópico, cunha prevalencia estimada do 10% das mulleres en idade reprodutiva. Manifiéstase como dor pélvica crónica e infertilidade, e o seu diagnóstico ten un retraso medio de 7-11 anos, dado que non hai métodos non invasivos que poidan substituír á laparoscopia como Gold Standard. Obxectivos: O principal obxectivo deste traballo será determinar o rendemento diagnóstico da ecografía (US), en especial da ecografía transvaxinal (TVS). Secundariamente, estudiarase se é suficiente para non ter que recurrir á laparoscopia, e recolleranse recomendacións para a súa realización óptima. Métodos: Usando os criterios PICO, realizouse unha revisión da literatura en PubMed e Cochrane, co obxectivo de responder á pregunta: “¿son os US un método eficaz para acadar o diagnóstico de EM sen recorrer á laparoscopia?” Resultados: Dos 114 estudios atopados, seleccionáronse 24 tras aplicar os criterios de inclusión e exclusión e finalmente incluíronse na revisión un total de 17. Dividíronse os resultados en: endometriose ovárica e tubárica, adherencias e endometriosis profunda infiltrante (vexiga, uréter, vaxina, intestino e ligamentos uterosacros). Cando a TVS é realizada por un operador experto, atopouse unha alta especificidade e moderada sensibilidade para o diagnóstico de endometriose. Conclusión: A endometriose é unha enfermidade crónica e incapacitante. Polo tanto, aínda que a TVS non pode substituír á laparoscopia como Gold Standard, ten unha calidade abondo para poder confirmar ou descartar o diagnóstico de forma precoz e ofrecer un tratamento empírico e individualizado. Ademáis, permite detectar ás pacientes que se beneficiarían da ciruxía, realizar o estudo de extensión pre-cirúrxico e seleccionar ao equipo multidisciplinar axeitado Introduction: Endometriosis (EM) is a chronic and inflammatory disease defined as the presence of ectopic endometrial tissue, with an estimated prevalence of 10% in women in reproductive age. It manifests as chronic pelvic pain and infertility, and its diagnose have a main delay of 7-11 years due to the lack of non-invasive methods that can replace laparoscopy as the Gold Standard. Objetives: The main objective of this review is to determine the diagnostic accuracy of ustrasounds (US), specially transvaginal sonography (TVS). Moreover, the potential of TVS to replace laparoscopy for EM diagnosis will be studied and recommendations for its optimal performance will be described. Methods: Using the PICO criteria, a review of the literature was carried out through PubMed and Cochrane, with the aim to answer the question: “are the US a valid method to reach the diagnosis of endometriosis without the need of laparoscopy?” Results: Out of the 114 studies found, 24 were selected after applying the inclusion and exclusion criteria and, finally, a total of 17 were included in the review. The results were divided in: ovarian and tubarian endometriosis, adhesions and deep infiltrating endometriosis (bladder, ureter, vagina, bowel and uterosacral ligaments). When performed by an expert operator, TVS showed high specificity and moderate sensibility for the endometriois diagnostic. Conclusion: Endometriosis is a chronic and disabling disorder. For this reason, even though TVS can‟t replace laparoscopy as the Gold Standard, it has enough quality to confirm or dismiss an early diagnosis and to offer an empiric and individualized treatment. Furthermore, it allows for detection of patients who can benefit from surgery, the performance of a pre-operative extension study and selection of a suitable multicisciplinary team

El projecte es centrarà en un sistema de balises basades en ultrasons. La principal funcionalitat que es busca en el projecte, és el fet de poder comunicar dos dispositius, que anomenarem balises, amb els quals poder determinar la distància a què es troba un de l'altre en un pla d'una dimensió. Aquesta comunicació serà possible mitjançant dos mòduls de radiofreqüència, un per a la transmissió i un altre per a la recepció. Per altre banda, una emissió de senyal d'ultrasons amb què calcular la distància mitjançant la diferència de temps d'arribada entre el senyal de radiofreqüència i la d'ultrasons. El proyecto se centrará en un sistema de balizas basadas en ultrasonidos. La principal funcionalidad que se le busca al proyecto, es el hecho de poder comunicar dos dispositivos, que denominaremos balizas, con los que poder determinar la distancia a la que se encuentra uno del otro en un plano de una dimensión. Esta comunicación será posible mediante dos módulos de radiofrecuencia, uno para la transmisión y otro para la recepción. Por otra banda, una emisión de señal de ultrasonidos con la que calcular la distancia mediante la diferencia de tiempos de llegada entre la señal de radiofrecuencia y la de ultrasonidos. The project will focus on a beacon system based on ultrasounds. The main functionality that is sought for the project is the fact of being able to communicate two devices, which we will call beacons, with which to be able to determine the distance at which one is from the other in a one-dimensional plane. This communication will be possible through two radiofrequency modules, one for transmission and one for reception. On the other hand, an ultrasound signal emission with which to calculate the distance by means of the difference in arrival times between the radiofrequency signal and the ultrasound signal.

espanolLas cuernas de ciervo pueden usarse como un indice de calidad individual, tanto en contextos ecologicos como productivos. Por lo general, la calidad de las cuernas se mide solo por sus caracteristicas biometricas, como la longitud, la asimetria o el peso, mientras que las caracteristicas mecanicas normalmente no pueden medirse sin destruir la cuerna y, por lo tanto, sin perder el valor comercial de los trofeos. En este trabajo medimos la velocidad de transmision de ultrasonidos en distintas secciones de cuernas de desmogue de ciervo iberico (Cervus elaphus hispanicus), junto con la densidad y la resistencia a la traccion. Encontramos que el valor de la velocidad depende de la seccion de la cuerna y de la direccion de propagacion. En relacion con las secciones de las cuernas, las velocidades mas bajas se obtuvieron en el tronco medio y las mas altas, en las luchaderas. Los resultados fueron similares con respecto a la densidad y la resistencia a la traccion indirecta, probablemente debido a la diferencia de funcionalidad de las distintas secciones de cuerna. La densidad fue la principal causa de la variabilidad en la velocidad de los ultrasonidos. El tiempo transcurrido entre el desmogue y la medicion afecto a la densidad mas que a la velocidad de los ultrasonidos. La resistencia a la traccion indirecta mostro una relacion curvilinea de desaceleracion con la velocidad de los ultrasonidos. Analizamos las aplicaciones de la velocidad de los ultrasonidos como herramienta no invasiva para medir la densidad y las caracteristicas fisicas de las cuernas y de sus secciones, asi como su posible utilidad como indice de la calidad. EnglishDeer antlers can be used as an index of individual performance both in ecological and productive contexts. Their quality is often measured only by their biometrical features, such as size, asymmetry or weight. Mechanic characteristics cannot normally be measured without destroying the antler and hence losing the commercial value of the trophies. Here, we studied ultrasonic velocities, density, and tensile strength across various sections of cast antlers of Iberian red deer (Cervus elaphus hispanicus). We found that the speed value depended on the section of the antler and the propagation direction. For antler sections, velocities were lower for mid–beam and highest for brow tine. Results were similar for density and indirect tensile strength, probably related to differences in functionality among antler sections. Density explained most of the variability of ultrasound–speed. The time elapsed from antler shed affected density more than ultrasound speed. The indirect tensile strength showed a non–linear, decelerating relationship with ultrasound speed. We discuss the applications of ultrasound speed as a non–invasive tool to measure density and physical properties of antlers and antler sections, and their potential use as an index of quality.

[ES] La focalización de ultrasonidos tiene muchas aplicaciones en una gran variedad de áreas tanto científicas como industriales. Los ultrasonidos focalizados son una de las herramientas principales usada por médicos en todo el mundo para obtener imágenes biomédicas de diferentes tipos de tejidos y órganos de manera no invasiva. En las últimas décadas, el uso de ultrasonidos focalizados de alta intensidad (HIFU, por sus siglas en inglés) ha surgido como una de las técnicas principales para el tratamiento de cáncer mediante la ablación térmica de tumores de manera no invasiva. Además, los ultrasonidos focalizados están emergiendo en los últimos años como uno de los métodos más prometedores para el tratamiento de las enfermedades cerebrales, con la aparición de nuevas técnicas disruptivas como la apertura reversible de la barrera hematoencefálica o la neuromodulación. En entornos industriales, los ultrasonidos son ampliamente utilizados como uno de los métodos principales para la evaluación no destructiva de materiales y estructuras, debido a que las ondas acústicas pueden penetrar en los objetos a distancias donde la luz no puede debido a la elevada absorción y dispersión. En este sentido, diseñar estructuras capaces de focalizar ultrasonidos es de una gran relevancia tanto para la comunidad científica como para los sectores médicos e industriales. Esta tesis presenta nuevos diseños de lentes acústicas capaces de controlar los parámetros principales del haz de ultrasonidos focalizados, proporcionando diferentes tipos de perfiles de focalización adecuados para una gran variedad de aplicaciones y escenarios. En particular, se han diseñado y adaptado al campo de los ultrasonidos las lentes de Fresnel (Fresnel Zone Plates, FZPs), ampliamente utilizadas en el campo de la óptica. Se ha presentado una nueva técnica de modulación espacio-temporal capaz de controlar la posición del foco de ultrasonidos tanto en espacio como en tiempo, aumentando así la versatilidad de este tipo de dispositivos. También se ha demostrado el funcionamiento en el campo de la acústica de nuevos diseños basados en aplicar secuencias binarias a una lente de Fresnel convencional, como las secuencias fractales de Cantor o las secuencias de M-bonacci generalizadas, capaces de modificar las propiedades de focalización de las lentes, incluyendo el número, posición y forma de los focos acústicos. Además, se introduce un nuevo diseño de lentes esféricas rellenas de líquido capaces de generar jets ultrasónicos, con mucho potencial en aplicaciones de imagen de alta resolución en campo cercano. Se ha demostrado que, cambiando el líquido interno de la lente o ajustando el ratio de mezcla entre dos líquidos, se pueden controlar los parámetros principales del jet. Los diseños propuestos en la tesis han sido validados tanto empleando simulaciones numéricas como realizando medidas experimentales, allanando el camino para el uso de este tipo de estructuras en aplicaciones de focalización de ultrasonidos., [CA] La focalització d'ultrasons té moltes aplicacions en moltes àrees científiques i industrials. Els ultrasons focalitzats són una de les eines principals utilitzada per metges a tot el món per obtenir imatges biomèdiques de diferents tipus de teixits i òrgans de manera no invasiva. En les últimes dècades, els ultrasons focalitzats d'alta intensitat (HIFU, per les seues sigles en anglès) han aparegut com una de les tècniques principals per al tractament de càncer mitjançant l'ablació de tumors de manera no invasiva. A més, els ultrasons focalitzats estan emergint en els últims anys com un dels mètodes més prometedors per al tractament de les malalties cerebrals, amb l'aparició de noves tècniques disruptives com l'obertura reversible de la barrera hematoencefàlica o la neuromodulació. En entorns industrials, els ultrasons són àmpliament utilitzats com un dels mètodes principals per a l'avaluació no destructiva de materials i estructures, pel fet que les ones acústiques poden penetrar en els objectes a distàncies on la llum no pot a causa de l'elevada absorció i dispersió. En aquest sentit, dissenyar estructures capaces de focalitzar ultrasons és d'una gran rellevància tant per a la comunitat científica com per als sectors mèdics i industrials. Aquesta tesi presenta nous dissenys de lents acústiques capaços de controlar els paràmetres principals del feix d'ultrasons focalitzats, proporcionant diferents tipus de perfils de focalització adequats per a una gran varietat d'aplicacions i escenaris. En particular, s'han dissenyat i adaptat al camp dels ultrasons les lents de Fresnel (Fresnel Zone Plates, FZPs), àmpliament utilitzades en el camp de l'òptica. S'ha presentat una nova tècnica de modulació espai-temporal capaç de controlar la posició del focus d'ultrasons tant en espai com en temps, augmentant així la versatilitat d'aquest tipus de dispositius. També s'ha demostrat el funcionament en el camp de l'acústica de nous dissenys basats en aplicar seqüències binàries a una lent de Fresnel convencional, com les seqüències fractals de Cantor o les seqüències de M-bonacci generalitzades, capaces de modificar les propietats de focalització de les lents, incloent el nombre, posició i forma dels focus acústics. A més, s'introdueix un nou disseny de lents esfèriques plenes de líquid capaces de generar jets ultrasònics, amb molt potencial en aplicacions d'imatge d'alta resolució en camp proper. S'ha demostrat que, canviant el líquid intern de la lent o ajustant la ràtio de barreja entre dos líquids, es poden controlar els paràmetres principals del jet. Els dissenys proposats en la tesi han estat validats tant emprant simulacions numèriques com realitzant mesures experimentals, aplanant el camí per a l'ús d'aquest tipus d'estructures en aplicacions de focalització d'ultrasons., [EN] Ultrasound focusing has many applications in a wide range of fields. Focused ultrasound is one of the main tools used by doctors all over the world to obtain biomedical images of different kind of tissues non-invasively. In the past decades, high intensity focused ultrasound (HIFU) appeared as one of the fundamental techniques for cancer treatment through non-invasive thermal tumor ablation. In addition, focused ultrasonic waves are recently emerging as one of the main tools to treat brain diseases, with novel disruptive techniques such as blood-brain barrier opening or neuromodulation. In industrial environments, ultrasonic waves are widely employed as one of the primary methods for the non-destructive evaluation (NDE) of materials and structures, as acoustic waves are able to penetrate deep into objects otherwise opaque using optical techniques. In this sense, designing structures capable of focusing ultrasonic waves is of great interest and relevance for the scientific, the industrial, and the biomedical sectors. This thesis devises new designs of acoustic lenses capable of controlling the main parameters of the focused ultrasound beam, achieving different kinds of focusing profiles suitable for a wide variety of scenarios. In particular, Fresnel Zone Plates (FZPs), commonly used in optics, are designed and adapted to the ultrasound domain. A novel spatio-temporal modulation technique capable of controlling the ultrasound focus location in both time and space is presented, increasing the versatility of this kind of devices. New design techniques based on applying a binary sequence to FZPs are also demonstrated, such as Cantor fractal sequences or generalized M-bonacci sequences, which modify the focusing properties of the lens, including the number, location, and shape of the different acoustic foci. In addition, acoustic jets generated by liquid-filled spherical lenses are devised for near-field high resolution imaging, demonstrating their applicability in the ultrasound domain. It is demonstrated that, by changing the inner liquid of the spherical lens or by tuning the mixing ratio between two liquids, the main focal parameters of the ultrasonic jet can be accurately controlled. The proposed designs are validated using both numerical simulations and experimental measurements, paving the way for the use of these kind of structures in focused ultrasound applications., This work would not have been possible without the following funding sources: PAID-01-18 personal FPI grant from Universitat Politècnica de València; Spanish government MINECO TEC2015-70939-R project; Spanish government MICINN RTI2018-100792-B-I00 project; Generalitat Valenciana AICO/2020/139 project.

[ES] Actualmente existe una gran variedad de materiales para implantes odontológicos debido al avance de la tecnología CAD/CAM que ha permitido obtener unidades de fresado de distintos materiales. Cada material presenta una microestructura distinta con unas propiedades mecánicas asociadas. Dopar con nanopartículas o fibras un material modifica su estructura interna y también puede tener efectos en sus propiedades elásticas. Uno de los materiales más comunes es la resina, aunque como solución temporal debido a ser un plástico rígido, quebradizo, con escasa fuerza superficial y que absorbe líquidos. Se espera que dopando la resina de grafeno se solucionen los problemas comentados anteriormente. Dada la variedad de nuevos materiales existentes es importante caracterizarlos y conocer sus propiedades para darles el mejor uso en la odontología. Los ensayos no destructivos por ultrasonidos permiten la caracterización de las propiedades elásticas de los materiales. El objetivo del presente Trabajo Final de Máster es caracterizar las constantes elásticas de diferentes materiales CAD/CAM dopados con grafeno empleando los ultrasonidos. Los resultados de este trabajo permitirán optimizar la selección de los materiales de acuerdo con sus propiedades mecánicas para las diferentes aplicaciones del ámbito de la odontología, [ES] El desarrollo de sistemas de diseño asistido por ordenador (CAD) y de fabricación asistida por ordenador (CAM) abiertos ha permitido a las unidades de fresado producir restauraciones utilizando bloques de una multitud de proveedores. Así, el mercado ha visto una gran expansión en la disponibilidad de nuevos materiales para restauraciones indirectas (1). Los materiales disponibles presentan composiciones y microestructuras distintas que tienen efectos importantes en sus comportamientos mecánicos, entre ellos las resinas dopadas con grafeno (2). La resina, que es el material más empleado en odontología, tiene carencias por ser un plástico muy rígido y quebradizo, tiene muy poca dureza superficial y absorbe líquidos, por eso no suele emplearse para tratamientos definitivos. Sin embargo, al aplicarle dopaje de grafeno se consigue un material más flexible, con mayor dureza y sin absorción de líquidos (3). Las propiedades elásticas de los materiales están directamente relacionadas con su microestructura y composición, además, se ven alteradas frente a deformaciones mecánicas (4). Debido al gran número y variedad de los materiales disponibles para sistemas CAD/CAM, es un desafío para el dentista elegir el material más apropiado para cada caso clínico, considerando las condiciones funcionales, estéticas y biomecánicas de cada paciente. Por este motivo es importante la caracterización mecánica de los nuevos materiales. Los Ensayos No Destructivos por ultrasonidos permiten caracterizar las propiedades elásticas de los materiales: el módulo elástico, el módulo de cizalla y el coeficiente de Poisson (5,6). La isotropía de los materiales es la propiedad de ser direccionalmente independiente. Sin embargo, un material es anisótropo cuando sus propiedades mecánicas varían en función de la dirección de análisis. Un material puede considerarse ortotrópico, cuando las propiedades difieren según las direcciones ortogonales. El objetivo del presente Trabajo Final de Máster es caracterizar las constantes elásticas de diferentes materiales CAD/CAM dopados con grafeno empleando los ultrasonidos. Los resultados de este trabajo permitirán optimizar la selección de los materiales de acuerdo a sus propiedades mecánicas para las diferentes aplicaciones del ámbito de la odontología., [EN] Nowadays there is a considerable variety of materials used to manufacture dental implants due to the progress in CAD/CAM technology, which has allowed us to obtain milling units of different materials. Each material implies a different microstructure associated with specific mechanical properties. Enriching a material with nanoparticles or fibers modifies its inner structure and can also affect its elastic properties. One of the most commonly used materials is resin, even though it is only used as a temporary solution, because of the fact that it is a rigid plastic, fragile, with scarce superficial strength and the fact that it absorbs liquids. It is hoped that the problems recently mentioned will be solved when the resin is enriched with graphene. Given the variety of new existing materials, it is important to characterize them and to know their properties, in order to give them the best use in odontology. Ultrasonic non-destructive testing allows the characterization of the materials’ elastic properties. The objective of the current Master’s degree Final Project is to characterize the elastic constants of different CAD/CAM materials enriched with graphene by using ultrasounds. This project’s results will allow to optimize the selection of the materials according to their mechanical properties for the different applications in the field of odontology.

En la actualidad, el ritmo apresurado de la vida moderna asociado a una mayor conciencia por el consumo de productos saludables, ha provocado un incremento en la demanda de frutas y vegetales mínimamente procesados. Sin embargo, el procesamiento de estos productos implica operaciones que provocan daño celular en los tejidos generando desordenes bioquímicos y fisiológicos y promoviendo el desarrollo de microorganismos, acortando así su vida útil. Entonces se requiere el uso nuevas estrategias y tecnologías que permitan mantener la calidad y extender la vida en estantería de los mismos. El uso de recubrimientos comestibles (RC) está demostrando ser muy útil para la preservación de frutas y vegetales mínimamente procesados. Sin embargo, la efectividad del recubrimiento para limitar la respiración y deshidratación del producto mínimamente procesado depende de las propiedades de barrera frente a los gases y al vapor de agua. Para el desarrollo de la presente investigación, se seleccionaron tres polisacáridos de diferente fuente: carboximetilcelulosa sódica (CMCNa), alginato de sodio (AS) y almidón de mandioca (AM), para estudiar, en un primer momento, su capacidad como materiales de base para la elaboración y caracterización de films comestibles (FC), empleando glicerol como plastificante. Se investigó el efecto de diferentes concentraciones de los polímeros y del plastificante sobre las propiedades de las suspensiones y de los films obtenidos. Se lograron obtener tres formulaciones finales basadas en diferentes combinaciones de polímero - plastificante, una para cada polisacárido en estudio. Las mismas fueron: CMC 1%-Gly 30%; MAN 3%-Gly 20% y ALG 2% Gly-40%, definido principalmente por su mejora sobre las propiedades de barrera. El conjunto de estos resultados permitió arrojar un primer criterio de selección global para obtener una formulación optimizada de cada polímero y su posible aplicación como RC en zanahorias mínimamente procesadas (ZMP), usadas ampliamente como sistema alimentario modelo de diferentes investigaciones, debido a su amplia distribución y accesibilidad, así como también debido a las características propias del tejido. Sin embargo, teniendo en cuenta las limitaciones naturales en términos de propiedades de barrera contra la humedad, debido a la naturaleza hidrofílica de los polímeros estudiados, que desfavorecen y/o limitan la vida útil del producto almacenado, se verificó la necesidad de incorporar algún componente extra a la formulación, como por ejemplo un agente hidrofóbico para contrarrestar las limitaciones de barrera a la humedad y que permita mejorar la calidad de las ZMP. Sin embargo, el agregado de lípidos en la dispersión polimérica que permita una correcta y homogénea combinación de todos los componentes para formar una matriz compuesta, efectiva y estable requiere necesariamente del empleo de técnicas de homogeneización específicas que permitan la reducción de tamaño de las partículas, como los ultrasonidos (US). Esto último fue la base del estudio llevado a cabo en un segundo momento. Teniendo en cuenta que las propiedades funcionales del recubrimiento final se ven a afectadas por la compatibilidad adecuada de lípidos y polímeros, la distribución del tamaño de partícula y la cavitación acústica generada durante el tratamiento de emulsificación asistido por US, el objetivo de este nuevo estudio realizado fue mejorar las formulaciones de RC, a partir de la incorporación de aceite de girasol en diferentes concentraciones y su emulsificación mediante un tratamiento asistido por US. Los resultados arrojaron que las concentraciones de SO añadidas a las diferentes formulaciones de polisacáridos, conjuntamente con el tratamiento US, influyeron significativamente en las propiedades barrera y de afinidad al agua de los films obtenidos. En base a dichas propiedades, pudieron seleccionarse las concentraciones de aceite más apropiadas para formular cada nanoemulsión de polisacárido: ECMC: 0,25% SO; EMAN 0,25% y EALG: 0,15%. Sin embargo, el film EMAN fue la única formulación que presentó mejores propiedades de barrera al agua y microestructura homogénea que los films control. Teniendo en cuenta la importancia de la propiedad de barrera al agua en la conservación de productos de alta actividad acuosa, como los vegetales, el FC EMAN podría actuar como una barrera eficaz para el intercambio de gases. Por lo tanto, en un nuevo capítulo se analizó lo antes descrito, a partir de la evaluación físicoquímica, microbiológica y sensorial de los recubrimientos nano-emulsionados (ECMC, EMAN y EALG) aplicados en zanahorias frescas cortadas y almacenadas bajo refrigeración. Los resultados corroboraron la efectividad del FC EMAN como RC en las ZMP. En este sentido EMAN logró disminuir significativamente la actividad metabólica de las ZMP durante todo el almacenamiento refrigerado, lo cual fue concordante con una actividad enzimática controlada, y, en consecuencia, con un menor índice respiratorio. Todo ello resultó en un desarrollo microbiológico atenuado. Evidentemente, la combinación de una mayor uniformidad y extensión superficial de RC sobre la superficie de la zanahoria, junto a los efectos de la nano-emulsión obtenida por US hicieron que EMAN posea las mejores características como RC efectivo para preservar la calidad de las ZMP, al limitar la transferencia de agua de manera eficiente. Sumado a esto, el recubrimiento de las muestras EMAN contribuye a la conservación de sus atributos sensoriales durante todo el período de almacenamiento. A partir de las ventajas observadas sobre el RC EMAN y como etapa final del presente trabajo de investigación, se estudió una posible aplicación tecnológica de dicha formulación. Para ello se planteó el desarrollo de un mix de cereales ricos en nutrientes a base de zanahoria deshidratada pre- tratada con RC EMAN. Aquí, EMAN actuará como un tratamiento de presenvación ante los posibles y conocidos cambios de calidad que el producto sufre cuando es sometido a un proceso de deshidratación convencional. Los resultados obtenidos corroboraron el éxito del RC EMAN. El producto resultante presentó un gran atractivo, manteniendo sus características nutritivas y sensoriales originales. La combinación de ambas tecnologías (RC + secado) permite desarrollar y obtener un nuevo ingrediente natural, a partir de los subproductos de la industria de hortalizas frescas. Su efectividad, no sólo permitiría generar un impacto económico positivo para la industria de hortalizas frescas procesadas, sino también un atractivo nutritivo, funcional y sostenible, ya que se dará origen a un nuevo producto deshidratado con valor agregado y obtenido a partir de los subproductos de la industria de hortalizas frescas, específicamente, zanahorias., Facultad de Ciencias Exactas

La tendinopatía rotuliana es una patología frecuente entre los deportistas y cursa con alteraciones estructurales y fisiológicas que se pueden valorar mediante técnicas de imagen como la ecografía o la termografía infrarroja. El papel de la inflamación en las tendinopatías ha suscitado un notable debate durante décadas, aunque en la actualidad se está empezando a considerar un modelo en el que el proceso degenerativo convive junto al inflamatorio en el desarrollo de esta patología. El estudio de la temperatura, la señal Doppler intratendón y la ecotextura pueden resultar de interés al aportar información sobre el estado del tejido y el nuevo modelo fisiopatológico de tendinopatía, lo que permitiría adoptar un mejor abordaje y seguimiento de los tratamientos sobre la tendinopatía rotuliana. Objetivo: Analizar de forma fiable la señal Doppler intratendón, la resistencia vascular, la temperatura y los parámetros ecotexturales de primer orden (ecointensidad y ecovariación) en la tendinopatía rotuliana. Metodología: Esta tesis se presenta en formato de estudios individuales a modo de artículos que representan los principales apartados de la investigación. Cada uno de los estudios presenta una metodología propia, pero con una línea común: analizar la respuesta térmica, la hipervascularización intratendón y la ecotextura de la tendinopatía rotuliana a través de diferentes técnicas de imagen. Resultados: los resultados de la tesis son los resultados de cada uno de los artículos que la componen: 1) el nuevo método de análisis termográfico del tendón rotuliano mediante la superposición de regiones de interés (ROI), presenta una muy buena fiabilidad y reproducibilidad sobre las variables de tamaño, posición y temperatura media de la región de interés. 2) El nuevo método semiautomático de análisis de imagen para evaluar la señal Doppler y la resistencia vascular intratendón en la tendinopatía rotuliana, ha obtenido una muy buena fiabilidad y reproducibilidad sobre las variables de número, morfológicas y de resistencia vascular de las señales Doppler intratendón y, además, 3) este método es una buena variable predictora del índice de resistencia, ofreciendo una correlación excelente entre ambas variables. 4) En los deportistas con tendinopatía rotuliana unilateral se ha observado un aumento de la temperatura, una VR más baja y una mayor área de DS intratendón con respecto a deportistas control y a los tendones asintomáticos contralaterales. La ecovariación fue la única variable ecotextural analizada que presentó diferencias con el tendón asintomático contralateral, mostrándose moderadamente más alto. Conclusiones: La termografía y la cuantificación de la señal Doppler intratendón son técnicas fiables y potencialmente válidas para el análisis del estado del tendón en la tendinopatía rotuliana, y han permitido observar una mayor temperatura y una baja resistencia vascular intratendón como posibles signos inflamatorios en relación al modelo fisiopatológico de convivencia del proceso inflamatorio y degenerativo de la tendinopatía rotuliana. Terapia y Rehabilitación

El cáncer de próstata (CaP) es el primer cáncer por incidencia en hombres en países occidentales, y el tercero en mortalidad. Tras detectar en sangre una elevación del Antígeno Prostático Específico (PSA) o tras tacto rectal sospechoso se realiza una Resonancia Magnética (RM) de la próstata, que los radiólogos analizan para localizar las regiones sospechosas. A continuación, estas se biopsian, es decir, se toman muestras vivas que posteriormente serán analizadas histopatológicamente para confirmar la presencia de cáncer y establecer su grado de agresividad. Durante la biopsia se emplea típicamente Ultrasonidos (US) para el guiado y la localización de las lesiones. Sin embargo, estas no son directamente visibles en US, y el urólogo necesita usar software de fusión que realice un registro RM-US que transfiera la localizaciones marcadas en MR al US. Esto es fundamental para asegurar que las muestras tomadas provienen verdaderamente de la zona sospechosa. En este trabajo se compendian cinco publicaciones que emplean diversos algoritmos de Inteligencia Artificial (IA) para analizar las imágenes de próstata (RM y US) y con ello mejorar la eficiencia y precisión en el diagnóstico, biopsia y tratamiento del CaP: 1. Segmentación automática de próstata en RM y US: Segmentar la próstata consiste en delimitar o marcar la próstata en una imagen médica, separándola del resto de órganos o estructuras. Automatizar por completo esta tarea, que es previa a todo análisis posterior, permite ahorrar un tiempo significativo a radiólogos y urólogos, mejorando también la precisión y repetibilidad. 2. Mejora de la resolución de segmentación: Se presenta una metodología para mejorar la resolución de las segmentaciones anteriores. 3. Detección y clasificación automática de lesiones en RM: Se entrena un modelo basado en IA para detectar las lesiones como lo haría un radiólogo, asignándoles también una estimación del riesgo. Se logra mejorar la precisión diagnóstica, dando lugar a un sistema totalmente automático que podría implantarse para segunda opinión clínica o como criterio para priorización. 4. Simulación del comportamiento biomecánico en tiempo real: Se propone acelerar la simulación del comportamiento biomecánico de órganos blandos mediante el uso de IA. 5. Registro automático RM-US: El registro permite localizar en US las lesiones marcadas en RM. Una alta precisión en esta tarea es esencial para la corrección de la biopsia y/o del tratamiento focal del paciente (como braquiterapia de alta tasa). Se plantea el uso de la IA para resolver el problema de registro en tiempo casi real, utilizando modelos biomecánicos subyacentes. Prostate cancer (PCa) is the most common malignancy in western males, and third by mortality. After detecting elevated Prostate Specific Antigen (PSA) blood levels or after a suspicious rectal examination, a Magnetic Resonance (MR) image of the prostate is acquired and assessed by radiologists to locate suspicious regions. These are then biopsied, i.e. living tissue samples are collected and analyzed histopathologically to confirm the presence of cancer and establish its degree of aggressiveness. During the biopsy procedure, Ultrasound (US) is typically used for guidance and lesion localization. However, lesions are not directly visible in US, and the urologist needs to use fusion software to performs MR-US registration, so that the MR-marked locations can be transferred to the US image. This is essential to ensure that the collected samples truly come from the suspicious area. This work compiles five publications employing several Artificial Intelligence (AI) algorithms to analyze prostate images (MR and US) and thereby improve the efficiency and accuracy in diagnosis, biopsy and treatment of PCa: 1. Automatic prostate segmentation in MR and US: Prostate segmentation consists in delimiting or marking the prostate in a medical image, separating it from the rest of the organs or structures. Automating this task fully, which is required for any subsequent analysis, saves significant time for radiologists and urologists, while also improving accuracy and repeatability. 2. Segmentation resolution enhancement: A methodology for improving the resolution of the previously obtained segmentations is presented. 3. Automatic detection and classification of MR lesions: An AI model is trained to detect lesions as a radiologist would and to estimate their risk. The model achieves improved diagnostic accuracy, resulting in a fully automatic system that could be used as a second clinical opinion or as a criterion for patient prioritization. 4. Simulation of biomechanical behavior in real time: It is proposed to accelerate the simulation of biomechanical behavior of soft organs using AI. 5. Automatic MR-US registration: Registration allows localization of MR-marked lesions on US. High accuracy in this task is essential for the correctness of the biopsy and/or focal treatment procedures (such as high-rate brachytherapy). Here, AI is used to solve the registration problem in near-real time, while exploiting underlying biomechanically-compatible models.