Ptf1a/p48 is a pancreas specific bHLH transcription factor that is required at early stages of embryonic development for pancreas formation and, during adulthood, for the proper exocrine pancreatic function. P48 also exerts an antiproliferative effect, which may exert a tumor suppressor activity. In this study, based on a yeast two-hybrid approach, we have identified new p48 partners that modulate the activity of p48. Among the newly identified putative interactors we found p/CAF, which is a coactivator that potentiates its transcriptional activity, and ICAT, an inhibitor of the β-catenin/TCF signaling pathway. ICAT binds to p48 and is coexpressed with it in the pancreas during development and postnatally. Using different cellular models, ICAT overexpression in acinar tumor cells resulted in changes of the pancreatic specific gene expression pattern. Furthermore, high levels of ICAT inhibited the interaction between p48 and p/CAF. While this hetero-oligomeric complex is required for the acinar gene expression, ICAT itself is shown to be present in a reconstituted PTF1 complex in vivo. Importantly, altered ICAT expression is demonstrated in several histological types of pancreatic tumors, possibly contributing to their differentiation phenotype and neoplastic properties. / Ptf1a/p48 es un factor de transcripción bHLH específico del páncreas necesario durante los estadios tempranos del desarrollo embrionario para la formación del mismo, y para el correcto funcionamiento del páncreas exocrino en el adulto. P48 desempeña también una función antiproliferativa, la cual puede resultar en una actividad de supresión tumoral. En el presente estudio, basado en una estrategia de cribado de doble-híbrido en levadura, han sido identificadas nuevas proteínas que interaccionan y que modulan la actividad específica de p48. Entre las posibles proteínas que interaccionan y han sido identificadas de novo se encuentra p/CAF, un co-activador que potencia la actividad transcripcional de p48, y ICAT, un inhibidor de la vía de señalización de la β-catenina. Se ha demostrado que ICAT se une a p48 y ambos son co-expresados en el páncreas durante el desarrollo y en el adulto. Utilizando diferentes modelos celulares, la sobreexpresión de ICAT en células tumorales acinares resultó en un cambio en el patrón de expresión de genes específicos del páncreas. Al mismo tiempo, se observó que niveles elevados de ICAT inhiben la interacción entre p48 y su co-activador p/CAF. Mientras que este complejo hetero-oligomérico es necesario para la expresión de los genes acinares, se demostró que ICAT está presente en un complejo PTF1 reconstituido in vivo. Finalmente, se observaron alteraciones en la expresión de ICAT en varios tipos histológicos de tumores pancreáticos, que posiblemente contribuyen a su fenotipo de diferenciación y propiedades neoplásicas.

En los Estados Unidos, los latinos suelen tener menos acceso a la educación, el trabajo, y el seguro médico en comparación con los blancos no-latinos, pero aun así el grupo parece superar ciertos obstáculos de la salud. Las estadísticas de la población latina muestran mayor longevidad y otras tasas favorables en comparación con los blancos no-latinos. Los expertos han titulado esta contradicción “La Paradoja Hispana Epidemiológica”. Desafortunadamente, la investigación de la paradoja está llena de generalizaciones y presuposiciones erróneas sobre la población latina diversa. Esta tesis investiga los participantes que producen generalizaciones sobre la supuesta paradoja para mostrar que estas generalizaciones impiden un entendimiento claro. Antes de llegar a conclusiones e implicaciones, es necesario diseccionar la paradoja para poder entender esta diversidad y especificar los aspectos que realmente necesitan explicaciones. El análisis de la aparente paradoja tiene mucho que decirnos no sólo sobre la población latina, sino también sobre las maneras en que se estudia la salud y cómo se presenta información sobre la salud al público. Una examinación de las investigaciones de la paradoja puede dar luz a estos discursos generales.

L'adenocarcinoma pancreàtic és una neoplàsia amb mal pronòstic per la que no existeixen marcadors específics. En aquesta tesi s'han estudiat possibles alteracions de les estructures glucídiques de la ribonucleasa pancreàtica humana (RNasa 1) de sèrum amb l'objectiu de determinar el seu ús diagnòstic. S'han descrit les estructures glucídiques de la RNasa 1 sèrica i de línies cel·lulars endotelials, i s'ha observat un increment en la proporció d'estructures biantenàries amb Fc en la RNasa 1 sèrica de pacients amb càncer de pàncreas, fet que podria ser d'utilitat diagnòstica. També, donada la gran similitud entre les estructures glucídiques descrites per la RNasa 1 sèrica i per l'endotelial, l'origen de la RNasa 1 sèrica sembla ser principalment endotelial. La RNasa 1 també s'ha avaluat per electroforesi bidimensional i s'ha establert una correlació entre el contingut d'àcid siàlic i el seu pI, fet que pot ajudar a la interpretació dels mapes bidimensionals d'altres glicoproteïnes. / Pancreatic adenocarcinoma has one of the highest mortality rates of all neoplasias and it has no specific markers. In this work, possible alterations in the glycan structures of human pancreatic ribonuclease (RNase 1) present in serum are investigated with the aim of determining its diagnostic utility. Serum and endothelial RNase 1 glycan structures have been described and an increase of biantennary structures with Fc in serum RNasen 1 from pancreatic cancer patients could be observed, what can be of diagnosis utility. Also, due to the high similarity between serum RNase 1 and endothelial RNase 1 glycan structures, it was concluded that endothelium can be the main producer of serum RNase 1. RNase 1 was also evaluated by two-dimensional electrophoresis and a correlation between the sialic acid content and the observed pI decrease could be establish, what may be very significant for understanding and interpreting two-dimensional maps from other glycoproteins.

The associations between coping styles, measured by COPE Test, dispositional version (Carver,Scheier and Weintraub, 1989), and Health Status inferred through a performance status, measured by Karnofsky's Index of Behavioral Performance are examined. The study focuses upon 28 oncological in patients. Positive moderate Pearson's correlations were found between these two variables in this correlational-descriptive study. These were interpreted in the following sense: the larger use of the style, the less health status among the scales suppression of competent activities, procrastination of coping, instrumental social support, focusing and releasing of emotions and behavioral disengagement. The active coping scale presented a negative correlationwith regard to Performance Status as a health measure. / Se estudian las asociaciones entre estilos de afrontamiento medidos a través del Test de Estimación del Afrontamiento COPE-versión disposicional (Carver, Scheier y Weintraub. 1989) y Estado de Salud inferido a través del Estatus Performance, medido a través del Índice de EjecuciónConductual de Karnofsky, en un grupo de 28 pacientes oncológicos hospitalizados de ambos sexos. La investigación alcanza el nivel descriptivo-correlacional, y se encontraron asociaciones entre ambas variables expresadas en correlaciones Pearson positivas y moderadas interpretadas en el siguiente sentido: a mayor empleo del estilo, menor estatus de salud entre las escalas supresión de actividades competentes, postergación del afrontamiento, apoyo social instrumental, enfocar y liberar emociones y desentendimiento conductual. La escala afrontamiento activo, presentó una correlación negativa respecto al Estatus Performance como medida de salud.

La publicidad con responsabilidad y compromiso social es un recurso muy importante al que recurren muchas empresas para lograr alcanzar sus objetivos comerciales y de comunicación. De esa manera, logran transmitir un propósito y desarrollar un vínculo más cercano con el consumidor generando un valor agregado para las marcas. Así mismo, Oncosalud es una empresa que se dedica a tratamientos oncológicos y hace uso de este recurso en su campaña “Ayúdanos a desaparecer el cáncer de mama” para resaltar la gravedad del cáncer de mama, una de las enfermedades más dañinas y mortales para las mujeres en Perú y el mundo. Por otro lado, es importante mencionar que existen investigaciones enfocadas cuantitativamente, por lo que sería importante analizar este tema desde el enfoque cualitativo. Con miras a analizar las percepciones y puntos de vista de las mujeres que han superado esta enfermedad, la presente investigación se posiciona en el paradigma fenomenológico con un enfoque cualitativo y diseño fenomenológico. Para su desarrollo se realizarán entrevistas semi-estructuradas a veinte mujeres que tuvieron cáncer de mama de manera confidencial bajo los métodos de muestreo propositivo y por bola de nieve con el objetivo de analizar sus percepciones. Se eligieron mujeres que tuvieron cáncer de mama, ya que al haber superado esta enfermedad son quienes promueven la realización de chequeos preventivos en más mujeres porque gran parte de ellas lograron salvarse por ese motivo. Es así que la presente investigación gira en torno a ellas, ya que su percepción sobre de la campaña es importante para evidenciar la responsabilidad y el compromiso social de la misma. / Advertising with responsibility and social commitment is a very important resource that many companies turn to in order to achieve their commercial and communication objectives. In this way, they manage to convey a purpose and develop a closer bond with the consumer, generating added value for brands. Likewise, Oncosalud is a company that is dedicated to cancer treatments and makes use of this resource in its campaign "Help us make breast cancer disappear" to highlight the severity of breast cancer, one of the most harmful and deadly diseases for women in Peru and the world. On the other hand, it is important to mention that there are quantitatively focused research, so it would be important to analyze this issue from a qualitative approach. With a view to analyzing the perceptions and points of view of women who have overcome this disease, this research is positioned in the phenomenological paradigm with a qualitative approach and phenomenological design. For its development, semi-structured interviews will be carried out with twenty women who had breast cancer in a confidential manner under the methods of propositional sampling and by snowball in order to analyze their perceptions. Women who had breast cancer were chosen, since having overcome this disease, they are the ones who promote preventive check-ups in more women because many of them managed to save themselves for that reason. Thus, this research revolves around them, since their perception of the campaign is important to demonstrate its responsibility and social commitment. / Trabajo de investigación

Introducción: El cáncer de mama es más frecuente en mujeres y la segunda con mayor tasa de mortalidad en el Perú a pesar de la existencia de avanzadas técnicas oncológicas. Por ello, planteamos comparar la Radioterapia Externa (RE) con la Radioterapia intraoperatoria (RIO) en el tratamiento temprano. Esta última, técnica de concentración de dosis, cuenta con poca experiencia a nivel nacional. Objetivos: Comparar supervivencia global y libre de enfermedad a los 2 años, la incidencia de recurrencia local ipsilateral y toxicidad en pacientes con cáncer de mama temprano, que fueron sometidas a RIO o RE durante los años 2016-2018 en una clínica privada oncológica. Materiales y Métodos: Se realizó un estudio observacional, analítico de cohortes retrospectivo, con análisis bivariado para las variables dependientes; recurrencia local ipsilateral, toxicidad y sobrevida con las variables independientes. La diferencia entre estos grupos fue analizada con el modelo multivariado de regresión tipo Cox, para obtener el Hazard Ratio. El análisis de supervivencia se calculó mediante el método Kaplan-Meier, y la diferencia fue sometida a prueba log rank. Resultados: De un total de 482 pacientes con cáncer de mama temprano; 166 recibieron RIO y 316 recibieron RE convencional, con una mediana de seguimiento de 54 meses (RIC 27,1-63,4). La SG fue de 96,47% a los 2 años (98,8% RIO vs 95,25% RE), el análisis multivariado no mostró diferencia significativa. La SLE fue de 98,27% (97,97% RIO vs 98,73% RE). La recurrencia local ipsilateral de RE no fue inferior al de RIO y la toxicidad reportada como radiodermitis aguda fue mayor en el grupo que recibió RE (p<0,05). Discusión: Nuestro estudio es el primero en Perú que sugiere que dar RIO es al menos tan efectivo y con menor efecto colateral que la RE convencional. / Introduction: Breast cancer is more frequent in women and the second with the highest mortality rate in Peru despite the existence of advanced oncological techniques. For this reason, we propose to compare External Radiotherapy (EBRT) with intraoperative Radiotherapy (IORT) in early treatment. The IORT uses a dose concetration, has little experience at the national level. Objectives: To compare the global and disease-free survival at 2 years, the incidence of ipsilateral local recurrence and toxicity in patients with early breast cancer, who underwent conventional IORT or EBRT to conservation surgery during the years 2016-2018 in a private cancer clinic. Materials and Methods: An observational, analytical, retrospective cohort study was carried out, with bivariate analysis for the dependent variables; Ipsilateral local recurrence, toxicity and survival with the independent variables. The difference between these groups was analyzed with the Cox-type multivariate regression model to obtain the Hazard Ratio. Survival analysis was calculated using the Kaplan-Meier method and the difference was subjected to a log rank test. Results: From a total of 482 patients with early breast cancer; 166 received IORT and 316 received conventional EBRT, with a median follow-up of 54 months (IQR 27,1-63,4). SG was 96.47% at 2 years (98,8% RIO vs 95,25% RE), the multivariate analysis did not show a significant difference. The DFS was 98,27% (97,97% RIO vs 98,73% RE), a significant difference according to multivariate analysis (HRa 6,44 CI95% 1,46-28-29). The ipsilateral local recurrence of EBRT was not inferior to that of IORT and the toxicity reported as acute radiodermatitis was higher in the group that received EBRT (p <0,05) Discussion: Our study is the first in Peru to suggest that administering IORT is at least as effective and with fewer side effects than conventional EBRT. / Tesis

La vía PI3K/AKT/mTOR participa en múltiples procesos celulares fundamentales para la célula. Algunas mutaciones genéticas de los componentes de esta vía se han asociado a diversas enfermedades humanas: las más importantes son los carcinomas de mama, tiroides y endometrio, el glioblastoma multiforme, el cáncer de próstata y los linfomas. La vía canónica PI3K/AKT/mTOR se ha estudiado ampliamente en los últimos años. Sin embargo, el conocimiento de la complejidad de sus componentes principales y su interrelación con los elementos de otras vías va en aumento. Por ello, es importantes actualizar cada cierto tiempo la información disponible para la comprensión de este mecanismo. Así mismo, se están y se han desarrollado numerosos ensayos con medicinas selectivas en búsqueda de un tratamiento más inteligente para las enfermedades asociadas a alteraciones de esta vía. Por tanto, realizamos una revisión de esta vía de transducción con el objetivo de tener una visión cercana de su funcionamiento, sus alteraciones y enumerar algunas moléculas promisorias para ser utilizadas en futuros tratamientos. / The PI3K/AKT/mTOR pathway is involved in multiple cellular processes which are essential for the cells. Some genetic mutations of the components of this pathway have been associated with various human diseases, the most important of which are breast, thyroid and endometrium carcinomas; glioblastoma multiforme; prostate cancer and lymphomas. The PI3K/AKT/mTOR canonical pathway has been extensively studied in recent years. However, as the complexity of its main components and their correlation with the components of other pathways are increasing, it is important to update from time to time the available information to understand this mechanism. Furthermore, many trials have been conducted with selective medicines aimed to look for a more intelligent treatment for diseases associated with alterations in this pathway. Therefore, we review this transduction pathway to take a close look at its functioning and alterations, and to list some promising molecules for future treatments. / Revisión por pares

[ES] La búsqueda novedosa es un nuevo paradigma de los algoritmos de optimización, evolucionarios y bioinspirados, que está basado en la idea de forzar la búsqueda del óptimo global en aquellas partes inexploradas del dominio de la función que no son atractivas para el algoritmo, con la intención de evitar estancamientos en óptimos locales. La búsqueda novedosa se ha aplicado al algoritmo de optimización de enjambre de partículas, obteniendo un nuevo algoritmo denominado algoritmo de enjambre novedoso (NS). NS se ha aplicado al conjunto de pruebas sintéticas CEC2005, comparando los resultados con los obtenidos por otros algoritmos del estado del arte. Los resultados muestran un mejor comportamiento de NS en funciones altamente no lineales, a cambio de un aumento en la complejidad computacional. En lo que resta de trabajo, el algoritmo NS se ha aplicado en diferentes modelos, específicamente en el diseño de un motor de combustión interna, en la estimación de demanda de energía mediante gramáticas de enjambre, en la evolución del cáncer de vejiga de un paciente concreto y en la evolución del COVID-19. Cabe remarcar que, en el estudio de los modelos de COVID-19, se ha tenido en cuenta la incertidumbre, tanto de los datos como de la evolución de la enfermedad. / [CA] La cerca nova és un nou paradigma dels algoritmes d'optimització, evolucionaris i bioinspirats, que està basat en la idea de forçar la cerca de l'òptim global en les parts inexplorades del domini de la funció que no són atractives per a l'algoritme, amb la intenció d'evitar estancaments en òptims locals. La cerca nova s'ha aplicat a l'algoritme d'optimització d'eixam de partícules, obtenint un nou algoritme denominat algoritme d'eixam nou (NS). NS s'ha aplicat al conjunt de proves sintètiques CEC2005, comparant els resultats amb els obtinguts per altres algoritmes de l'estat de l'art. Els resultats mostren un millor comportament de NS en funcions altament no lineals, a canvi d'un augment en la complexitat computacional. En el que resta de treball, l'algoritme NS s'ha aplicat en diferents models, específicament en el disseny d'un motor de combustió interna, en l'estimació de demanda d'energia mitjançant gramàtiques d'eixam, en l'evolució del càncer de bufeta d'un pacient concret i en l'evolució del COVID-19. Cal remarcar que, en l'estudi dels models de COVID-19, s'ha tingut en compte la incertesa, tant de les dades com de l'evolució de la malaltia. / [EN] Novelty Search is a recent paradigm in evolutionary and bio-inspired optimization algorithms, based on the idea of forcing to look for those unexplored parts of the domain of the function that might be unattractive for the algorithm, with the aim of avoiding stagnation in local optima. Novelty Search has been applied to the Particle Swarm Optimization algorithm, obtaining a new algorithm named Novelty Swarm (NS). NS has been applied to the CEC2005 benchmark, comparing its results with other state of the art algorithms. The results show better behaviour in high nonlinear functions at the cost of increasing the computational complexity. During the rest of the thesis, the NS algorithm has been used in different models, specifically the design of an Internal Combustion Engine, the prediction of energy demand estimation with Grammatical Swarm, the evolution of the bladder cancer of a specific patient and the evolution of COVID-19. It is also remarkable that, in the study of COVID-19 models, uncertainty of the data and the evolution of the disease has been taken in account. / Martínez Rodríguez, D. (2021). Optimization Algorithm Based on Novelty Search Applied to the Treatment of Uncertainty in Models [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/178994

[ES] Encontrar un método no invasivo de clasificación fiable para distinguir entre pacientes con cancer de próstata e hiperplasia benigna de próstata no es una tarea trivial. El antígeno prostático específico mas utilizado presenta un au- mento en otras situaciones como la retención de orina o la eyaculación. Los productos metabólicos celulares como los compuestos volatiles en forma de bio-fluidos presentan una oportunidad para estudiarlos con la tecnología de semiconductores de óxido de metal. Una nariz electrónica diseñada para estos biofiuidos podría convertirse en una prueba ambulatoria clave para disminuir el número de biopsias. El diseño 3D, la creación de circuitos electrónicos, neumáticos, la adecuación de las muestras, la creación de una base de datos estandarizada para narices electrónicas, la definición de una interfaz de usuario amigable para el profesional sanitario, un sistema securizado para la comunicación con un servidor de almacenamiento de datos y todo el software necesario para hacer viable la democratización de las narices electrónicas en atención hospitalaria configuran la estrategia del trabajo. Además, el método empleado para conseguir aumentar el número de datos ha resultado determinante para hacer mas sencillo el entrenamiento de la red neuronal con la que se ha logrado una precisión del 87% en la clasificación entre pacientes de cancer de próstata e hiperplasia benigna de próstata. Se ha escogido un formato libro donde recoger todos los aspectos significativos de la realización del estudio. El primer capítulo se centra en el proyecto de tesis a financiar, la problemática a resolver, los objetivos y el plan de trabajo. En el segundo capítulo se definen los conceptos, el sentido del olfato, la vejiga, la próstata, los sensores utilizados, indicadores de cancer y otros elementos como la nariz electrónica. Es con una nariz electrónica de donde se obtienen las señales que se tratan en el capítulo tercero. En este capítulo se muestran las características de las señales provenientes de pacientes con cancer de próstata y pacientes con hiperplasia benigna de próstata, su tratamiento, filtrado, comparación y uso para la clasificación de pacientes. Asimismo, se muestran dos métodos distintos de clasificación y estudio de los algoritmos para automatizar la misma. El capítulo cuarto se centra en la construcción de un prototipo. Se ha abordado este capítulo como un manual de construcción que permita al lector conocer el proceso realizado, la toma de decisiones y la técnica utilizada para la realización del hardware, software y el modelo 3D. Dado que la diversidad de especialidades que confluyen en el mismo proyecto puede imposibilitar el dominio de alguno de los campos tratados, incluso dentro del mismo campo de especialización, se ha preparado este capítulo con diagramas y código fu- ente que acompaña a las explicaciones de forma detallada. El propósito de este capítulo es permitir a investigadores de diversas areas de conocimiento su construcción sin necesidad de profundizar en otros campos. Además, en este capítulo se detallan los procedimientos a fin de favorecer la democratización de la nariz electrónica como instrumento científico y con la esperanza de proporcionar la base para futuras implementaciones en la comunidad científica. Para el autor, la tesis no es sólo un documento, es un período de evolución personal. Ha estado condicionada por factores diversos, una pandemia, el planteamiento inicial, la financiación, el grupo de acogida, la línea de investigación, el desarrollo socio-económico del autor y el propio autoaprendizaje en el proceso de ejecución. Es por ello que se ha plasmado en el capítulo quinto lo que ha guiado de una u otra manera, pero de forma significativa, la toma de decisiones. Este capítulo versa sobre el trabajo futuro y tres proyectos, COST y H2020, DE1-SoC ADC e-Nose y Detección de tumores, que han ejercido influencia en el desarrollo de la tesis. Las conclusiones se recogen en el capítulo sexto. No obstante, cada capítulo dispone de un apartado llamado "Reflexiones" donde se anotan aquellas ideas y conclusiones concretas sobre el mismo. De esta forma se proporciona al lector un instrumento de lectura rápida que permita su consulta como si se tratara de un manual, sin necesidad de leer la totalidad del documento. En resumen, en este estudio se detallan los métodos y procedimientos de la investigación realizada con pacientes de cáncer de próstata e hiperplasia benigna de próstata con el propósito de conseguir un prototipo de una nariz electrónica para la clasificación de pacientes haciendo uso de orina como biofluido. Se ha tratado de escribir una referencia desde la que seguir construyendo conocimiento en torno a las narices electrónicas aplicadas a la clasificación de pacientes. / [CA] Trobar una mètode no invasiu de classificació fiable per a distingir entre pacients amb càncer de pròstata i hiperplàsia benigna de pròstata no és una tasca trivial. L'antigen prostàtic específic més utilitzat presenta un augment en altres situacions com la retenció d'orina o l'ejaculació. Els productes metabòlics cel·lulars com els compostos volàtils en forma de bio-fluids presenten una oportunitat per tal d'estudiar-los amb la tecnologia de semiconductors d'òxid de metall. Un nas electrònic dissenyat per a aquestos bio-fluids podria convertir-se en una prova ambulatòria clau per tal de disminuir el nombre de biòpsies. El disseny 3D, la creació de circuits electrònics, pneumàtics, l'adequació de les mostres, la creació d'una base de dades estandarditzada per a nassos electrònics, la definició d'una interfície d'usuari amigable per al professional sanitari, un sistema securitzat per a la comunicació amb un servidor d'emmagatzemament de dades i tot el software necessari per tal de fer viable la democratització dels nassos electrònics en atenció hospitalària configuren l'estratègia del treball. A més, el mètode emprat per a aconseguir augmentar el nombre de dades ha resultat determinant per fer més senzill l'entrenament de la xarxa neuronal amb la qual s'ha aconseguit una precisió del 87% a la classificació entre pacients de càncer de pròstata i hiperplàsia benigna de pròstata. S'ha escollit un format llibre on recollir tots els indrets significatius de la realització de l'estudi. El primer capítol es centra en el projecte de tesi a finançar, la problemàtica a resoldre, els objectius i el pla de treball. Al segon capítol es defineixen els conceptes, el sentit de l'olfacte, la bufeta, la próstata, els sensors utilitzats, indicadors de càncer i altres elements com el nas electrònic. És amb un nas electrònic d'on s'obtenen les senyals que es tracten al capítol tercer. En aquest capítol es mostren les característiques dels senyals provinents de pacients amb càncer de pròstata i pacients amb hiperplàsia benigna de próstata, el seu tractament, filtrat, comparació i ús per a la classificació de pacients. Així mateix, es mostren dos mètodes diferents de classificació i estudi dels algorismes per a automatitzar la mateixa. El capítol quart es centra en la construcció d'un prototip. S'ha abordat aquest capítol com un manual de construcció que permeta al lector conéixer el procés realitzat, la presa de decisions i la tècnica emprada pera la realització tant del hardware, els software i com el model 3D. Com que la diversitat d'especialitats que conflueixen en el mateix projecte pot impossibilitar el domini d'algun dels camps tractats, inclòs dins del mateix camp d'especialització, s'ha preparat aquest capítol amb diagrames i codi font que acompanya les explicacions de forma detallada. El propòsit d'aquest capítol és permetre a investigadors de diverses àrees de coneixement la seva construcció sense necessitat d'aprofundir en altres camps. A més, en aquest capítol es detallen els procediments per tal d'afavorir la democratització del nas electrònic com a instrument científic i amb la esperança de proporcionar la base per a futures implementacions en la comunitat científica. Per a l'autor, la tesi no és sols un document, és un període d'evolució personal. Ha estat condicionada per factors diversos, una pandèmia, el plantejament inicial, el finançament, el grup d'acollida, la línia d'investigació, el desenvolupament socio-econòmic de l'autor i el propi autoaprenentatge al procés d'execució. És per això que s'ha plasmat al capítol cinqué allò que ha guiat d'una manera o d'altra, però de forma significativa, la presa de decisions. Aquest capítol versa sobre el treball futur i tres projectes, COST i H2020, DE1-SoC ADC e-Nose i Detecció de tumors, que han exercit influència al desenvolupament de la tesi. És un exercici de reflexió al voltant dels mateixos i són una mostra de la capacitat investigadora de l'autor. Les conclusions es recullen al capítol sisé. No obstant això, cada capítol disposa d'un apartat anomenat "Reflexions" on s'anoten aquelles idees i conclusions concretes sobre el mateix. D'aquesta manera es proporciona al lector un instrument de lectura ràpida que permeta la seva consulta com si es tractés d'un manual, sense necessitat de llegir la totalitat del document. En resum, en aquest estudi es detallen els mètodes i procediments de la investigació realitzada amb pacients de càncer de pròstata i hiperplàsia benigna de pròstata amb el propòsit d'aconseguir un prototip d'un nas electrònic per a la classificació de pacients fent ús d'orina com a bio-fluid. S'ha tractat d'escriure una referència des d'on seguir construint coneixement al voltant dels nassos electrònics aplicats a la classificació de pacients. / [EN] Finding a reliable non-invasive classification method to distinguish between patients with prostate cancer and benign prostatic hyperplasia is not a trivial task. The most commonly used specific prostate antigen shows an increase in other situations such as urinary retention or ejaculation. Cellular metabolic products, such as volatile compounds in the form of bio- fiuids, present an opportunity to study them by using metal oxide semiconduc- tor technology. An electronic nose designed for these bio-fiuids could become a key ambulatory test in order to decrease the number of biopsies. The strategy of the work is configured in diferent fields. Design a 3D set to enclose the electronics and penumatic circuits. The suitability of the samples it has to be studied furthermore the creation of a standardized database for electronic noses to store these samples. The definition of a friendly user interface for the health professional besides a system secured for communication with a data storage server. To sum up, all the software and hardware necessary to make viable the democratization of electronic noses in hospital care. In addition, the method be inployed to increase the number of data has been decisive to simplify the training of the neural network with which an accuracy of 87% has been achieved in the classification between prostate cancer patients and benign prostatic hyperplasia. A book format has been chosen to collect all the significant points of the study. The first chapter focuses on the thesis project to be financed, the problem to be solved, the objectives and the work plan. The second chapter defines the concepts, the sense of smell, the bladder, the prostate, the sensors used, cancer indicators and other elements such as the electronic nose. It is with an electronic nose that the signals discussed in chapter three are obtained. This chapter shows the characteristics of signals from patients with prostate cancer and patients with benign prostatic hyper- plasia, their treatment, filtering, comparison and use for patient classification. Likewise, two different methods of classification and study of the algorithms to automate the same are shown. The fourth chapter focuses on the construction of a prototype. This chapter has been approached as a construction manual that allows the reader to know the process carried out, the decision-making and the technique used to make both the hardware, the software and the 3D. Since the diversity of specialties that converge in the same project can make it impossible to master any of the fields discussed, including within the same field of specialization, this chapter has been prepared with diagrams and source code that accompanies the explanations of form detailed. The purpose of this chapter is to allow researchers from various areas of knowledge to construct it without the need to delve into other fields. In addition, this chapter details the procedures to promote the democratization of the electronic nose as a scientific instrument and with the hope of providing the basis for future implementations in the scientific community. For the author, the thesis is not just a document, it is a period of personal evolution. It has been conditioned by various factors, a pandemic, the initial approach, the funding, the host group, the line of research, the socioof the author and the self-learning in the execution process. That is why what has been shaped in the fifth has guided in one way or another, but in a significant way, the decision-making. This chapter deals with future work and three projects, COST and H2020, DE1-SoC ADC eNose and Tumor Detection, which have influenced the development of the thesis. It is an exercise in reflection about them and they are a sample of the author's research capacity. The conclusions are collected in chapter six. However, each chapter has a section called "Reflections" where those specific ideas and conclusions about the same are noted. / Talens Felis, JB. (2022). Anàlisi, disseny i implementació d'instrumentació no invasiva per a la detecció de càncer de pròstata i bufeta mitjançant tecnologia MOS [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/190835

[ES] Conocer las propiedades electromagnéticas de los tejidos biológicos con la mayor exactitud posible tiene una gran importancia en el diseño de un elevado número de aplicaciones biomédicas. El diseño de dispositivos médicos inalámbricos, antenas superficiales e intracorporales, evaluación de tasas de absorción electromagnética, técnicas de tratamiento y detección de cáncer como la hipertermia e imágenes médicas son ejemplos de aplicaciones que requieren esta información para su desarrollo. Debido a que el cáncer provoca modificaciones estructurales en las células que a su vez generan cambios en las propiedades electromagnéticas, es posible desarrollar aplicaciones de detección de cáncer que se basen en este hecho. Un objetivo potencial es el cáncer de colon (CRC), debido a que los tejidos de colon sospechosos son accesibles de forma más o menos sencilla durante procedimientos endoscópicos. Este tipo de cáncer es uno de los más extendidos, siendo responsable de aproximadamente el 10% de casos y muertes totales. Existe un gran número de factores de riesgo que pueden explicar la aparición de la enfermedad, aunque esencialmente la probabilidad se incrementa significativamente con el aumento de la edad de la población. Los programas de cribado sobre la población son críticos: si el cáncer se detecta en etapas tempranas, la probabilidad de sobrevivir se incrementa en gran medida, y además se reducen los costes asociados. Uno de los objetivos principales de esta tesis es proponer aplicaciones que ayuden en la detección de CRC durante la colonoscopia haciendo uso de las diferencias en las propiedades electromagnéticas. Aparte de mejoras en el diagnóstico, complementar la colonoscopia puede conllevar otros beneficios colaterales como una reducción en la carga de anatomía patológica. Para demostrar la viabilidad y el potencial desarrollo futuro de estas aplicaciones, en esta tesis se miden y se trata de encontrar diferencias entre las propiedades electromagnéticas de tejidos sanos, cancerosos y patológicos de colon humano. Las medidas han sido llevadas a cabo mediante la técnica del coaxial terminado en abierto. Con el propósito de incrementar la precisión del método, se ha evaluado el principio de funcionamiento y se ha mejorado el proceso de calibración. Dos fuentes de tejido de colon han sido analizadas en esta tesis: tejidos procedentes de colonoscopias (biopsias) y tejidos obtenidos a partir de procedimientos quirúrgicos. Aparte de tejido sano, se estudian las siguientes patologías: Adenocarcinomas (CRC), adenomas sin displasia, adenomas con bajo grado de displasia, adenomas con alto grado de displasia, hiperplasias y hamartomas. Debido a la alta variabilidad entre distintos sujetos, las propiedades electromagnéticas de los tejidos sospechosos de un paciente en concreto deben ser siempre comparadas con las propiedades de sus tejidos sanos, no evaluadas de forma independiente. El segundo gran objetivo de esta tesis es el desarrollo de una nueva base de datos de las propiedades electromagnéticas de tejidos biológicos medidas in vivo. Ahora mismo, las colecciones disponibles están limitadas en número de tejidos o frecuencias caracterizadas, obligando a los investigadores a escoger bases de datos más completas pero realizadas ex vivo. No obstante, usar este tipo de colecciones tienen fuentes de incertidumbre adicionales dado que las medidas están condicionadas por la deshidratación de los tejidos y la perdida de flujo sanguíneo. El desarrollo de esta nueva base de datos puede facilitar el diseño de aplicaciones que requieran conocer las propiedades electromagnéticas con alto grado de precisión. / [CA] Conéixer les propietats electromagnètiques dels teixits biològics amb la major exactitud possible té una gran importància en el disseny d'un gran nombre d'aplicacions biomèdiques. El disseny de dispositius metges sense fil, antenes superficials i intracorporales, l'avaluació de taxes d'absorció electromagnètica, tècniques de tractament i detecció de càncer com ara la hipertèrmia i imatges mediques són exemples d'aplicacions que requerixen esta informació. Com el càncer provoca modificacions estructurals en les cèl·lules que generen canvis en les propietats electromagnètiques, es possible desenrotllar aplicacions de detecció de càncer que es basen en este fet. Un objectiu potencial és el càncer de colon (CRC), pel fet que els teixits de colon sospitosos són accessibles de forma més o menys senzilla durant procediments endoscòpics. Este tipus de càncer és un dels més estesos, sent responsable d'aproximadament el 10% de casos i morts totals. N'hi ha un gran nombre de factors de risc que poden explicar l'aparició de la malaltia, encara que en resum la probabilitat s'incrementa significativament amb l'augment de l'edat de la població. Els programes de cribratge sobre la població són crítics. Si el càncer es detecta en etapes primerenques, la probabilitat de sobreviure s'incrementa en gran manera, i a més es reduïxen els costos associats. Un dels objectius principals d'esta tesi és proposar aplicacions que ajuden en la detecció de CRC durant la colonoscòpia fent ús de les diferències en les propietats electromagnètiques. A banda de millores en el diagnòstic, complementar la colonoscòpia pot comportar altres beneficis col·laterals com una reducció en la càrrega d'anatomia patològica. Per a demostrar la fiabilitat i el potencial desenrotllament d'aquestes aplicacions, en aquesta tesi es mesuren i es tracta de trobar diferències entre les propietats electromagnètiques de teixits sans, cancerosos i patològics de colon humà. Les mesures han sigut realitzades mitjançant la tècnica del coaxial acabat en obert. Amb el propòsit d'incrementar la precisió del mètode, s'ha avaluat el seu principi de funcionament i s'ha millorat el procés de calibratge. Dos fonts de teixit de colon s'han analitzat en aquesta tesi: teixits procedents de colonoscòpies (biòpsies) i teixits obtinguts a partir de procediments quirúrgics. Apart de teixit sà, s'estudien els següents teixits: Adenocarcinomes (CRC), adenomes sense displàsia, adenomes amb baix grau de displàsia, adenomes amb alt grau de displàsia, hiperplàsies y hamartomes. Degut a l'alta variabilitat entre diferents subjectes, les propietats electromagnètiques dels teixits sospitosos d'un pacient en particular han de ser comparades amb les propietats dels seus teixits sans, no avaluats independentment. El segon gran objectiu d'esta tesi és el desenrotllament d'una nova base de dades de les propietats electromagnètiques de teixits biològics mesurades in vivo. Ara mateix, les col·leccions disponibles estan limitades en nombre de teixits o freqüències caracteritzades, obligant els investigadors a triar bases de dades més completes però realitzades ex vivo. No obstant això, este tipus de col·leccions te fonts d'incertesa addicionals atés que les mesures estan condicionades per la deshidratació dels teixits i la pèrdua de flux sanguini. El desenrotllament d'esta nova base de dades pot facilitar el disseny d'aplicacions que requerisquen conéixer les propietats electromagnètiques amb alt grau de precisió. / [EN] Nowadays, a careful knowledge of the electromagnetic properties of biological tissues is required for developing a great number of applications. The development of wireless medical devices, the design of in-body and on-body antennas, specific absorption rate evaluations, cancer treatment techniques such as hyperthermia and detection techniques like medical imaging are some examples of applications that rely on these data. Since cancer causes modifications on the biological structure of cells that can lead in turn to changes in the electromagnetic properties of the tissues, it is possible to develop novel detection applications taking advantage of it. One potential target is colorectal cancer (CRC), as suspicious tissues can be accessed quite easily through colonoscopy procedures. This kind of cancer is one of the most spread kinds, being responsible of about 1 out of 10 new cancer cases and deaths. There are several risk factors currently related to the apprising of this cancer, although in essence the higher the age of the population, the higher the incidence of CRC. Screening programs are key for detecting and diagnosing cancer: if found at early stages, the probability of survival increases greatly, and the cost of the treatment can be reduced as well. One of the major objectives of this dissertation is proposing applications for detecting CRC that aid in the colonoscopy procedures by making use of the differences in electromagnetic properties. Aside from enhancement in the diagnosis of CRC, improving the colonoscopy procedure can lead to collateral benefits like a lowering of the burden of anatomical pathology unit. With the aim at demonstrating the feasibility and the potential future development of these applications, in the framework of this thesis the dielectric properties of healthy, cancerous and pathological human colon tissues are measured and compared in order to find electromagnetic differences. Measurements are carried out by means of an open-ended coaxial system. Its principle of operation has been revisited with the aim at maximizing the accuracy of the method, and the calibration procedure has been optimized serving the same purpose. Two main sources of colon tissue have been analyzed: samples from colonoscopy biopsies and samples from surgery resections. Besides healthy tissue, the following colon tissues have been characterized: Adenocarcinomas (CRC), adenomas without dysplasia, adenomas with low-grade dysplasia, adenomas with high-grade dysplasia, hyperplastic polyps and hamartomatous polyps. Given the variability that can appear among subjects, the electromagnetic properties of suspicious tissues from a particular patient have to be always compared with those of his healthy ones, not evaluated independently. The second major objective of this thesis involves the development of a new database of electromagnetic properties of biological tissues obtained at in vivo conditions. Nowadays, the available collections are limited either in the number of tissues or the measured frequencies, and hence researchers have to make use of more complete databases but that were performed ex vivo. The drawback of using these collections is that results can be compromised by factors such as lack of blood perfusion and tissue dehydration. Developing this new database can facilitate the design of applications that needs of a careful knowledge of these properties. / Fornés Leal, A. (2019). Dielectric Characterization of Biological Tissues for Medical Applications [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/132188