Líneas de investigación

En la actualidad el programa de doctorado cuenta con profesores expertos de diferentes disciplinas, no solo del mundo de la ingeniería sino también de otros campos relacionados con la biología y la medicina. Las actividades de investigación se pueden estructurar en tres líneas principales:

• Línea 1: Telemedicina y sistemas de información
• Línea 2: Procesamiento de señales e imágenes médicas
• Línea 3: Dispositivos, biomateriales y biomecánica

Bajo estas líneas de investigación se enmarcan diferentes áreas de trabajo sobre las cuáles los alumnos interesados pueden desarrollar su proyecto de tesis.

1. Diseño y fabricación de nanoestructuras bio-compatibles y estables en el medio biológico para su uso como marcadores/contrastes (RM y MEG) para diagnóstico precoz de enfermedades (neurodegenerativas)
2. Instrumentación para el guiado externo de nanoestructuras magnéticas para el transporte de moléculas terapéuticas y focalización en tejidos/células objetivo. Tratamientos oncológicos de hipertermia o liberación localizada de fármacos
3. Desarrollo de técnicas avanzadas de análisis funcional y cuantitativo de imagen para el diagnóstico temprano de neuropatologías (PET, MR, MEG) y patologías cardiacas (US, MR, CT). Biofotónica
4. Investigación sobre micro-organización de la corteza cerebral. Análisis de la conectividad cerebral mediante técnicas funcionales de alta resolución temporal (MEG/EEG) y espacial (RMI/PET) para neurociencia cognitiva y marcadores biológicos precoces de la enfermedad de Alzheimer. Técnicas de modelado y simulación
5. Investigación sobre los mecanismos de comunicación cerebrales con campos magnéticos pulsados de muy baja frecuencia e intensidad . Nuevos dispositivos y actuadores. Interacción de los campos electromagnéticos con las estructuras vivas
6. Simulación Virtual y Planificación quirúrgica en cirugía mínimamente invasiva: Caracterización de la interacción sensorial en CMI. Simuladores por realidad virtual. Análisis y procesamiento de video laparoscópico. Reconstrucción 3D de la escena laparoscópica y diseño de aplicaciones de realidad aumentada para guiado quirúrgico en procedimientos complejos. Planificación quirúrgica: reconstrucción tridimensional de estructuras anatómicas a partir de estudios de imagen del paciente (CT, MR y US). Técnicas de registro multimodal de imágenes médicas para planificación y optimización de radioterapia y desarrollo de sistemas de evaluación cuantitativa de algoritmos de segmentación y de registro automáticos para el análisis objetivo de los resultados.
7. Páncreas artificial telemédico: Algoritmos de control en lazo cerrado para la administración de insulina con bombas de infusión continua con técnicas de control adaptativo por inversión basado en un modelo de referencia; control con redes neuronales y control con lógica borrosa. Caracterización de modelos de la dinámica glucosa insulina. Simuladores de paciente para la validación in-silico de los algoritmos. Caracterización de los dispositivos comerciales de medida de glucosa continua. Estudios para evaluar el impacto de la calibración.
8. Dispositivos inteligentes: Redes de sensores para inteligencia ambiental (soporte de la vida independiente y de programas de auto gestión de enfermedades, prevención de co morbilidades y su cuidado, promoción de hábitos saludables). Técnicas de predicción de glucosa para su aplicación con dispositivos comerciales de registro continuo de glucosa subcutánea. Modelos de predicción basados en redes neuronales. Aplicación para la generación automática de alarmas y anticipación en las acciones de control. Dispositivos de inteligencia ambiental para prevención y seguimiento de riesgo cardiometabólico, basados en monitorización de actividad física y hábitos alimentarios y promoción de estilos de vida saludable.
9. Tecnologías para ayuda a la decisión en medicina. Extracción de conocimiento en bases de datos clínicas por técnicas de data mining. Definición de índices de riesgo para evaluar el estado metabólico del paciente y generar alarmas automáticas. Sistemas de ayuda a la decisión en el cálculo de bolos de insulina en pacientes con diabetes Tipo 1. Definición de métodos de integración de información multiparamétrica procedente de variables de registro puntual (glucosa capilar, dieta, peso, otros) y de registro continuo (administración de insulina, glucosa intersticial, actividad física).
10. Telemedicina domiciliaria: Metodologías de modelado formal de procesos y sistemas de prestación de nuevos servicios de Telemedicina. Desarrollo de plataformas tecnológicas en estandarización e interoperabilidad de sistemas de telemedicina e historia clínica electrónica. Evaluación de servicios asistenciales basados en telemedicina como el seguimiento intensificado de pacientes crónicos (diabetes, VIH, EPOC); teleconsulta por videoconferencia (telepsiquiatría, consultoría); telemedicina sostenible para países en vías de desarrollo; telerrehabilitación en daño cerebral adquirido y “Ambient Assisted Living” para ancianos (deterioro cognitivo). Arquitecturas multi-agente contemplando aspectos de redundancia que garantizan la robustez y disponibilidad de los sistemas.
11. Investigación en Biomateriales y Materiales Biológicos. Caracterización termo-mecánica de vasos sanguíneos humanos para aplicación a procedimientos quirúrgicos. Biocompatibilidad y Biodeterioro. Nanotoxicidad
12. Integración, análisis multiescala de información biomédica. Modelado y simulación. Sistems Biology. Sistemas de información en ayuda a la medicina genómica y regenerativa. Investigación traslacional. Informática Biomédica y Biología computacional