En esta tesis doctoral se presenta el diseño y realización de arquitecturas VLSI de estimación de movimiento, en sus versiones de pixeles enteros y fraccionarios, para la etapa de predicción de la compensación de movimiento del estándar de codificación de video H.264/AVC. Las arquitecturas propuestas son estructuras de procesamiento pipeline-paralelas con alta eficiencia en su data_path y una administración optima de la memoria. Utilizando el algoritmo full-search block matching, los diseños cumplen los requerimientos de tamaño de bloque variable y resolución de ¼ de píxel del estándar con máxima calidad. Los estimadores de movimiento combinan las características de las arquitecturas consideradas en el estado del arte junto con la aplicación de nuevos esquemas y algoritmos hardware, en el proceso de codificación del componente luma de la señal de video. Diseñadas como coprocesadores de aceleración hardware para procesadores de 32 bits, las arquitecturas que se presentan han sido simuladas y sintetizadas para FPGA Virtex-4 de Xilinx, utilizando el lenguaje de descripción de hardware VHDL. / Mora Campos, A. (2008). Estudio de Arquitecturas VLSI de la etapa de predicción de la compensación de movimiento, para compresión de imágenes y video con Algoritmos full-search. Aplicación al estándar H.264/AVC [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/3446 / Palancia

Describir los mejores procesos para ejecutar correctamente una estrategia de una forma eficiente y con calidad no es siempre una tarea fácil. La estandarizaci ón de procesos en general y de Vías Clínicas en particular requiere de potentes herramientas de especificación e implementación que apoyen a los expertos en diseño. La utilización de modelos de Flujos de Trabajo (del inglés Work ows) facilita a los expertos en diseño la creación las reglas de ejecución de sus sistemas como si fueran programadores. Aún así debido a la gran mutabilidad de los procesos reales, es muy difícil conocer como los procesos se están ejecutando en la realidad. La utilización de técnicas de reconocimiento de formas pueden ayudar a los expertos en procesos a inferir, a partir de muestras de ejecución pasadas, modelos que expliquen la forma en la que estos procesos están efectivamente ejecutándose. Este paradigma es conocido como Aprendizaje de Flujos de Trabajo (del inglés Work ow Mining). Los cambios de estado en los procesos de cuidado existentes en las Vías Clínicas se basan en los resultados de las acciones. Los modelos actuales de Aprendizaje de Flujos de Trabajo no recogen esta información en sus corpus. Por eso, los actuales sistemas de aprendizaje no cubren las necesidades de problemas complejos como es el caso de las Vías Clínicas. En esta Tesis se van a estudiar los modelos de representación, interpretación y aprendizaje de Flujos de Trabajo con la intención de proponer un modelo adecuado para resolver los problemas que impiden a los diseñadores de procesos complejos, como Vías Clínicas, utilizar técnicas de Aprendizaje de Flujos de Trabajo. Para ello se va a definir un nuevo paradigma adecuado para el apoyo al diseño de Vías Clínicas, además de proporcionar herramientas para su uso. Por esto en esta Tesis se presenta además un modelo de representación de Flujos de Trabajo con una alta expresividad y legibilidad, una herramienta software capaz de ejecutar y simular Flujos de Trab / Fernández Llatas, C. (2009). Representación, interpretación y aprendizaje de flujos de trabajo basado en actividades para la estandarización de vías clínicas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/4562 / Palancia

En estos momentos la Universidad española se encuentra ante un momento crucial en el que se conjuga, entre otros, por una parte la incorporación al espacio europeo de educación superior, y por otra un prolongado descenso en el número de alumnos que acceden a la Universidad. Para afrontar esta coyuntura las Universidades han iniciado la elaboración de planes estratégicos, programas globales, análisis de la situación de cada universidad, etc., En este trabajo se realiza un análisis estatrégico de la evolución de las titulaciones TIC en la UPV, con los objetivos de analizar la evolución de estos estudios en los últimos años y determinar cuál va a ser la evolución previsible en los próximos, con el fin de plantear acciones que permitan decantar a más alumnos hacia estas carreras, si se considera necesario desde los órganos de gobierno. Adicionalmente se propone desarrollar una metodología de análisis trasferible a otras áreas de estudio El trabajo se inicia con una descripción de los objetivos perseguidos y la metodología seguida para alcanzarlos. En el Capítulo 2 se analiza el sistema educativo español, en el Capítulo 3 se analizan los datos utilizados referentes al sistema educativo, tanto globales como locales, dedicando el Capítulo 4 especialmente al empleo. En el capítulo 5 se analizan los estudios TIC en la UPV y en el Capítulo 6 se presentan las conclusiones del trabajo. / Capilla Lladró, R. (2009). Análisis estratégico de los estudios TIC en la Universidad Politécnica de Valencia [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/5767 / Palancia

El volumen intracraneal lo integran el volumen de líquido cefalorraquídeo (LCR), el de la sangre y el del parénquima cerebral. La entrada de sangre al cráneo en la sístole incrementa el volumen intracraneal. Según la ley de Monroe-Kellie debe ocurrir una descompensación en los volúmenes restantes para mantener constante el volumen total. Los desequilibrios que se producen en este proceso de la homeostasis cerebral se han asociado tanto a enfermedades neurodegenerativas como a cerebrovasculares. Por tanto, es necesario contar con metodologías adecuadas para analizar la dinámica de los fluidos intracraneales (LCR y sangre). Las secuencias dinámicas de resonancia magnética en contraste de fase (RM-CF) con sincronismo cardíaco permiten cuantificar el flujo de LCR y de sangre durante un ciclo cardíaco. La medición de flujo mediante secuencias de RM-CF es precisa y reproducible siempre que se use un protocolo de adquisición adecuado. La reproducibilidad y exactitud de las medidas dependen también del uso de técnicas adecuadas de posproceso que permitan segmentar las regiones de interés (ROI) independientemente del operador y admitan corregir los errores de fondo introducidos por la supresión imperfecta de las corrientes inducidas y la contribución a la señal de los pequeños movimientos que presenta el mesencéfalo por la transmisión del pulso vascular así como el submuestreo (aliasing), reflejado como un cambio abrupto y opuesto del sentido original del flujo. Estas técnicas de análisis deben también tener en cuenta los errores relacionados con el efecto de volumen parcial (EVP), causado por la presencia de tejido estacionario y de flujo en el interior de los vóxeles de la periferia de la región a estudiar El objetivo principal de esta tesis es desarrollar una metodología reproducible para evaluar cuantitativamente la dinámica de los fluidos intracraneales dentro de espacios de LCR (acueducto de Silvio, cisterna prepontina y espacio perimedular C2C3) y principales va / Flórez Ordóñez, YN. (2009). Intracranial fluids dynamics: a quantitative evaluation by means of phase-contrast magnetic resonance imaging [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6029 / Palancia

Los vasos sanguíneos poseen características estructurales y funcionales que disminuyen o amortiguan la pulsatilidad del flujo y la presión generada por la eyección ventricular. Este amortiguamiento determina que el flujo capilar sea continuo para optimizar la perfusión tisular y que la pulsatilidad de la onda de presión sea suficientemente baja como para no dañar la fina pared capilar. Es sabido que la rigidez arterial es determinada tanto por componentes funcionales como estructurales relacionados con las características elásticas propias de las arterias. Es sabido que la presión arterial (BP) persistentemente elevada modifica la rigidez arterial incrementándola debido a modificaciones en la estructura de las fibras de colágeno y elastina. Por otro lado, el incremento de la rigidez arterial, incrementa la velocidad de onda de pulso arterial (PWV) generada por la eyección ventricular. De modo similar, el incremento de la rigidez arterial provoca un aumento en la velocidad de la onda reflejada de presión, la cual se produce en las paredes de las arterias y las bifurcaciones del árbol arterial, esta condición modifica la morfología del pulso digital de volumen (DVP). Se estudió en esta investigación el comportamiento de la velocidad de onda de pulso en diferentes sitios de interés con respecto a la presión arterial y factores de riesgo cardiovascular que intervienen. Las valoraciones se realizaron a la velocidad de onda de pulso brazo-tobillo (baPWV), velocidad de onda de pulso dedo índice-dedo mayor (ftPWV) así como a las medidas de velocidad de onda de pulso corazón-dedo índice (hfPWV) y velocidad de onda de pulso corazón-dedo mayor (htPWV). Estudios similares se realizaron con el pulso digital de volumen (DVP) en su comportamiento con la presión arterial y factores de riesgo. Los parámetros de interés que se evaluaron son el índice de rigidez (SIDVP) y el índice de reflexión (RIDVP). / Padilla Hernández, JM. (2010). Caracterización de la onda de pulso arterial, velocidad (PWV) y morfología (DVP), como estimadores de la presión arterial [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/7767 / Palancia

We live in a highly dependent energy consumption world. This situation is expected to be unsustainable in the upcoming decades unless we change the energy model on which our society has been built. Recently and thanks to the great progress that technologies based on renewable energies (RE) are achieving, we have this possibility within our reach. Photovoltaic solar energy has proved to be one of the most mature and future-oriented natural resources, is clean, unlimited and has a great potential for use and possible applications. There are several types of photovoltaic technologies in the market today, including amorphous silicon (a-Si:H), less efficient than conventional polycrystalline silicon cells, but with very interesting characteristics, such as the low amount of silicon needed for their manufacturing and less energy expenditure for its elaboration, which results in a lower price and lower environmental impact, also its optical properties make it very interesting for certain types of applications such as building integrations. Due to the low implementation of amorphous silicon solar panels in the market, there are some deficiencies in knowing their behavior in facilities exposed to real outdoors conditions. The present thesis performs a study of the cycle of operation of two photovoltaic arrays of a-Si:H. The study is developed in two stages, in the first; we study the phenomenon of light-induced stabilization (LID) due to the Staebler-Wronski effect (SWE) and it is compared with existing literature, proposing a new model to describe this effect. In the second stage, the study of the photovoltaic plants is continued from the point of its stabilization, with the interest of characterizing the seasonal cyclic effect in the efficiency, produced by thermal variations of annealing, the SWE and the aging of the photovoltaic cells. This study has a particular interest as a tool for researchers, engineers and photovoltaic system designers, to better understand and quantify the effects of this technology under real operating conditions. / Vivimos en un mundo cada día más dependiente del consumo de energía. Esta situación se prevé insostenible en las próximas décadas a no ser que cambiemos el modelo energético sobre el que nuestra sociedad está construida. Recientemente y gracias a los grandes progresos que las tecnologías basadas en energías renovables (EERR) están demostrando, tenemos a nuestro alcance esta posibilidad. La energía solar fotovoltaica ha resultado ser uno de los recursos naturales más maduros y con mayor proyección de futuro, es limpia, inagotable y con gran potencial de uso y aplicaciones posibles. Existen en el mercado actual varios tipos de tecnologías fotovoltaicas, entre ellas, la de silicio amorfo (a-Si:H), menos eficiente que las células convencionales de silicio policristalino pero con características muy interesantes, como la baja cantidad de silicio necesario para su fabricación y menor gasto energético para su elaboración, lo cual redunda en un menor precio y menor impacto ambiental, también sus propiedades ópticas la hacen muy interesante para cierto tipo de aplicaciones como la integración en edificios. Debido a la baja implementación de paneles solares de silicio amorfo en el mercado, existen ciertas carencias a la hora de conocer su comportamiento en instalaciones expuestas a condiciones ambientales de trabajo. La presente Tesis, realiza un estudio del ciclo de funcionamiento de dos plantas fotovoltaicas de a-Si:H. El estudio se desarrolla en dos etapas, en la primera, se estudia el fenómeno de la estabilización inducida por la luz (LID) debido al efecto Staebler-Wronski (SWE) y se compara con la bibliografía existente, proponiendo un nuevo modelo para describir este efecto. En la segunda etapa, el estudio de las plantas fotovoltaicas es continuado a partir del punto de su estabilización, con el interés de caracterizar el efecto cíclico estacional en la eficiencia, producido por las variaciones térmicas de templado, el SWE y el envejecimiento de la célula fotovoltaica. Este estudio es de particular interés como herramienta para investigadores, ingenieros y diseñadores de sistemas fotovoltaicos, para poder conocer mejor y cuantificar los efectos de esta tecnología bajo condiciones reales de funcionamiento. / Vivim en un món cada dia més depenent del consum d'energia. Aquesta situació es preveu insostenible en les pròximes dècades llevat que canviem el model energètic sobre el qual la nostra societat està construïda. Recentment i gràcies als grans progressos que les tecnologies basades en energies renovables (EERR) estan demostrant, tenim al nostre abast aquesta possibilitat. L'energia solar fotovoltaica ha resultat ser un dels recursos naturals més madurs i amb major projecció de futur, és neta, inesgotable i amb gran potencial d'ús i aplicacions possibles. Existeixen al mercat actual diversos tipus de tecnologies fotovoltaiques, entre elles, la del silici amorf (a-Si:H), menys eficient que les cèl¿lules convencionals de silici policristal¿lí però amb característiques molt interessants, com la baixa quantitat de silici necessari per a la seua fabricació i menor despesa energètica per a la seua elaboració, la qual cosa redunda en un menor preu i menor impacte ambiental, també les seues propietats òptiques la fan molt interessant per a cert tipus d'aplicacions com la integració en edificis. A causa de la baixa implementació de panells solars de silici amorf al mercat, existeixen certes manques a l'hora de conèixer el seu comportament en instal¿lacions exposades a condicions ambientals de treball. La present Tesi, realitza un estudi del cicle de funcionament de dues plantes fotovoltaiques de a-Si:H. L'estudi es desenvolupa en dues etapes, en la primera, s'estudia el fenomen de l'estabilització induïda per la llum (LID) a causa de l'efecte Staebler-Wronski (SWE) i es compara amb la bibliografia existent, proposant un nou model per a descriure aquest efecte. En la segona etapa, l'estudi de les plantes fotovoltaiques és continuat a partir del punt de la seua estabilització, amb l'interès de caracteritzar l'efecte cíclic estacional en l'eficiència, produït per les variacions tèrmiques de temperat, el SWE i l'envelliment de la cèl¿lula fotovoltaica. Aquest estudi és de particular interès com a eina per a investigadors, enginyers i dissenyadors de sistemes fotovoltaics, per a poder conèixer millor i quantificar els efectes d'aquesta tecnologia sota condicions reals de funcionament. / Mateo Guerrero, C. (2017). Cinética de la saturación en células fotovoltaicas de silicio amorfo y posterior mejora en los procesos de estabilización inicial debido a la exposición a la radiación solar [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86284 / TESIS

La fibrilación auricular es una de las arritmias cardíacas más comunes observadas en la práctica clínica. Por lo tanto, es de vital importancia desarrollar nuevas tecnologías destinadas a diagnosticar y acabar con este tipo de arritmia, para mejorar la calidad de vida de los pacientes y reducir los costes de los sistemas nacionales de salud. En los últimos años ha aumentado el uso de las nuevas técnicas de mapeo auricular, basadas en sistemas multi-electrodo para mapear la actividad eléctrica en humanos. Dichas técnicas permiten localizar y ablacionar los impulsores de la fibrilación auricular, como son las fuentes focales o los rotores. Sin embargo, todavía existe incertidumbre sobre su precisión y los procedimientos experimentales para su análisis están limitados debido a su carácter invasivo. Por lo tanto, las simulaciones computacionales son una herramienta muy útil para superar estas limitaciones, al permitir reproducir con fidelidad las observaciones experimentales, dividir el problema bajo estudio en sub-estudios más simples, y realizar investigaciones preliminares imposibles de llevar a cabo en el práctica clínica. Esta tesis doctoral se centra en el análisis de la precisión de los sistemas de mapeo multi-electrodo a través de modelos y simulaciones computacionales. Para ello, desarrollamos modelos realistas multi-escala con el objetivo de simular actividad eléctrica auricular reentrante, en primer lugar en una lámina de tejido auricular, y en segundo lugar en las aurículas completas. Posteriormente, analizamos los efectos de las configuraciones geométricas multi-electrodo en la precisión de la localización de los rotores, mediante el uso de agrupaciones multi-electrodo con distancias inter-electrodo equidistantes, así como a través de catéteres de tipo basket con distancias inter-electrodo no equidistantes. Después de calcular los electrogramas unipolares intracavitarios, realizamos mapas de fase, detecciones de singularidad de fase para rastrear los rotores, y mapas de frecuencia dominantes. Finalmente, descubrimos que la precisión de los sistemas de mapeo multi-electrodo depende de su posición dentro de la cavidad auricular, de la distancia entre los electrodos y el tejido, de la distancia inter-electrodo, y de la contribución de las fuentes de campo lejano. Además, como consecuencia de estos factores que pueden afectar a la precisión de los sistemas de mapeo multi-electrodo, observamos la aparición de rotores falsos que podrían contribuir al fracaso de los procesos de ablación de la fibrilación auricular. / Atrial fibrillation is one of the most common cardiac arrhythmias seen in clinical practice. Therefore, it is of vital importance to develop new technologies aimed at diagnosing and terminating this kind of arrhythmia, to improve the quality of life of patients and to reduce costs to national health systems. In the last years, new atrial mapping techniques based on multi-electrode systems are increasingly being used to map the atrial electrical activity in humans and localise and target atrial fibrillation drivers in the form of focal sources or rotors. However, significant concerns remain about their accuracy and experimental approaches to analyse them are limited due to their invasive character. Therefore, computer simulations are a helpful tool to overcome these limitations since they can reproduce with fidelity experimental observations, permit to split the problem to treat into more simple substudies, and allow the possibility of performing preliminary investigations impossible to carry out in the clinical practice. This PhD thesis is focused on the analysis for accuracy of the multielectrode mapping systems through computational models and simulations. For this purpose, we developed realistic multiscale models in order to simulate atrial electrical reentrant activity, first in a sheet of atrial tissue and, then, in the whole atria. Then, we analysed the effects of the multi-electrode geometrical configurations on the accuracy of localizing rotors, by using multi-electrode arrays with equidistant inter-electrode distances, as well as multi-electrode basket catheters with non-equidistant inter-electrode distances. After computing the intracavitary unipolar electrograms, we performed phase maps, phase singularity detections to track rotors, and dominant frequency maps. We finally found out that the accuracy of multi-electrode mapping systems depends on their position inside the atrial cavity, the electrode-to-tissue distance, the inter-electrode distance, and the contribution of far field sources. Furthermore, as a consequence of these factors, false rotors might appear and could contribute to failure of atrial fibrillation ablation procedures. / La fibril·lació auricular és una de les arítmies cardíaques més comuns observades en la pràctica clínica. Per tant, és de vital importància desenvolupar noves tecnologies destinades a diagnosticar i acabar amb aquest tipus d'arítmia, per tal de millorar la qualitat de vida dels pacients i reduir els costos dels sistemes nacionals de salut. En els últims anys, ha augmentat l'ús de les noves tècniques de mapeig auricular, basades en sistemes multielèctrode per a mapejar l'activitat elèctrica auricular en humans. Aquestes tècniques permeten localitzar i ablacionar els impulsors de la fibril·lació auricular, com són les fonts focals o els rotors. No obstant això, encara hi ha incertesa sobre la seua precisió i els procediments experimentals per al seu anàlisi estan limitats a causa del seu caràcter invasiu. Per tant, les simulacions computacionals són una eina molt útil per a superar aquestes limitacions, en permetre reproduir amb fidelitat les observacions experimentals, dividir el problema sota estudi en subestudis més simples, i realitzar investigacions preliminars impossibles de dur a terme en el pràctica clínica. Aquesta tesi doctoral es centra en l'anàlisi de la precisió del sistemes de mapeig multielèctrode mitjançant els models i les simulacions computacionals. Per a això, desenvolupàrem models realistes multiescala per tal de simular activitat elèctrica auricular reentrant, en primer lloc en una làmina de teixit auricular, i en segon lloc a les aurícules completes. Posteriorment, analitzàrem els efectes de les configuracions geomètriques multielèctrode en la precisió de la localització dels rotors, mitjançant l'ús d'agrupacions multielèctrode amb distàncies interelèctrode equidistants, així com catèters de tipus basket amb distàncies interelèctrode no equidistants. Després de calcular els electrogrames unipolars intracavitaris, vam realitzar mapes de fase, deteccions de singularitat de fase per a rastrejar els rotors, i mapes de freqüència dominants. Finalment, vam descobrir que la precisió dels sistemes de mapeig multielèctrode depèn de la seua posició dins de la cavitat auricular, de la distància entre els elèctrodes i el teixit, de la distància interelèctrode, i de la contribució de les fonts de camp llunyà. A més, com a conseqüència d'aquests factors, es va observar l'aparició de rotors falsos que podrien contribuir al fracàs de l'ablació de la fibril·lació auricular. / Martínez Mateu, L. (2018). Mapping of the electrical activity of human atria. Multiscale modelling and simulations [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/104604 / TESIS

El cerebro está constituido por numerosos elementos que se encuentran interconectados de forma masiva y organizados en módulos que forman redes jerárquicas. Ciertas patologías cerebrales, como la enfermedad de Alzheimer y el trastorno por consumo de alcohol, se consideran el resultado de efectos en cascada que alteran la conectividad cerebral. La presente tesis tiene como objetivo principal la aplicación de las técnicas de análisis de la ciencia de redes para el estudio de las redes estructurales y funcionales en el cerebro, tanto en un estado control como en un estado patológico. Así, en el primer estudio de la presente tesis se examina la relación entre la conectividad estructural y funcional en la corteza cerebral de la rata. Se lleva a cabo un análisis comparativo entre las conexiones estructurales en la corteza cerebral de la rata y los valores de correlación calculados sobre las mismas regiones. La información acerca de la conectividad estructural se ha obtenido a partir de estudios previos, mientras que la conectividad funcional se ha calculado a partir de imágenes de resonancia magnética funcional. Determinadas propiedades topológicas, y extraídas de la conectividad estructural, se relacionan con la organización modular de las redes funcionales en estado de reposo. Los resultados obtenidos en este primer estudio demuestran que la conectividad estructural y funcional cortical están altamente relacionadas entre sí. Estudios recientes sugieren que el origen de la enfermedad de Alzheimer reside en un mecanismo en el cual depósitos de ovillos neurofibrilares y placas de beta-amiloide se acumulan en ciertas regiones cerebrales, y tienen la capacidad de diseminarse por el cerebro actuando como priones. En el segundo estudio de la presente tesis se investiga si las redes estructurales que se generan con la técnica de resonancia magnética ponderada en difusión podrían ser de utilidad para el diagnóstico de la pre-demencia causada por la enfermedad de Alzheimer. Mediante el uso de imágenes procedentes de la base de datos ADNI, se aplican técnicas de aprendizaje máquina con el fin de identificar medidas de centralidad que se encuentran alteradas en la demencia. En la segunda parte del estudio, se utilizan imágenes procedentes de la base de datos NKI para construir un modelo matemático que simule el proceso de envejecimiento normal, así como otro modelo que simule el proceso de desarrollo de la enfermedad. Con este modelado matemático, se pretende estimar la etapa más temprana que está asociada con la demencia. Los resultados obtenidos de las simulaciones sugieren que en etapas tempranas de la enfermedad de Alzheimer se producen alteraciones estructurales relacionados con la demencia. La cuantificación de la relación estadística entre las señales BOLD de diferentes regiones puede informar sobre el estado funcional cerebral característico de enfermedades neurológicas y psiquiátricas. En el tercer estudio de la presente tesis se estudian las alteraciones en la conectividad funcional que tienen lugar en ratas dependientes del consumo de alcohol cuando se encuentran en estado de reposo. Para ello, se ha aplicado el método NBS. El análisis de este modelo de rata revela diferencias estadísticamente significativas en una subred de regiones cerebrales que están implicadas en comportamientos adictivos. Por lo tanto, estas estructuras cerebrales podrían ser el foco de posibles dianas terapéuticas. La tesis aporta tres innovadoras contribuciones para entender la conectividad cerebral bajo la perspectiva de la ciencia de redes, tanto en un estado control como en un estado patológico. Los resultados destacan que los modelos basados en las redes cerebrales permiten esclarecer la relación entre la estructura y la función en el cerebro. Y quizás más importante, esta perspectiva de red tiene aplicaciones que se podrían trasladar a la práctica clínica. / The brain is composed of massively connected elements arranged into modules that form hierarchical networks. Experimental evidence reveals a well-defined connectivity design, characterized by the presence of strategically connected core nodes that critically contribute to resilience and maintain stability in interacting brain networks. Certain brain pathologies, such as Alzheimer's disease and alcohol use disorder, are thought to be a consequence of cascading maladaptive processes that alter normal connectivity. These findings have greatly contributed to the development of network neuroscience to understand the macroscopic organization of the brain. This thesis focuses on the application of network science tools to investigate structural and functional brain networks in health and disease. To accomplish this goal, three specific studies are conducted using human and rodent data recorded with MRI and tracing technologies. In the first study, we examine the relationship between structural and functional connectivity in the rat cortical network. Using a detailed cortical structural matrix obtained from published histological tracing data, we first compare structural connections in the rat cortex with their corresponding spontaneous correlations extracted empirically from fMRI data. We then show the results of this comparison by relating structural properties of brain connectivity to the functional modularity of resting-state networks. Specifically, we study link reciprocity in both intra- and inter-modular connections as well as the structural motif frequency spectrum within functionally defined modules. Overall, our results provide further evidence that structural connectivity is coupled to and shapes functional connectivity in cortical networks. The pathophysiological process of Alzheimer's disease is thought to begin years before clinical decline, with evidence suggesting pahtogenic seeding and subsequent prion-like spreading processes of neurofibrillary tangles and amyloid plaques. In the second study of this thesis, we investigate whether structural brain networks as measured with dMRI could serve as a complementary diagnostic tool in prodromal dementia. Using imaging data from the ADNI database, we first aim to implement machine learning techniques to extract centrality features that are altered in Alzheimer's dementia. We then incorporate data from the NKI database and create dynamical models of normal aging and Alzheimer's disease to estimate the earliest detectable stage associated with dementia in the simulated disease progression. Our model results suggest that changes associated with dementia begin to manifest structurally at early stages. Statistical dependence measures computed between BOLD signals can inform about brain functional states in studies of neurological and psychiatric disorders. Furthermore, its non-invasive nature allows comparable measurements between clinical and animal studies, providing excellent translational capabilities. In the last study, we apply the NBS method to investigate alterations in the resting-state functional connectivity of the rat brain in a PD state, an established animal model of clinical relevant features in alcoholism. The analysis reveal statistically significant differences in a connected subnetwork of structures with known relevance for addictive behaviors, hence suggesting potential targets for therapy. This thesis provides three novel contributions to understand the healthy and pathological brain connectivity under the perspective of network science. The results obtained in this thesis underscore that brain network models offer further insights into the structure-function coupling in the brain. More importantly, this network perspective provides potential applications for the diagnosis and treatment of neurological and psychiatric disorders. / El cervell està constituït per nombrosos elements que es troben interconnectats de forma massiva i organitzats en mòduls que formen xarxes jeràrquiques. Certes patologies cerebrals, com la malaltia d'Alzheimer i el trastorn per consum d'alcohol, es consideren el resultat d'efectes en cascada que alteren la connectivitat cerebral. La present tesi té com a objectiu principal l'aplicació de les tècniques d'anàlisi de la ciència de xarxes per a l'estudi de les xarxes estructurals i funcionals en el cervell, tant en un estat control com en un estat patològic. Així, en el primer estudi de la present tesi s'examina la relació entre la connectivitat estructural i funcional en l'escorça cerebral de la rata. Es du a terme una anàlisi comparativa entre les connexions estructurals en l'escorça cerebral de la rata i els valors de correlació calculats sobre les mateixes regions. La informació sobre la connectivitat estructural s'ha obtingut a partir d'estudis previs, mentre que la connectivitat funcional s'ha calculat a partir d'imatges de ressonància magnètica funcional. Determinades propietats topològiques, i extretes de la connectivitat estructural, es relacionen amb l'organització modular de les xarxes funcionals en estat de repòs. Els resultats obtinguts en este primer estudi demostren que la connectivitat estructural i funcional cortical estan altament relacionades entre si. Estudis recents suggereixen que l'origen de la malaltia d'Alzheimer resideix en un mecanisme en el qual depòsits d'ovulets neurofibrilars i plaques de beta- miloide s'acumulen en certes regions cerebrals, i tenen la capacitat de disseminar-se pel cervell actuant com a prions. En el segon estudi de la present tesi s'investiga si les xarxes estructurals que es generen amb la tècnica de la imatge per ressonància magnètica ponderada en difusió podrien ser d'utilitat per al diagnòstic de la predemència causada per la malaltia d'Alzheimer. Per mitjà de l'ús d'imatges procedents de la base de dades ADNI, s'apliquen tècniques d'aprenentatge màquina a fi d'identificar mesures de centralitat que es troben alterades en la demència. En la segona part de l'estudi, s'utilitzen imatges procedents de la base de dades NKI per a construir un model matemàtic que simule el procés d'envelliment normal, així com un altre model que simule el procés de desenrotllament de la malaltia. Amb este modelatge matemàtic, es pretén estimar l'etapa més primerenca que està associada amb la demència. Els resultats obtinguts de les simulacions suggereixen que en etapes primerenques de la malaltia d'Alzheimer es produeixen alteracions estructurals relacionats amb la demència. La quantificació de la relació estadística entre els senyals BOLD de diferents regions pot informar sobre l'estat funcional cerebral característic de malalties neurològiques i psiquiàtriques. A més, a causa de la seua naturalesa no invasiva, és possible comparar els resultats obtinguts entre estudis clínics i estudis amb animals d'experimentació. En el tercer estudi de la present tesi s'estudien les alteracions en la connectivitat funcional que tenen lloc en rates dependents del consum d'alcohol quan es troben en estat de repòs. Per a realitzar-ho, s'ha aplicat el mètode NBS. L'anàlisi d'aquest model de rata revela diferències estadísticament significatives en una subxarxa de regions cerebrals que estan implicades en comportaments addictius. Per tant, estes estructures cerebrals podrien ser el focus de possibles dianes terapèutiques. La tesi aporta tres innovadores contribucions per a entendre la connectivitat cerebral davall la perspectiva de la ciència de xarxes, tant en un estat control com en un estat patològic. Els resultats destaquen que els models basats en les xarxes cerebrals permeten aclarir la relació entre l'estructura i la funció en el cervell. I potser més important, esta perspectiva de xarxa té aplicacions que es podrien traslladar a la pràcti / Díaz Parra, A. (2018). A network science approach of the macroscopic organization of the brain: analysis of structural and functional brain networks in health and disease [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/106966 / TESIS

El balance del cerebro se altera a nivel estructural y funcional por el consumo de alcohol y puede causar trastornos por consumo de alcohol (TCA). El objetivo de esta Tesis Doctoral fue investigar los efectos del consumo crónico y excesivo de alcohol en el cerebro desde una perspectiva funcional y estructural, mediante análisis de imágenes multimodales de resonancia magnética (RM). Realizamos tres estudios con objetivos específicos: i) Para entender cómo las neuroadaptaciones desencadenadas por el consumo de alcohol se ven reflejadas en la conectividad cerebral funcional entre redes cerebrales, así como en la actividad cerebral, realizamos estudios en ratas msP en condiciones de control y tras un mes con acceso a alcohol. Para cada sujeto se obtuvieron las señales específicas de sus redes cerebrales tras aplicar análisis probabilístico de componentes independientes y regresión espacial a las imágenes funcionales de RM en estado de reposo (RMf-er). Después, estimamos la conectividad cerebral en estado de reposo mediante correlación parcial regularizada. Para una lectura de la actividad neuronal realizamos un experimento con imágenes de RM realzadas con manganeso. En la condición de alcohol encontramos hipoconectividades entre la red visual y las redes estriatal y sensorial; todas con incrementos en actividad. Por el contrario, hubo hiperconectividades entre tres pares de redes cerebrales: 1) red prefrontal cingulada media y red estriatal, 2) red sensorial y red parietal de asociación y 3) red motora-retroesplenial y red sensorial, siendo la red parietal de asociación la única red sin incremento de actividad. Estos resultados indican que las redes cerebrales ya se alteran desde una fase temprana de consumo continuo y prolongado de alcohol, disminuyendo el control ejecutivo y la flexibilidad comportamental. ii) Para comparar el volumen de materia gris (MG) cortical entre 34 controles sanos y 35 pacientes con dependencia al alcohol, desintoxicados y en abstinencia de 1 a 5 semanas, realizamos un análisis de morfometría basado en vóxel. Las principales estructuras cuyo volumen de MG disminuyó en los sujetos en abstinencia fueron el giro precentral (GPreC), el giro postcentral (GPostC), la corteza motora suplementaria (CMS), el giro frontal medio (GFM), el precúneo (PCUN) y el lóbulo parietal superior (LPS). Disminuciones de MG en el volumen de esas áreas pueden dar lugar a cambios en el control de los movimientos (GPreC y CMS), en el procesamiento de información táctil y propioceptiva (GPostC), personalidad, previsión (GFM), reconocimiento sensorial, entendimiento del lenguaje, orientación (PCUN) y reconocimiento de objetos a través de su forma (LPS). iii) Caracterizar estados cerebrales dinámicos en señales de RMf mediante una metodología basada en un modelo oculto de Markov (HMM en inglés)-Gaussiano en un paradigma con diseño de bloques, junto con distintas señales temporales de múltiples redes: componentes independientes y modos funcionales probabilísticos (PFMs en inglés) en 14 sujetos sanos. Cuatro condiciones experimentales formaron el paradigma de bloques: reposo, visual, motora y visual-motora. Mediante la aplicación de HMM-Gaussiano a los PFMs pudimos caracterizar cuatro estados cerebrales a partir de la actividad media de cada PFM. Los cuatro mapas espaciales obtenidos fueron llamados HMM-reposo, HMM-visual, HMM-motor y HMM-RND (red neuronal por defecto). HMM-RND apareció una vez el estado de tarea se había estabilizado. En un futuro cercano se espera obtener estados cerebrales en nuestros datos de RMf-er en ratas, para comparar dinámicamente el comportamiento de las redes cerebrales como un biomarcador de TCA. En conclusión, las técnicas de neuroimagen aplicadas en imagen de RM multimodal para estimar la conectividad cerebral en estado de reposo, la actividad cerebral y el volumen de materia gris han permitido avanzar en el entendimiento de los mecanismos homeostático / La ingesta d'alcohol altera el balanç del cervell a nivell estructural i funcional i pot causar trastorns per consum d' alcohol (TCA). L'objectiu d'aquesta Tesi Doctoral fou estudiar els efectes en el cervell del consum crònic i excessiu d'alcohol, des d'un punt de vista funcional i estructural i per mitjà d'anàlisi d'imatges de ressonància magnètica (RM). Vam realitzar tres anàlisis amb objectius específics: i) Per a entendre com les neuroadaptacions desencadenades pel consum d'alcohol es veuen reflectides en la connectivitat cerebral funcional entre xarxes cerebrals, així com en l'activitat cerebral, vam realitzar estudis en rates msP en les condicions de control i després d'un mes amb accés a alcohol. Per a cada subjecte vam obtindre els senyals de les xarxes cerebrals tras aplicar a les imatges funcionals de RM en estat de repòs una anàlisi probabilística de components independents i regressió espacial. Després, estimàrem la connectivitat cerebral en estat de repòs per mitjà de correlació parcial regularitzada. Per a una lectura de l'activitat cerebral vam adquirir imatges de RM realçades amb manganés. En la condició d'alcohol vam trobar hipoconnectivitats entre la xarxa visual i les xarxes estriatal i sensorial, totes amb increments en activitat. Al contrari, va haver-hi hiperconnectivitats entre tres parells de xarxes cerebrals: 1) xarxa prefrontal cingulada mitja i xarxa estriatal, 2) xarxa sensorial i xarxa parietal d'associació i 3) xarxa motora-retroesplenial i xarxa sensorial, sent la xarxa parietal d'associació l'única xarxa sense increment d'activitat. Aquests resultats indiquen que les xarxes cerebrals ja s'alteren des d'una fase primerenca caracteritzada per consum continu i prolongat d'alcohol, disminuint el control executiu i la flexibilitat comportamental. ii) Per a comparar el volum de MG cortical entre 34 controls sans i 35 pacients amb dependència a l'alcohol, desintoxicats i en abstinència de 1 a 5 setmanes vam emprar anàlisi de morfometria basada en vòxel. Les principals estructures on el volum de MG va disminuir en els subjectes en abstinència van ser el gir precentral (GPreC), el gir postcentral (GPostC), la corteça motora suplementària (CMS), el gir frontal mig (GFM), el precuni (PCUN) i el lòbul parietal superior (LPS). Les disminucions de MG en eixes àrees poden donar lloc a canvis en el control dels moviments (GPreC i CMS), en el processament d'informació tàctil i propioceptiva (GPostC), personalitat, previsió (GFM), reconeixement sensorial, enteniment del llenguatge, orientació (PCUN) i reconeixement d'objectes a través de la seua forma (LPS). iii) Caracterització de les dinàmiques temporals del cervell com a diferents estats cerebrals, en senyals de RMf mitjançant una metodologia basada en un model ocult de Markov (HMM en anglès)-Gaussià en imatges de RMf, junt amb dos tipus de senyals temporals de múltiples xarxes cerebrals: components independents i modes funcionals probabilístics (PFMs en anglès) en 14 subjectes sans. Quatre condicions experimentals van formar el paradigma de blocs: repòs, visual, motora i visual-motora. HMM-Gaussià aplicat als PFMs (senyals de RM funcional de xarxes cerebrals) va permetre la millor caracterització dels quatre estats cerebrals a partir de l'activitat mitjana de cada PFM. Els quatre mapes espacials obtinguts van ser anomenats HMM-repòs, HMM-visual, HMM-motor i HMM-XND (xarxa neuronal per defecte). HMM-XND va aparèixer una vegada una tasca estava estabilitzada. En un futur pròxim s'espera obtindre estats cerebrals en les nostres dades de RMf-er en rates, per a comparar dinàmicament el comportament de les xarxes cerebrals com a biomarcador de TCA. En conclusió, s'han aplicat tècniques de neuroimatge per a estimar la connectivitat cerebral en estat de repòs, l'activitat cerebral i el volum de MG, aplicades a imatges multimodals de RM i s'han obtés resultats que han permés avançar en l'enteniment dels m / Alcohol intake alters brain balance, affecting its structure and function, and it may cause Alcohol Use Disorders (AUDs). We aimed to study the effects of chronic, excessive alcohol consumption on the brain from a functional and structural point of view, via analysis of multimodal magnetic resonance (MR) images. We conducted three studies with specific aims: i) To understand how the neuroadaptations triggered by alcohol intake are reflected in between-network resting-state functional connectivity (rs-FC) and brain activity in the onset of alcohol dependence, we performed studies in msP rats in control and alcohol conditions. Group probabilistic independent component analysis (group-PICA) and spatial regression were applied to resting-state functional magnetic resonance imaging (rs-fMRI) images to obtain subject-specific time courses of seven resting-state networks (RSNs). Then, we estimated rs-FC via L2-regularized partial correlation. We performed a manganese-enhanced (MEMRI) experiment as a readout of neuronal activity. In alcohol condition, we found hypoconnectivities between the visual network (VN), and striatal (StrN) and sensory-cortex (SCN) networks, all with increased brain activity. On the contrary, hyperconnectivities were found between three pairs of RSNs: 1) medial prefrontal-cingulate (mPRN) and StrN, 2) SCN and parietal association (PAN) and 3) motor-retrosplenial (MRN) and SCN networks, being PAN the only network without brain activity rise. Interestingly, the hypoconnectivities could be explained as control to alcohol transitions from direct to indirect connectivity, whereas the hyperconnectivities reflected an indirect to an even more indirect connection. These findings indicate that RSNs are early altered by prolonged and moderate alcohol exposure, diminishing the executive control and behavioral flexibility. ii) To compare cortical gray matter (GM) volume between 34 healthy controls and 35 alcohol-dependent patients who were detoxified and remained abstinent for 1-5 weeks before MRI acquisition, we performed a voxel-based morphometry analysis. The main structures whose GM volume decreased in abstinent subjects compared to controls were precentral gyrus (PreCG), postcentral gyrus (PostCG), supplementary motor cortex (SMC), middle frontal gyrus (MFG), precuneus (PCUN) and superior parietal lobule (SPL). Decreases in GM volume in these areas may lead to changes in control of movement (PreCG and SMC), in processing tactile and proprioceptive information (PostCG), personality, insight, prevision (MFG), sensory appreciation, language understanding, orientation (PCUN) and the recognition of objects by touch and shapes (SPL). iii) To characterize dynamic brain states in functional MRI (fMRI) signals by means of an approach based on the Hidden Markov model (HMM). Several parameter configurations of HMM-Gaussian in a block-design paradigm were considered, together with different time series: independent components (ICs) and probabilistic functional modes (PFMs) on 14 healthy subjects. The block-design fMRI paradigm consisted of four experimental conditions: rest, visual, motor and visual-motor. Characterizing brain states' dynamics in fMRI data was possible applying the HMM-Gaussian approach to PFMs, with mean activity driving the states. The four spatial maps obtained were named HMM-rest, HMM-visual, HMM-motor and HMM-DMN (default mode network). HMM-DMN appeared once a task state had stabilized. The ultimate goal will be to obtain brain states in our rs-fMRI rat data, to dynamically compare the behavior of brain RSNs as a biomarker of AUD. In conclusion, neuroimaging techniques to estimate rs-FC, brain activity and GM volume can be successfully applied to multimodal MRI in the advance of the understanding of brain homeostasis in AUDs. These functional and structural alterations are a biomarker of chronic alcoholism to explain impairments in executive control, reward evaluation and visuospatial processing. / Pérez Ramírez, MÚ. (2018). Characterizing functional and structural brain alterations driven by chronic alcohol drinking: a resting-state fMRI connectivity and voxel-based morphometry analysis [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/113164 / TESIS

[ES] La cirugía laparoscopia está considerada uno de los principales avances quirúrgicos en las últimas décadas. Esta técnica ha demostrado numerosas ventajas comparadas con la cirugía convencional abierta y ha sido extensamente usada para procesos quirúrgicos en el área abdominal. Para el paciente, la cirugía laparoscópica supone diversas ventajas, como por ejemplo menor dolor post operativo, tiempos de recuperación menores, menor riesgo de infección, o reducción del trauma. Para el cirujano en cambio, la situación es completamente diferente, esta práctica requiere mayor esfuerzo, concentración y estrés mental que la práctica convencional abierta. Además fuerza al cirujano a adoptar posiciones no-neutras en falanges, manos, muñecas, y brazos. Estas posturas no-neutras son la principal causa de fatiga muscular y aumentan el riesgo de problemas musculo-esqueléticos. Estos problemas han sido ampliamente estudiados por diferentes equipos de investigación, los cuales están tratando de mejorar la experiencia del cirujano en el quirófano. El enfoque utilizado en este estudio es diferente del utilizado anteriormente por la mayoría de estos equipos, los cuales suelen propones soluciones basadas en cambios ergonómicos con la intención de mejorar la geometría del mango de pistola convencional, ya que se considera ergonómicamente deficiente. El problema con este enfoque, es que las deficiencias no se encuentran únicamente en el mango, sino en la utilización de un punto de entrada fijo que fuerza a los cirujanos a mantener posiciones desfavorables. En este trabajo, se introduce el concepto "Libertad Postural" en el ámbito de la cirugía, este se basa en la hipótesis de que, si las herramientas no forzaran la posición de los cirujanos, estos mantendrían posiciones más favorables y cercanas al rango de posiciones neutras durante los procesos laparoscópicos. Los beneficios de este concepto han sido demostrados por medio de análisis de movimiento y de electromiografía de superficie, los cuales indican que la "Libertad Postural" es causante de un claro aumento de las posiciones neutras y de la reducción de la fatiga muscular, y han sido testeados por cirujanos en entornos simulados, los cuales encuentran beneficioso utilizar la "Libertad Postural" como característica base de este nuevo diseño de herramienta laparoscópica. En la sección final de este trabajo se propone un diseño que implementa el concepto de libertad postura con el cual se reduciría la fatiga muscular y los problemas musculo esqueléticos asociados a la práctica laparoscópica. Este diseño tiene la característica de actuar como una nueva sección del brazo, siendo una articulación que soporta los giros y grandes desplazamientos que normalmente tienen que desarrollar los brazos del cirujano. Además, esta solución es económica y fácil de fabricar, lo cual permitiría su uso por cirujanos de todo el mundo. / [CAT] La cirurgia laparoscòpia està considerada un dels principals avanços quirúrgics en les últimes dècades. Aquesta tècnica ha demostrat nombrosos avantatges comparats amb la cirurgia convencional oberta i ha sigut extensament usada per a processos quirúrgics en l'àrea abdominal. Per al pacient, la cirurgia laparoscòpica suposa diversos avantatges, com per exemple menor dolor post operatiu, temps de recuperació menors, menor risc d'infecció, o reducció del trauma. Per al cirurgià en canvi, la situació és completament diferent, aquesta pràctica requereix major esforç, concentració i estrés mental que la pràctica convencional oberta. A més força al cirurgià a adoptar posicions no-neutres en falanges, mans, nines, i braços. Aquestes postures no-neutres són la principal causa de fatiga muscular i augmenten el risc de problemes musculo-esquelètics. Aquests problemes han sigut àmpliament estudiats per diferents equips d'investigació, els quals estan tractant de millorar l'experiència del cirurgià en el quiròfan. L'enfocament utilitzat en aquest estudi és diferent de l'utilitzat anteriorment per la majoria d'aquests equips, els quals solen proposes solucions basades en canvis ergonòmics amb la intenció de millorar la geometria del mànec de pistola convencional, ja que es considera ergonòmicament deficient. El problema amb aquest enfocament, és que les deficiències no es troben únicament en el mànec, sinó en la utilització d'un punt d'entrada fix que força als cirurgians a mantindre posicions desfavorables. En aquest treball, s'introdueix el concepte "Llibertat Postural" en l'àmbit de la cirurgia, aquest es basa en la hipòtesi que, si les eines no forçaren la posició dels cirurgians, aquests mantindrien posicions més favorables i pròximes al rang de posicions neutres durant els processos laparoscòpics. Els beneficis d'aquest concepte han sigut demostrats per mitjà d'anàlisi de moviment i de electromiografía de superfície, els quals indiquen que la "Llibertat Postural" és causant d'un clar augment de les posicions neutres i de la reducció de la fatiga muscular, i han sigut testats per cirurgians en entorns simulats, els quals troben beneficiós utilitzar la "Llibertat Postural" com a característica base d'aquest nou disseny d'eina laparoscòpica. En la secció final d'aquest treball es proposa un disseny que implementa el concepte de llibertat postura amb el qual es reduiria la fatiga muscular i els problemes *musculo esquelètics associats a la pràctica laparoscòpica. Aquest disseny té la característica d'actuar com una nova secció del braç, sent una articulació que suporta els girs i grans desplaçaments que normalment han de desenvolupar els braços del cirurgià. A més, aquesta solució és econòmica i fàcil de fabricar, la qual cosa permetria el seu ús per cirurgians de tot el món. / [EN] Laparoscopic surgery is considered one of the main surgical advances in the last decades, this technique has demonstrated numerous advantages compared to open conventional surgery and it is widely used in abdominal procedures around the world. For the patient, laparoscopic surgery suppose less post-operative pain, shorter recovery time, lower risk of infection, and reduction of the trauma among other benefits. For the surgeon, the situation is completely different, this practice requires more effort, concentration and mental stress than conventional open procedures. It forces the surgeon to adopt non-neutral postures with phalanges, hands, wrists, and arms being this non-neutral postures the main cause of muscular fatigue and high risk of musculoskeletal disorders. The poor ergonomic postures accelerate muscle fatigue and pain because, outside the neutral range, muscles require more energy to generate the same contractile force than in neutral position. This increase of muscular fatigue is associated with the potential to commit errors that may harm the patient during the surgery. Because this problem is widely studied and different research centers are already trying to improve their surgeons experience in the operation room, the approach used during this work is different than most of the ones presented in previous works. Generally, the solutions proposed are based on ergonomic changes in the handle shape of the instrument, because the conventional pistol-grip handle is considered ergonomically poor. But the problem is not only in the shape of the handle but also in the fixed point of entrance that force the positions for the surgeon despite the handle¿s shape. In this work, the concept of postural freedom in laparoscopic surgery is introduced and evaluated. The postural freedom concept is based on the hypothesis that the surgeon involuntarily would maintain neutral postures if the instrument does not force him or her to reach extreme position with the upper limbs. The benefits of this concept has been demonstrated, by means of electromyography and motion capture. It reduces the localized muscular fatigue and increases the number of neutral postures during laparoscopic simulations. In the final section it is proposed a design that implements the postural freedom concept with, according on the results, the potential to reduce the localized muscular fatigue and the musculoskeletal problems associated to the practice. The design proposed here acts as a new section on the arm, being an articulation that support the turns and big displacements that currently suffer the surgeon¿s body. The solution is affordable and easy to manufacture and could be used by surgeons worldwide. / Pace Bedetti, HM. (2019). The effect of "Postural Freedom" in laparoscopic surgery [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/122312 / TESIS