[EN] Entrepreneurship is a field of scientific research that is booming because both governments and states are concerned by recent and current socioeconomic crises as are public institutions offering higher education. Foreign educational models are adopting good practices in this area in order to provide their students with the necessary transferrable skills in innovation, entrepreneurship and creativity. Universities assume an important role in promoting these skills, since the knowledge and talent for generating technology start-ups is largely to found among their students. The Spanish government is no stranger to this situation and has adopted reforms pushed forward by the European community in order that university institutions promote measures to foment an entrepreneurial culture and introduce into their degree courses subjects related to business creation and entrepreneurship. Currently, there are no methodological studies that help us understand the relationships between entrepreneurship of college students and their psychological, social and economic characteristics, so that one can adjust training in entrepreneurship to the needs of each student group. This thesis tries to design and develop a methodology to understand the nature of university student entrepreneurs from the point of view of socioeconomic and psychological aspects. The study also considers whether their time at university has encouraged them to undertake innovative projects or increase their entrepreneurial skills and to offer recommendations to the support services these students need and / or are demanding. For this reason, the role universities play in the transfer of knowledge is studied, reflecting on both the theoretical framework and the European and Spanish dimension of knowledge transfer, highlighting the role that Valencian universities play through the Campus of International Excellence. A theoretical analysis of entrepreneurship contextualized in Spain, which characterizes the activity of entrepreneurs and start-ups has been carried out. It is notable that there has been an increase in the number of self-employed people registered in RETA who have attended a higher education institution and has an undergraduate degree. Consequently, we decided to investigate the value chain of enterprises and the services provided by different platforms to help entrepreneur, including entrepreneurs with university degrees. This study includes the analysis of the psychological and socioeconomic profile of these entrepreneurs, so a description of them has been realized and we investigate scientific research in entrepreneurship conducted over the last decade. The data collection tool is a questionnaire that has been validated at the Campus of Alcoy of the Technical University of Valencia. After a descriptive and multivariate statistical analysis, the following conclusions were arrived at: There are socioeconomic variables that do show dependence with the entrepreneurial intention of university students. There is a direct relationship between activities related to entrepreneurship carried out by students and the entrepreneurial intention of university students' activities. We have identified those services that are in greatest demand from university students and which can be adapted to various platforms to support entrepreneurship. There are differences in the kind of entrepreneurial guidelines depending on the degree being studied and which academic year the students are in. We have developed a model of entrepreneurial guidelines from David McClelland's Human Motivation Theory that predicts which student groups might have a high percentage of potential entrepreneurs in their midsts. The methodology proposed in this research permits universities to make use of a system for the early detection of students who manifest their entrepreneurial skills which can be enhanced by various activities that promote their competence. / [ES] El emprendimiento o entrepreneurship es un campo de investigación científica en auge que preocupa tanto a los estados por la crisis actual como a los organismos de enseñanzas regladas. Modelos educativos foráneos están adoptando buenas prácticas en esta materia con la finalidad de dotar a sus estudiantes de competencias transversales en innovación, emprendimiento y creatividad. Las universidades asumen un rol importante en el fomento de estas competencias, puesto que el conocimiento y el talento para la generación de startups tecnológicas se encuentra en gran medida en sus alumnos. El gobierno español no es ajeno a esta circunstancia y empujado por Europa adopta reformas de las universidades con la finalidad de que éstas instauren medidas que fomenten la cultura emprendedora e inserten en sus estudios de grado asignaturas relacionadas con la creación de empresas e iniciativa emprendedora. Actualmente no existen estudios metodológicos que permitan conocer las relaciones entre la iniciativa emprendedora de los alumnos universitarios y sus características psicológicas, sociales y económicas, y así poder adecuar la formación en emprendimiento a las necesidades de cada colectivo. Con el desarrollo de esta tesis se pretende obtener una metodología que permita conocer cómo son los emprendedores universitarios desde sus vertientes socioeconómicas y psicológicas. También analizar si su paso por la universidad les ha estimulado a emprender y poder realizar recomendaciones de los servicios de apoyo que más necesitan y/o demandan. Para ello se estudia el papel que juega la universidad en la transferencia de conocimiento a través de la aplicación de su tercera misión, profundizando tanto en el marco teórico como en la posición europea y española en la misma, destacando el papel que están ejerciendo las universidades valencianas a través de los Campus de Excelencia Internacional. También se realiza un análisis teórico de la iniciativa emprendedora contextualizada en España, que caracteriza a los emprendedores y la actividad de creación de empresas, destacando como dato notable un auge de los inscritos al RETA con estudios superiores. Por ello, a continuación se indaga en la cadena de valor del emprendimiento y en los servicios que prestan las diferentes plataformas de apoyo a la persona emprendedora, incluyendo las universitarias. Este estudio comprende el análisis del enfoque psicológico y socioeconómico del emprendedor, por lo que se realiza una caracterización del mismo y se indaga sobre la investigación científica en entrepreneurship realizada en la última década. La herramienta de recolección de información es un cuestionario validado en el Campus d'Alcoi de la Universitat Politècnica de València. Tras un análisis estadístico descriptivo y multivariante se han obtenido las siguientes conclusiones: Existen variables socioeconómicas que sí que presentan dependencia con la intención emprendedora de los alumnos universitarios. Existe una relación directa entre la realización de actividades relacionadas con emprendimiento y la intención emprendedora de los alumnos universitarios. Se han identificado aquellos servicios que más demandan los jóvenes universitarios y que pueden adaptarse en las distintas plataformas de apoyo al emprendimiento. Existen diferencias entre pautas emprendedoras en función de grados y cursos académicos. Se ha obtenido un modelo de pautas emprendedoras a partir del modelo motivacional de McClelland que permite discriminar los colectivos que se consideran emprendedores en porcentajes elevados. Esta metodología desarrollada en la presente investigación puede permitir a las universidades realizar una detección precoz de alumnos que manifiesten estas pautas y así poder potenciar mediante distintas actividades sus competencias emprendedoras o intraemprendedoras durante la cursa de sus estudios de grado. / [CA] L'emprenedoria és un camp d'investigació científica en plena expansió que preocupa tant als estats per la crisi actual com als organismes d'ensenyaments reglats. Models educatius forans estan adoptant bones pràctiques en aquesta matèria amb la finalitat de formar els seus estudiants en competències transversals en innovació, emprenedoria i creativitat. Les universitats assumeixen un paper important en el foment d'aquestes competències, ja que el coneixement i el talent per a la generació d'empreses emergents tecnològiques es troba en gran manera en els seus alumnes. El govern espanyol no és aliè a aquesta circumstància i motivat per Europa adopta reformes de les universitats amb la finalitat que aquestes instauren mesures que fomenten la cultura emprenedora i introduïsquen en els seus estudis de grau assignatures relacionades amb la creació d'empreses i iniciativa emprenedora. Actualment no hi ha estudis metodològics que permeten conèixer les relacions entre la iniciativa emprenedora dels alumnes universitaris i les seues característiques psicològiques, socials i econòmiques, i així poder adequar la formació en emprenedoria a les necessitats de cada col·lectiu. Amb el desenvolupament d'aquesta tesi es pretén obtenir una metodologia que permeta conèixer com són els emprenedors universitaris des dels vessants socioeconòmics i psicològics. També vol analitzar si el seu pas per la universitat els ha estimulat a emprendre i poder realitzar recomanacions dels serveis de suport que més necessiten o demanden. Per això s'estudia el paper que juga la universitat en la transferència de coneixement a través de l'aplicació de la tercera missió i s'aprofundeix tant en el marc teòric com en la posició europea i espanyola, on destaca el paper que estan exercint les universitats valencianes a través dels Campus d'Excel·lència Internacionals. També es realitza una anàlisi teòrica de la iniciativa emprenedora contextualitzada a Espanya, que caracteritza els emprenedors i l'activitat de creació d'empreses. Destaca com a dada notable un increment dels inscrits al RETA amb estudis superiors. Per això, a continuació s'indaga en la cadena de valor de l'emprenedoria i en els serveis que presten les diferents plataformes de suport a la persona emprenedora, incloent les universitàries. Aquest estudi inclou l'anàlisi de l'enfocament psicològic i socioeconòmic de l'emprenedor, per la qual cosa es realitza una caracterització del mateix i s'indaga sobre la investigació científica en emprenedoria realitzada en l'última dècada. L'eina de recol·lecció d'informació és un qüestionari validat al campus d'Alcoi de la Universitat Politècnica de València. Després d'una anàlisi estadística descriptiva i multivariant s'han obtingut les conclusions següents: Hi ha variables socioeconòmiques que sí que presenten dependència amb la intenció emprenedora dels alumnes universitaris. Hi ha una relació directa entre la realització d'activitats relacionades amb l'emprenedoria i la intenció emprenedora dels alumnes universitaris. S'han identificat aquells serveis que més demanden els joves universitaris i que poden adaptar-se en les distintes plataformes de suport a l'emprenedoria. Hi ha diferències entre pautes emprenedores en funció de graus i cursos acadèmics. S'ha obtingut un model de pautes emprenedores a partir del model motivacional de McClelland que permet discriminar els col·lectius que es consideren emprenedors en percentatges elevats. Aquesta metodologia desenvolupada en la present investigació pot permetre les universitats realitzar una detecció precoç d'alumnes que manifesten aquestes pautes i així poder potenciar a través de distintes activitats les seues competències emprenedores o intraemprenedores durant els estudis de grau. / Pérez Blanco, L. (2016). Propuesta metodológica para la caracterización de pautas emprendedoras en materia de emprendimiento universitario. Validación en el Campus d'Alcoi de la Universitat Politècnica de València [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61632

[EN] Intestinal motility is responsible for the functions of segmentation, mixing and transport of the chime poured from the stomach. These functions are of main importance in the processes of nutrients digestion and absorption. Intestinal contractile activity is determined by the myoelectrical activity of intestinal muscular layers. Precisely, intestinal myoelectrical activity, which is also called electroenterogram (EEnG), is the result of two components: a low frequency component (slow wave, SW) that is always present and a high frequency component (spike bursts, SB) which is associated with bowel contractions. Despite of the diagnostic significance of internal recordings of EEnG, clinical application of this technique is limited due to its invasiveness. Thus, surface recording of EEnG could be a solution for non-invasive monitoring of intestinal motility. The aim of this Ph.D. Thesis is the recording of surface electroenterogram and the identification of slow wave and spike bursts activity in order to quantify bowel motor activity in dogs. We conducted simultaneous recordings of IMA in bowel serosa and on abdominal surface of Beagle dogs in fast state. Both signals were analyzed in spectral domain and a frequency band for slow wave and spike bursts energy were determined. Likewise, the effects of abdominal layers and of possible interferences on surface recording of EEnG were also studied. For this purpose it was necessary to define new signal-to-interference and attenuation functions. We calculated different spectral parameters of surface EEnG that quantify presence and intensity of SB taking into consideration the attenuation behavior of abdominal layers and interference effects. These parameters have shown a strong correlation with bowel contractile activity. The research about surface EEnG is complemented with an analysis of signal dynamics throughout the pattern of bowel motor activity in fast state. Stationarity of the signal was evaluated in every period of contractile activity with different window-lengths. The study finishes with the definition of an algorithm that provides a variable window-length, adapting EEnG analysis to the spectral content of signal at every moment. This permits the generation of a fast non-invasive index of bowel contractile activity for future real-time applications. Three main conclusions can be deduced out of the obtained results: - It is possible to identify both bowel’s slow wave and spike bursts activity on surface recordings of EEnG. - Quantification of SB activity on surface EEnG allows non-invasive monitoring of small bowel mechanical activity. - It has been developed a new adaptive analysis method that improves intestinal motility indexes based in traditional techniques as it considers non-stationarity of EEnG. / [ES] La motilidad intestinal es responsable de las funciones de segmentación, mezcla y transporte del quimo vertido desde el estómago. Estas funciones son fundamentales en los procesos de digestión y absorción de nutrientes. La actividad contráctil intestinal está determinada por la actividad mioeléctrica de las capas musculares intestinales. Concretamente, la actividad mioeléctrica intestinal, también denominada electroenterograma (EEnG), es el resultado de dos componentes: una componente de baja frecuencia que está siempre presente (onda lenta, OL); y una componente de alta frecuencia (potenciales rápidos de acción o spike bursts, SB) que está asociada directamente a las contracciones intestinales. A pesar del valor diagnóstico de los registros internos del EEnG, su aplicación clínica está limitada debido a su carácter invasivo. Por tanto, el registro en superficie del EEnG podría ser una solución a la monitorización no-invasiva de la motilidad intestinal. El objetivo de la presente tesis doctoral es el registro del electroenterograma de superficie y la identificación de la actividad de la onda lenta y de los spike bursts para la cuantificación no-invasiva de la actividad contráctil intestinal en perros. Se han llevado a cabo registros simultáneos del EEnG en la serosa intestinal y en superficie abdominal de perros Beagle en estado de ayunas. Ambas señales se han analizado en el dominio espectral para la determinación de los rangos de frecuencia en que se localiza la energía tanto de la OL como de los SB. Asimismo se ha estudiado la influencia de las capas abdominales y de posibles interferencias sobre el registro externo. Para ello ha sido necesario definir las funciones señal-interferencia y de atenuación, inéditas hasta la fecha. Teniendo en cuenta estos efectos de atenuación e interferencia, se han calculado distintos parámetros espectrales del EEnG de superficie que cuantifican la existencia e intensidad de SB. Estos parámetros han mostrado una elevada correlación con el grado de actividad contráctil intestinal interno. La investigación sobre el EEnG de superficie se complementa con un análisis de la dinámica de la señal a lo largo del patrón de motilidad intestinal en ayunas. Se ha valorado el grado de estacionariedad de la señal en cada estado de actividad contráctil para distintos anchos de ventana. El estudio finaliza con la definición de un algoritmo que proporciona un ancho de ventana variable, adaptando el análisis del EEnG al contenido espectral de la señal en cada momento. Esto permite generar un indicador no-invasivo de actividad contráctil intestinal, rápido de obtener, para futuras aplicaciones en tiempo real. De los resultados obtenidos se extraen tres conclusiones fundamentales: - Es posible identificar tanto la actividad de la onda lenta intestinal como la actividad de los potenciales rápidos de acción (SB) en el registro del EEnG de superficie. - La cuantificación de la actividad de los SB del EEnG de superficie permite la monitorización no invasiva de la actividad mecánica del intestino delgado. - Se ha desarrollado un método de análisis adaptativo que mejora los índices de motilidad intestinal basado en técnicas tradicionales, ya que tiene en cuenta la no estacionariedad del EEnG. / [CA] La motilitat intestinal és responsable de les funcions de segmentació, mixtió i transport del quimo abocat des de l'estómac. Aquestes funcions són fonamentals en els processos de digestió i absorció de nutrients. L'activitat contràctil intestinal està determinada per l'activitat mioelèctrica de les capes musculars intestinals. Concretament, l'activitat mioelèctrica intestinal, també denominada electroenterograma (EEnG), és el resultat de dos components: una component de baixa freqüència que està sempre present (ona lenta, OL); i una component d'alta freqüència (potencials ràpids d'acció o spike bursts, SB) que està associada directament a les contraccions intestinals. A pesar del valor diagnòstic dels registres interns del EEnG, la seva aplicació clínica està limitada a causa de el seu caràcter invasiu. Per tant, el registre en superfície del EEnG podria ser una solució al monitoratge no-invasiu de la motilitat intestinal. L'objectiu de la present tesi doctoral és el registre de l’electroenterograma de superfície i la identificació de l'activitat de l'ona lenta i dels spike bursts per a la quantificació no-invasiva de l'activitat contràctil intestinal en gos. S'han portat a terme registres simultanis del EEnG en la serosa intestinal i en superfície abdominal de gossos Beagle en estat de dejunes. Ambdues senyals s'han analitzat en el domini espectral per a la determinació dels rangs de freqüència on es localitza l'energia tant de la OL com dels SB. Així mateix s'ha estudiat la influència de les capes abdominals i de possibles interferències sobre el registre extern. Per a això ha estat necessari desenvolupar les funcions senyal-interferència i d'atenuació inèdites fins a la data. Tenint en compte aquests efectes d'atenuació i interferència, s'han definit distints paràmetres espectrals del EEnG de superfície que quantifiquen l'existència i intensitat de SB. Aquests paràmetres han mostrat una elevada correlació amb el grau d'activitat contràctil intestinal intern. La investigació sobre el EEnG de superfície es completa amb una anàlisi de la dinàmica del senyal al llarg del patró de motilitat intestinal en dejú. S'ha valorat el grau de estacionarietat del senyal en cada estat d'activitat contràctil per a distints amples de finestra. L'estudi finalitza amb la definició d'un algorisme que proporciona un ample de finestra variable, adaptant l'anàlisi del EEnG al contingut espectral del senyal a cada moment. Això permet generar un indicador no-invasiu d'activitat contràctil intestinal, ràpid d'obtenir, per a futures aplicacions en temps real. Els resultats obtinguts permeten extreure tres conclusions fonamentals: - És possible identificar tant l'activitat de l'ona lenta intestinal com l'activitat dels potencials ràpids d’acció (SB) en el registre del EEnG de superfície. - La quantificació de l'activitat dels SB del EEnG de superfície permet el monitoratge no invasiu de l'activitat mecànica de l'intestí prim. - S'ha desenvolupat un mètode d'anàlisi adaptatiu que millora els índexs de motilitat intestinal basat en tècniques tradicionals, ja que té en compte la no-estacionarietat del EEnG. / Garcia Casado, FJ. (2005). Identificación de la Señal Mioeléctrica del Intestino Delgado Registrada en Superficie Externa Abdominal. Comparativa con Registros Internos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/135956

[ES] La monitorización de la frecuencia cardíaca fetal y de la actividad uterina es una práctica clínica habitual para obtener información del estado del feto durante el embarazo y el parto. Para la monitorización de la dinámica uterina tradicionalmente se han empleado técnicas como la tocodinamometría (TOCO) y la medida de la presión intrauterina mediante catéter. Sin embargo, ambas técnicas presentan limitaciones que hacen que se requiera la búsqueda de otras alternativas. En este sentido para solventar los problemas relacionados con estas técnicas se plantea el registro de la señal electrohisterográfica (EHG) como una alternativa para monitorizar de forma precisa y no invasiva la actividad mioeléctrica uterina. La técnica ha sido ampliamente estudiada en diferentes condiciones obstétricas como es el caso de la predicción del parto prematuro y en la detección de contracciones de parto; y unos pocos en la predicción del éxito de la inducción del parto y en la estimación de la presión intrauterina. A pesar de que el registro EHG ha demostrado que aporta información relevante sobre las propiedades bioeléctricas del útero, existen pocos estudios sobre la respuesta mioeléctrica uterina a los medicamentos empleados en la inducción del parto que puedan servir como herramienta de ayuda en la predicción del resultado de la inducción del parto. En la presente tesis se abordó este problema mediante dos objetivos generales: 1) caracterizar la respuesta electrofisiológica uterina a los fármacos de inducción del parto a partir de registros EHG y 2) desarrollar y valorar sistemas de ayuda al diagnóstico para predecir el éxito de inducción del parto. Los resultados del primer objetivo revelaron una diferente evolución de los parámetros EHG entre los grupos de éxito y fracaso, revelando que podría ser útil para una predicción de inducción exitosa en las primeras etapas de la inducción, especialmente cuando se usa misoprostol. Para el segundo objetivo se diseñaron sistemas predictores del éxito de la inducción del parto mediante técnicas de machine learning valorando su capacidad predictora. Los resultados mostraron que el EHG puede usarse potencialmente para predecir la inducción exitosa del parto y supera al uso de las características obstétricas tradicionales. El uso clínico del sistema de predicción propuesto ayudaría a mejorar el bienestar materno-fetal y optimizar los recursos hospitalarios. Por otra parte, en la presente tesis también se abordó el registro EHG como una técnica no invasiva para la estimación de la presión intrauterina. Diversos estudios han intentado estimar la señal IUP a partir de parámetros extraídos de la señal EHG. A pesar de estos esfuerzos, existen limitaciones no abordadas específicamente en dichos estudios como es el caso de la gran variabilidad entre pacientes. Por ello, se propuso mejorar la estimación de presión uterina reportada en la literatura mediante un enfoque de interés clínico y abordando la problemática de la variabilidad entre pacientes. Se diseñaron modelos para la estimación de IUP, utilizando diferentes tipos de criterios de optimización y se desarrollaron modelos individuales (mono-paciente) y globales (con el conjunto de pacientes). Finalmente, se abordó el problema de la variabilidad entre sujetos mediante el desarrollo de algoritmos adaptativos para mejorar la exactitud de las estimaciones de IUP derivadas de los modelos globales. Los modelos adaptativos desarrollados superaron los modelos globales, proporcionando un mejor balance para estimar la señal continua de IUP, el tono y la máxima presión. Los modelos de estimación de IUP basados en EHG propuestos en la presente tesis permiten una monitorización no invasiva de la actividad uterina más precisa y, por lo tanto, una mejor evaluación del progreso del parto y del bienestar materno y fetal. / [EN] Monitoring fetal heart rate and uterine activity is a common clinical practice to obtain information on the status of the fetus during pregnancy and delivery. Techniques such as tocodynamometry (TOCO) and measurement of intrauterine pressure using a catheter have traditionally been used to monitor uterine dynamics. However, both techniques have limitations that require the search for other alternatives. In this sense, to solve the problems related to these techniques, the recording of the electrohysterographic signal (EHG) is proposed as an alternative to monitor uterine myoelectrical activity accurately and noninvasively. The technique has been extensively studied in different obstetric conditions, such as the prediction of preterm labor and the detection of labor contractions; and a few in predicting the success of labor induction and in estimating intrauterine pressure. Despite the fact that the EHG record has been shown to provide relevant information on the bioelectric properties of the uterus, there are few studies on the uterine myoelectrical response to the medications used to induce labor that can serve as a tool to help predict the outcome of induction of labor. In the present thesis, this problem was addressed through two general objectives: 1) to characterize the uterine electrophysiological response to labor induction drugs from EHG records and 2) to develop and assess diagnostic aid systems to predict the success of induction of labor. The results of the first objective revealed a different evolution of the EHG parameters between the success and failure groups, revealing that it could be useful for a successful induction prediction in the early stages of induction, especially when misoprostol is used. For the second objective, predictive systems for the success of labor induction were designed using machine learning techniques, evaluating its predictive capacity. The results showed that EHG can potentially be used to predict successful induction of labor and outperforms the use of traditional obstetric features. The clinical use of the proposed prediction system would help improve maternal-fetal well-being and optimize hospital resources. On the other hand, in this thesis, EHG recording was also addressed as a non-invasive technique for estimating intrauterine pressure. Various studies have attempted to estimate the IUP signal from parameters extracted from the EHG signal. Despite these efforts, there are limitations not specifically addressed in these studies, such as the great variability between patients. Therefore, it was proposed to improve the estimation of uterine pressure reported in the literature using an approach of clinical interest and addressing the problem of variability between patients. Models were designed for the estimation of IUP, using different types of optimization criteria, and individual (single-patient) and global models (with the set of patients) were developed. Finally, the problem of variability between subjects was addressed through the development of adaptive algorithms to improve the accuracy of IUP estimates derived from global models. The adaptive models developed outperformed the global models, providing better balance to estimate continuous IUP signal, tonus, and maximum pressure. The EHG-based IUP estimation models proposed in this thesis allow more precise non-invasive monitoring of uterine activity and, therefore, a better evaluation of labor progress and maternal and fetal well-being / [CA] La monitorització de la freqüència cardíaca fetal i de l'activitat uterina és una pràctica clínica habitual per a obtindre informació de l'estat del fetus durant l'embaràs i el part. Per a la monitorització de la dinàmica uterina tradicionalment s'han empleat tècniques com la tocodinamometría (TOQUE) i la mesura de la pressió intrauterina per mitjà de catèter. No obstant això, ambdós tècniques presenten limitacions que fan que es requerisca la busca d'altres alternatives. En este sentit per a resoldre els problemes relacionats amb estes tècniques es planteja el registre del senyal electrohisterográfica (EHG) com una alternativa per a monitoritzar de forma precisa i no invasiva l'activitat mioeléctrica uterina. La tècnica ha sigut àmpliament estudiada en diferents condicions obstétricas com és el cas de la predicció del part prematur i en la detecció de contraccions de part; i uns pocs en la predicció de l'èxit de la inducció del part i en l'estimació de la pressió intrauterina. A pesar que el registre EHG ha demostrat que aporta informació rellevant sobre les propietats bioeléctricas de l'úter, hi ha pocs estudis sobre la resposta mioeléctrica uterina als medicaments empleats en la inducció del part que puguen servir com a ferramenta d'ajuda en la predicció del resultat de la inducció del part. En la present tesi es va abordar este problema per mitjà de dos objectius generals: 1) caracteritzar la resposta electrofisiològica uterina als fàrmacs d'inducció del part a partir de registres EHG i 2) desenrotllar i valorar sistemes d'ajuda al diagnòstic per a predir l'èxit d'inducció del part. Els resultats del primer objectiu van revelar una diferent evolució dels paràmetres EHG entre els grups d'èxit i fracàs, revelant que podria ser útil per a una predicció d'inducció exitosa en les primeres etapes de la inducció, especialment quan s'usa misoprostol. Per al segon objectiu es van dissenyar sistemes predictors de l'èxit de la inducció del part per mitjà de tècniques de machine learning valorant la seua capacitat predictora. Els resultats van mostrar que l'EHG pot usar-se potencialment per a predir la inducció exitosa del part i supera a l'ús de les característiques obstétricas tradicionals. L'ús clínic del sistema de predicció proposat ajudaria a millorar el benestar matern-fetal i optimitzar els recursos hospitalaris. D'altra banda, en la present tesi també es va abordar el registre EHG com una tècnica no invasiva per a l'estimació de la pressió intrauterina. Diversos estudis han intentat estimar el senyal IUP a partir de paràmetres extrets del senyal EHG. A pesar d'estos esforços, hi ha limitacions no abordades específicament en els dits estudis com és el cas de la gran variabilitat entre pacients. Per això, es va proposar millorar l'estimació de pressió uterina reportada en la literatura per mitjà d'un enfocament d'interés clínic i abordant la problemàtica de la variabilitat entre pacients. Es van dissenyar models per a l'estimació d'IUP, utilitzant diferents tipus de criteris d'optimització i es van desenrotllar models individuals (mona-pacient) i globals (amb el conjunt de pacients). Finalment, es va abordar el problema de la variabilitat entre subjectes per mitjà del desenrotllament d'algoritmes adaptatius per a millorar l'exactitud de les estimacions d'IUP derivades dels models globals. Els models adaptatius desenrotllats van superar els models globals, proporcionant un millor balanç per a estimar el senyal continu d'IUP, el to i la màxima pressió. Els models d'estimació d'IUP basats en EHG proposats en la present tesi permeten una monitorització no invasiva de l'activitat uterina més precisa i, per tant, una millor avaluació del progrés del part i del benestar matern i fetal. / Benalcazar Parra, CA. (2020). Caracterización y utilidad de la electromiografía uterina en diferentes escenarios obstétricos: partos inducidos y estimación de presión intrauterina [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/149403

Tesis por compendio / [ES] Esta tesis doctoral se enmarca en uno de los retos demandados por la sociedad relativo a la seguridad y calidad alimentaria, establecido en los actuales planes estatales y europeos de investigación científica, técnica y de innovación. En particular, la investigación realizada en esta tesis doctoral, contribuye a la validación de una técnica de análisis novedosa para la detección de pesticidas y antibióticos de interés en la miel. Esta técnica está basada en el uso combinado de la tecnología de sensores acústicos de alta resolución (High Fundamental Frequency Quartz Crystal Microbalance - HFF-QCM) funcionalizados con anticuerpos monoclonales, como elemento de reconocimiento biológico, para la detección de dos pesticidas (carbaril y DDT) y un antibiótico (sulfatiazol), en la matriz alimentaria miel. La metodología desarrollada se presenta como una técnica de análisis, alternativa y/o complementaria a las ya existentes, que resuelve algunos inconvenientes de las mismas; con la ventaja de requerir bajo consumo de muestra, ser fiable, simple, de bajo coste y de fácil manejo, por lo que no necesita de personal altamente cualificado. Además, es una técnica rápida que proporciona los resultados en pocos minutos, y está basada en instrumentación portátil, lo que facilita su implantación en la línea de trabajo. Los límites de detección alcanzados en miel por los inmunosensores HFF-QCM para carbaril, DDT y sulfatiazol fueron: 7, 24 y 0.10 µg/kg, respectivamente. Por su parte, los límites de cuantificación para los mismos analitos fueron: 17, 52 y 2 µg/kg, respectivamente. Los valores obtenidos con esta nueva tecnología son del mismo orden de magnitud que las técnicas de referencia actuales (cromatografía, SPR y ELISA), y confirman que cumple con los LMRs establecidos en el marco normativo actual. Respecto a la validación de esta nueva tecnología, el inmunosensor HFF-QCM desarrollado para la detección de sulfatiazol cumplió los requisitos de precisión y exactitud establecidos por la guía SANCO 12571/2013 para concentraciones de sulfatiazol en miel iguales o superiores a 10 ¿g/kg. Los inmunosensores HFF-QCM desarrollados para la detección de carbaril y DDT se aproximaron a los criterios de validación recomendados por la guía SANCO 12571/2013. Los resultados obtenidos con la técnica propuesta para el análisis de mieles reales han sido corroborados mediante cromatografía. En este sentido, ninguna de las muestras de miel reales analizadas mediante cromatografía y HFF-QCM reveló la presencia de pesticidas o de antibióticos en la miel, lo que confirma la fiabilidad de la técnica para la detección de estos contaminantes. Los hallazgos obtenidos en esta tesis son prometedores y establecen un punto de partida para futuros desarrollos encaminados a lograr la detección simultánea de varios analitos en un único análisis y muestra. Esto podría lograrse con un array de sensores HFF-QCM. En definitiva, la investigación realizada pone de manifiesto que los inmunosensores basados en la tecnología HFF-QCM son una alternativa seria a las técnicas actuales, para la cuantificación in situ de pesticidas y antibióticos en la industria de envasado de la miel. / [CA] Aquesta tesi doctoral s'emmarca en un dels reptes demandats per la societat relatiu a la seguretat i qualitat alimentària, establit en els actuals plans estatals i europeus d'investigació científica, tècnica i d'innovació. En particular, la investigació realitzada en aquesta tesi doctoral, contribuïx a la validació d'una tècnica d'anàlisi nova per a la detecció de pesticides i antibiòtics d'interés en la mel. Esta tècnica està basada en l'ús combinat de la tecnologia de sensors acústics d'alta resolució (High Fudamental Frequency Quartz Crystal Microbalance - HFF-QCM) functionalitzats amb anticossos monoclonals, com a element de reconeixement biològic, per a la detecció de dos pesticides (carbaril i DDT) i un antibiòtic (sulfatiazol), en la matriu alimentària mel. La metodologia desenvolupada es presenta com una tècnica d'anàlisi, alternativa y/o complementària a les ja existents, que resol alguns inconvenients de les mateixes; amb l'avantatge de requerir baix consum de mostra, ser fiable, simple, de baix cost i de fàcil maneig, per la qual cosa no necessita de personal altament qualificat. A més, és una tècnica ràpida que proporciona els resultats en pocs minuts, i està basada en instrumentació portàtil, la qual cosa facilita la seua implantació en la línia de treball Els límits de detecció aconseguits en mel pels inmunosensors HFF-QCM per a carbaril, DDT i sulfatiazol van ser: 7, 24 i 0.10 µg/kg, respectivament. Per la seua banda, els límits de quantificació per als mateixos analits van ser: 17, 52 i 2 µg/kg, respectivament. Els valors obtinguts amb aquesta nova tecnologia són del mateix orde de magnitud que les tècniques de referència actuals (cromatografia, SPR i ELISA), i confirmen que complix amb els LMRs establits en el marc normatiu actual. Respecte a la validació d'esta nova tecnologia, l'inmunosensor HFF-QCM desenvolupat per a la detecció de sulfatiazol va complir els requisits de precisió i exactitud establits per la guia SANCO 12571/2013 per a concentracions de sulfatiazol en mel iguals o superiors a 10 µg/kg. Els inmunosensors HFF-QCM desenvolupats per a la detecció de carbaril i DDT es van aproximar als criteris de validació recomanats per la guia SANCO 12571/2013. Els resultats obtinguts amb la tècnica proposta per a l'anàlisi de mels reals han sigut corroborats per mitjà de cromatografia. En aquest sentit, cap de les mostres de mel reals analitzades per mitjà de cromatografia i HFF-QCM va revelar la presència de pesticides o d'antibiòtics en la mel, la qual cosa confirma la fiabilitat de la tècnica per a la detecció d'estos contaminants. Les troballes obtinguts en aquesta tesi són prometedors i estableixen un punt de partida per a futurs desenvolupaments encaminats a aconseguir la detecció simultània de diversos analits en un únic anàlisi i mostra. Açò podria aconseguir-se amb una matriu de sensors HFF-QCM. En definitiva, la investigació realitzada posa de manifest que els inmunosensors basats en la tecnologia HFF-QCM són una alternativa seriosa a les tècniques actuals, per a la quantificació in situ de pesticides i antibiòtics en la indústria d'envasament de la mel. / [EN] This thesis is part of one of the challenges demanded by society regarding food safety and quality, established in the current state and European plans for scientific, technical and innovation research. In particular, the research carried out in this doctoral thesis contributes to the validation of a novel analysis technique for the detection of pesticides and antibiotics of interest in honey. This technique is based on the combined use of high resolution acoustic sensor technology (High Fundamental Frequency Quartz Crystal Microbalance - HFF-QCM) functionalized with monoclonal antibodies, as a biological recognition element, for the detection of two pesticides (carbaryl and DDT ) and an antibiotic (sulfathiazole), in the honey food matrix. The developed methodology is presented as an analysis technique, alternative and / or complementary to those that already exist, which solves some of their drawbacks; with the advantage of requiring low sample consumption, being reliable, simple, low cost and easy to use, so it does not require highly qualified personnel. In addition, it is a fast technique that provides results in a few minutes, and is based on portable instrumentation, which facilitates its implementation in the industry. The detection limits reached in honey by the HFF-QCM immunosensors for carbaryl, DDT and sulfatiazole were: 7, 24 and 0.10 µg / kg, respectively. On the other hand, the quantification limits for the same analytes were: 17, 52 and 2 µg / kg, respectively. The values obtained with this new technology are of the same order of magnitude as the current reference techniques (chromatography, SPR and ELISA), and confirm that it meets the MRLs established in the current regulatory framework. Regarding the validation of this new technology, the HFF-QCM immunosensor developed for the detection of sulfathiazole meet the precision and accuracy requirements established by the SANCO 12571/2013 guideline for concentrations of sulfathiazole in honey equal to or greater than 10 ¿g / kg. The HFF-QCM immunosensors developed for the detection of carbaryl and DDT approached the validation criteria recommended by the SANCO guide 12571/2013. The results obtained with the proposed technique for the analysis of real honeys have been verified by chromatography. In this sense, none of the real honey samples analyzed by chromatography and HFF-QCM revealed the presence of pesticides or antibiotics in honey, confirming the reliability of this technique for the detection of these contaminants. The findings obtained in this thesis are promising and establish a starting point for future developments aimed at achieving the simultaneous detection of several analytes in a single analysis and sample. This could be accomplished with an array of HFF-QCM sensors. Ultimately, the research carried out shows that immunosensors based on HFF-QCM technology are a serious alternative to current techniques for in situ quantification of pesticides and antibiotics in honey packaging industry. / Así mismo quiero agradecer a la Generalitat Valenciana y al Fondo Social Europeo por haberme proporcionado la financiación económica mediante el contrato “Ayudas para la contratación de personal investigador en formación de carácter predoctoral” (ACIF/2016/132), ya que sin este contrato la realización de esta tesis no habría sido posible. Además, quiero agradecer de nuevo a la Generalitat Valenciana y al Fondo Social Europeo por el apoyo financiero para llevar a cabo una estancia predoctoral en el Instituto de Ciencia y Tecnología de los Alimentos de la Universidad de León (ICTAL), España (BEFPI/2018/021). Y no menos importante es el agradecimiento al Ministerio Español de Economía y Competitividad, que mediante Fondos FEDER ha financiado esta investigación a través del proyecto titulado: “Diseño de una plataforma basada en matrices de sensores de cuarzo de alta resolución para HTS (High-Throughput Screening) de residuos en mieles” (PQHTS-HONEY, AGL 2013-48646-R). / Cervera Chiner, L. (2020). Aplicación y validación de la tecnología de inmunosensores piezoeléctricos de alta frecuencia (HFF-QCM) para la detección de pesticidas y antibióticos en miel [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/152488 / Compendio

Tesis por compendio / [EN] Heart failure, a cardiomyopathy that produces mechanical dysfunction and sudden cardiac death following fatal arrhythmias, is one of the main causes of mortality worldwide that also causes elevated morbidity rates. Current clinical therapies are challenged by the complexity of this cardiac pathology, in which many factors are involved in the electrical instabilities that lead to an altered function. The electrical activity of the heart comprises a wide range of spatial and temporal scales. Ion transport across transmembrane proteins initiate the cellular depolarization that is propagated cell to cell through the myocardium depolarizing and then repolarizing the entire heart in an orchestrated manner. The electrical excitation of cardiomyocytes triggers the cellular contraction, a process in which Ca2+ ions are the main mediators. Ca2+ dynamics plays a relevant role in controlling excitation-contraction coupling and consequently, investigations have focused on Ca2+-handling proteins and the regulation of Ca2+ homeostasis to elucidate the causes of impaired contractility and pro-arrhythmic conditions in cardiac diseases. This thesis takes advantage of the existence of mathematical models with detailed representation of the subcellular processes to perform computational simulations of cardiac electrophysiology and understand the altered mechanisms that govern heart failure, especially those related with intracellular Ca2+ cycling. It is known that failing myocytes undergo a specific remodeling of ion channels and Ca2+-handling proteins that lead to an impaired excitation-contraction coupling. Initially, it was analyzed, in the human action potential model of ventricular myocytes selected for the whole study, the effects of modulating ionic mechanisms on the electrical activity and Ca2+ dynamics. In tissue, heart failure induces additional changes affecting cellular coupling. The development of fibroblasts and impact on myocyte electrophysiology was investigated, including the vulnerability to generate alternans, a common precursor to arrhythmogenesis. Finally, the beta-adrenergic signaling model was integrated with the action potential model because of the electrophysiological modulation exerted by the sympathetic nervous system, which is aggravated under heart failure conditions. Results highlighted the need of studying heart failure therapies on failing cells because of the different response of ion channels and membrane proteins to drugs. Functional Ca2+ proteins were important to maintain Ca2+ homeostasis and to avoid malignant electrical consequences, being SERCA pump the most critical factor. Apart from the electrophysiological remodeling, fibroblast interaction contributed to alter Ca2+ dynamics in myocytes and, when analyzing Ca2+ alternans, spatial electrical discordances predominated in failing tissues. The inclusion of beta-adrenergic stimulation showed that the inotropic response was diminished in heart failure as well as the antiarrhythmic benefits provided by catecholamines in the normal heart. These findings contribute to gain insight into the pathophysiology of heart failure and the development of new pharmacological agents targeted to restore Ca2+ dynamics. The control of intracellular Ca2+ cycling is crucial to ensure both the mechanical force and the electrical activity that lead to a rhythmic contraction of the heart. / [ES] La insuficiencia cardíaca, una cardiomiopatía que provoca disfunción mecánica y muerte súbita tras arritmias cardíacas letales, es una de las principales causas de mortalidad en todo el mundo que además causa tasas de morbilidad elevadas. Las terapias usadas actualmente en la clínica están comprometidas por la complejidad de esta patología cardíaca, ya que son muchos los factores que están implicados en las inestabilidades eléctricas que conllevan a alteraciones funcionales. La actividad eléctrica del corazón abarca un amplio rango escalas espaciales y temporales. El transporte de iones a través de las proteínas transmembrana inicia la despolarización celular que se propaga de célula en célula a través del miocardio, despolarizando y luego repolarizando todo el corazón de manera sincronizada. La excitación eléctrica de los cardiomiocitos desencadena la contracción celular, un proceso en el que los iones de Ca2+ son los principales intermediarios. La dinámica de Ca2+ tiene un papel relevante en el control del acoplamiento excitación-contracción y, como consecuencia, las investigaciones se han centrado en las proteínas que controlan el ciclo del Ca2+ y la regulación homeostática para encontrar las causas que empeoran la contractilidad y conducen a condiciones proarrítmicas en casos de insuficiencia cardíaca. Esta tesis hace uso de la existencia de modelos matemáticos con una representación detallada de los procesos subcelulares para realizar simulaciones computacionales de electrofisiología cardíaca y comprender los mecanismos que están alterados y predominan en insuficiencia cardíaca, especialmente aquellos relacionados con el ciclo intracelular de Ca2+ . Se sabe que los miocitos dañados por insuficiencia cardíaca experimentan un remodelado específico en los canales iónicos y en las proteínas partícipes en el ciclo de Ca2+, ocasionando fallos en el acoplamiento excitación-contracción. Inicialmente, se analizaron, en el modelo de potencial de acción humano de miocitos ventriculares seleccionado para todo el estudio, los efectos de la modulación de los mecanismos iónicos sobre la actividad eléctrica y la dinámica de Ca2+. En los tejidos, la insuficiencia cardíaca induce cambios adicionales que afectan el acoplamiento celular. Se ha investigado la presencia de fibroblastos y su impacto en la electrofisiología de los miocitos, incluida la vulnerabilidad para generar alternantes, un precursor común de la arritmogénesis. Finalmente, se ha incluido el modelo de señalización -adrenérgica integrado con el modelo de potencial de acción debido a la modulación electrofisiológica ejercida por el sistema nervioso simpático, que se agrava en condiciones de insuficiencia cardíaca. Los resultados han destacado la necesidad de estudiar las terapias de insuficiencia cardíaca en células de estos corazones debido a la diferente respuesta de los canales iónicos y las proteínas de membrana a los medicamentos. El buen funcionamiento de las proteínas reguladoras del Ca2+ es importantes para mantener la homeostasis del Ca2+ y evitar consecuencias eléctricas malignas, siendo la bomba SERCA el factor más crítico. Además del remodelado electrofisiológico, la interacción con fibroblastos contribuye a alterar la dinámica de Ca2+ en los miocitos y, al analizar los alternantes de Ca2+, predominan las discordancias eléctricas espaciales en los tejidos de corazones con insuficiencia cardíaca. La inclusión de la estimulación -adrenérgica ha mostrado que la respuesta inotrópica disminuye en insuficiencia cardíaca, así como los beneficios antiarrítmicos proporcionados por las catecolaminas en un corazón normal. Estos hallazgos contribuyen a obtener información sobre la fisiopatología de la insuficiencia cardíaca y el desarrollo de nuevos agentes farmacológicos destinados a restaurar la dinámica de Ca 2+. El control del ciclo de Ca2+ intracelular es crítico para garantizar tanto la fuerza mecánica como la actividad eléctrica que conducen a una contracción rítmica del corazón. / [CA] La insuficiència cardíaca, una cardiomiopatia que provoca disfunció mecànica i mort sobtada després d'arrítmies cardíaques letals, és una de les principals causes de mortalitat a tot el món que a més causa taxes de morbiditat elevades. Les teràpies utilitzades actualment en la clínica estan compromeses per la complexitat d'aquesta patologia cardíaca, ja que són molts els factors que estan implicats en les inestabilitats elèctriques que comporten a alteracions funcionals. L'activitat elèctrica del cor abasta un ampli rang d'escales espacials i temporals. El transport d'ions a través de les proteïnes transmembrana inicia la despolarització cel·lular que es propaga de cèl·lula en cèl·lula a través del miocardi, despolaritzant i després repolaritzant tot el cor de manera sincronitzada. L'excitació elèctrica dels cardiomiòcits desencadena la contracció cel·lular, un procés en el qual els ions de Ca2+ són els principals intermediaris. La dinàmica de Ca2+ té un paper rellevant en el control de l'acoblament excitació-contracció i, com a conseqüència, les investigacions s'han centrat en les proteïnes que controlen el cicle del Ca2+ i la regulació homeostàtica per a trobar les causes que empitjoren la contractilitat i condueixen a condicions proarrítmiques en casos d'insuficiència cardíaca. Aquesta tesi fa ús de l'existència de models matemàtics amb una representació detallada dels processos subcel·lulars per a realitzar simulacions computacionals de l'electrofisiologia cardíaca i comprendre els mecanismes que estan alterats i predominen en insuficiència cardíaca, especialment aquells relacionats amb el cicle intracel·lular de Ca2+. Se sap que els miòcits danyats per insuficiència cardíaca experimenten un remodelat específic en els canals iònics i en les proteïnes partícips en el cicle de Ca2+, ocasionant fallades en l'acoblament excitació-contracció. Inicialment, es van analitzar, en el model de potencial d'acció humà de miòcits ventriculars seleccionat per a tot l'estudi, els efectes de la modulació dels mecanismes iònics sobre l'activitat elèctrica i la dinàmica de Ca2+. En els teixits, la insuficiència cardíaca indueix canvis addicionals que afecten l'acoblament cel·lular. S'ha investigat la presència de fibroblasts i el seu impacte en l'electrofisiologia dels miòcits, inclosa la vulnerabilitat per a generar alternants, un precursor comú de l'arritmogènesi. Finalment, s'ha inclòs el model de senyalització beta-adrenèrgica integrat amb el model de potencial d'acció a causa de la modulació electrofisiològica exercida pel sistema nerviós simpàtic, que s'agreuja en condicions d'insuficiència cardíaca. Els resultats han destacat la necessitat d'estudiar les teràpies d'insuficiència cardíaca en cèl·lules d'aquests cors a causa de la diferent resposta dels canals iònics i les proteïnes de membrana als medicaments. El bon funcionament de les proteïnes reguladores del Ca2+ és importants per a mantindre l'homeòstasi del Ca2+ i evitar conseqüències elèctriques malignes, sent la bomba SERCA el factor més crític. A més del remodelat electrofisiològic, la interacció amb fibroblasts contribueix a alterar la dinàmica de Ca2+ en els miòcits i, en analitzar els alternants de Ca2+, predominen les discordances elèctriques espacials en els teixits de cors amb insuficiència cardíaca. La inclusió de l'estimulació beta-adrenèrgica ha mostrat que la resposta inotròpica disminueix en insuficiència cardíaca, així com els beneficis antiarrítmics proporcionats per les catecolamines en un cor normal. Aquestes troballes contribueixen a obtindre informació sobre la fisiopatologia de la insuficiència cardíaca i el desenvolupament de nous agents farmacològics destinats a restaurar la dinàmica de Ca2+. El control del cicle de Ca2+ intracel·lular és crític per a garantir tant la força mecànica com l'activitat elèctrica per a una contracció rítmica del cor. / Mora Fenoll, MT. (2020). In silico study of calcium handling in the human failing heart [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/153143 / Compendio

This thesis is focused on the design and implementation of binary low-density parity-check (LDPC) code decoders for high-speed modern communication systems. The basic of LDPC codes and the performance and bottlenecks, in terms of complexity and hardware efficiency, of the main soft-decision and hard-decision decoding algorithms (such as Min-Sum, Optimized 2-bit Min-Sum and Reliability-based iterative Majority-Logic) are analyzed. The complexity and performance of those algorithms are improved to allow efficient hardware architectures. A new decoding algorithm called One-Minimum Min-Sum is proposed. It reduces considerably the complexity of the check node update equations of the Min-Sum algorithm. The second minimum is estimated from the first minimum value by a means of a linear approximation that allows a dynamic adjustment. The Optimized 2-bit Min-Sum algorithm is modified to initialize it with the complete LLR values and to introduce the extrinsic information in the messages sent from the variable nodes. Its variable node equation is reformulated to reduce its complexity. Both algorithms were tested for the (2048,1723) RS-based LDPC code and (16129,15372) LDPC code using an FPGA-based hardware emulator. They exhibit BER performance very close to Min-Sum algorithm and do not introduce early error-floor. In order to show the hardware advantages of the proposed algorithms, hardware decoders were implemented in a 90 nm CMOS process and FPGA devices based on two types of architectures: full-parallel and partial-parallel one with horizontal layered schedule. The results show that the decoders are more area-time efficient than other published decoders and that the low-complexity of the Modified Optimized 2-bit Min-Sum allows the implementation of 10 Gbps decoders in current FPGA devices. Finally, a new hard-decision decoding algorithm, the Historical-Extrinsic Reliability-Based Iterative Decoder, is presented. This algorithm introduces the new idea of considering hard-decision votes as soft-decision to compute the extrinsic information of previous iterations. It is suitable for high-rate codes and improves the BER performance of the previous RBI-MLGD algorithms, with similar complexity. / Esta tesis se ha centrado en el diseño e implementación de decodificadores binarios basados en códigos de comprobación de paridad de baja densidad (LDPC) válidos para los sistemas de comunicación modernos de alta velocidad. Los conceptos básicos de códigos LDPC, sus prestaciones y cuellos de botella, en términos de complejidad y eficiencia hardware, fueron analizados para los principales algoritmos de decisión soft y decisión hard (como Min-Sum, Optimized 2-bit Min-Sum y Reliability-based iterative Majority-Logic). La complejidad y prestaciones de estos algoritmos se han mejorado para conseguir arquitecturas hardware eficientes. Se ha propuesto un nuevo algoritmo de decodificación llamado One-Minimum Min-Sum. Éste reduce considerablemente la complejidad de las ecuaciones de actualización del nodo de comprobación del algoritmo Min-Sum. El segundo mínimo se ha estimado a partir del valor del primer mínimo por medio de una aproximación lineal, la cuál permite un ajuste dinámico. El algoritmo Optimized 2-bit Min-Sum se ha modificado para ser inicializado con los valores LLR e introducir la información extrínseca en los mensajes enviados desde los nodos variables. La ecuación del nodo variable de este algoritmo ha sido reformulada para reducir su complejidad. Ambos algoritmos fueron probados para el código (2048,1723) RS-based LDPC y para el código (16129,15372) LDPC utilizando un emulador hardware implementado en un dispositivo FPGA. Éstos han alcanzado unas prestaciones de BER muy cercanas a las del algoritmo Min-Sum evitando, además, la aparición temprana del fenómeno denominado suelo del error. Con el objetivo de mostrar las ventajas hardware de los algoritmos propuestos, los decodificadores se implementaron en hardware utilizando tecnología CMOS de 90 nm y en dispositivos FPGA basados en dos tipos de arquitecturas: completamente paralela y parcialmente paralela utilizando el método de actualización por capas horizontales. Los resultados muestran que los decodificadores propuestos e implementados son más eficientes en área-tiempo que otros decodificadores publicados y que la baja complejidad del algoritmo Modified Optimized 2-bit Min-Sum permite la implementación de decodificadores en los dispositivos FPGA actuales consiguiendo una tasa de 10 Gbps. Finalmente, se ha presentado un nuevo algoritmo de decodificación de decisión hard, el Historical-Extrinsic Reliability-Based Iterative Decoder. Este algoritmo introduce la nueva idea de considerar los votos de decisión hard como decisión soft para calcular la información extrínseca de iteracions anteriores. Este algoritmo es adecuado para códigos de alta velocidad y mejora el rendimiento BER de los algoritmos RBI-MLGD anteriores, con una complejidad similar. / Aquesta tesi s'ha centrat en el disseny i implementació de descodificadors binaris basats en codis de comprovació de paritat de baixa densitat (LDPC) vàlids per als sistemes de comunicació moderns d'alta velocitat. Els conceptes bàsics de codis LDPC, les seues prestacions i colls de botella, en termes de complexitat i eficiència hardware, van ser analitzats pels principals algoritmes de decisió soft i decisió hard (com el Min-Sum, Optimized 2-bit Min-Sum y Reliability-based iterative Majority-Logic). La complexitat i prestacions d'aquests algoritmes s'han millorat per aconseguir arquitectures hardware eficients. S'ha proposat un nou algoritme de descodificació anomenat One-Minimum Min-Sum. Aquest redueix considerablement la complexitat de les equacions d'actualització del node de comprovació del algoritme Min-Sum. El segon mínim s'ha estimat a partir del valor del primer mínim per mitjà d'una aproximació lineal, la qual permet un ajust dinàmic. L'algoritme Optimized 2-bit Min-Sum s'ha modificat per ser inicialitzat amb els valors LLR i introduir la informació extrínseca en els missatges enviats des dels nodes variables. L'equació del node variable d'aquest algoritme ha sigut reformulada per reduir la seva complexitat. Tots dos algoritmes van ser provats per al codi (2048,1723) RS-based LDPC i per al codi (16129,15372) LDPC utilitzant un emulador hardware implementat en un dispositiu FPGA. Aquests han aconseguit unes prestacions BER molt properes a les del algoritme Min-Sum evitant, a més, l'aparició primerenca del fenomen denominat sòl de l'error. Per tal de mostrar els avantatges hardware dels algoritmes proposats, els descodificadors es varen implementar en hardware utilitzan una tecnologia CMOS d'uns 90 nm i en dispositius FPGA basats en dos tipus d'arquitectures: completament paral·lela i parcialment paral·lela utilitzant el mètode d'actualització per capes horitzontals. Els resultats mostren que els descodificadors proposats i implementats són més eficients en àrea-temps que altres descodificadors publicats i que la baixa complexitat del algoritme Modified Optimized 2-bit Min-Sum permet la implementació de decodificadors en els dispositius FPGA actuals obtenint una taxa de 10 Gbps. Finalment, s'ha presentat un nou algoritme de descodificació de decisió hard, el Historical-Extrinsic Reliability-Based Iterative Decoder. Aquest algoritme presenta la nova idea de considerar els vots de decisió hard com decisió soft per calcular la informació extrínseca d'iteracions anteriors. Aquest algoritme és adequat per als codis d'alta taxa i millora el rendiment BER dels algoritmes RBI-MLGD anteriors, amb una complexitat similar. / Català Pérez, JM. (2017). Design and implementation of decoders for error correction in high-speed communication systems [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86152

Gastrointestinal diseases have a complicated diagnosis and a delay in treatment can lead to an aggravation of the disease, as is the case of intestinal ischemia, intestinal obstruction or paralytic ileus. These pathologies are revealed in intestinal motility which is determined by the myoelectric activity of the small intestine. EEnG is the signal associated to the recording of myoelectrical activity generated in the muscular layers of the small bowel, and electroenterography is a technique for the study of intestinal motility. At present, there is no non-invasive system for use in clinical settings that allow the recording of myoelectric intestinal activity. In the first part of this doctoral thesis, it has been tested an array of 3 active flexible concentric electrodes, which preamplifies and conditions the intestinal myoelectric signal captured on the surface as close as possible to the recording area. The results show that in the Laplacian recordings there was a better behavior against the influence of cardiac and respiratory interference with respect to bipolar with disc electrodes. However, in respect to low frequency interferences, concentric dry recording electrodes presented poorer performance than the gel recording disc electrodes. On the other hand, it was possible to identify the slow intestinal wave in about 93% of the analysis windows of the records with the matrix of concentric electrodes, compared to 88% of the bipolar records with disc electrodes. In the second part of the thesis, it has been attempted to improve the quality of the EEnG signals already achieved with the flexible concentric electrodes presented before with the design and implementation of flexible, self-adhesive flexible multi-ring concentric electrodes that can work in wet conditions (impregnation with electrolytic gel) and using two different substrates for the adhesive (adhesive-only and foam). Also it is aimed to determine the optimal configuration (monopolar vs bipolar concentric, MC vs BC) and dimension of ring, the appropriate material and the ideal position for picking up the slow intestinal wave. The adhesive material in concentric bipolar configuration and 30 mm ring diameter was most suitable to capture the slow intestinal wave; with an ability to detect the frequency of slow intestinal wave in a 95% of the cases. Improving 90% of the bipolar registers with conventional disc electrodes in the same position, and the results of the electrode matrix of the first part of the thesis. This work demonstrates the feasibility of recording the abdominal surface EEnG for the noninvasive monitoring of the slow intestinal wave and the better performance of the flexible substrate concentric electrodes compared to that of conventional disc electrodes. This is a further step to bring EEnG closer to clinical use and to the future development of diagnostic applications. In addition, the developed electrode can be used in other applications associated with the recording, monitoring and analysis of bioelectrical signals such as the fields of electrocardiography, uterine electromyography, respiratory muscle, etc. / Las patologías gastrointestinales son complicadas en su diagnóstico, y un retraso en el tratamiento puede llevar a un agravamiento de la enfermedad, como ocurre con la isquemia intestinal, la obstrucción intestinal o el íleo paralítico. Estas patologías se ven reflejadas en la motilidad intestinal y ésta está determinada por la actividad mioeléctrica del intestino delgado. El electroenterograma (EEnG) es la señal bioeléctrica asociada al registro de la actividad mioeléctrica intestinal generada en las capas del músculo liso; siendo la electroenterografía una técnica para el estudio de la motilidad intestinal. En la actualidad, no existe un sistema no invasivo de uso en entornos clínicos que permita registrar la actividad mioeléctrica intestinal. En la primera parte de la presente tesis doctoral, se ha ensayado una matriz de 3 electrodos anulares concéntricos, flexibles y activos, que preamplifica y acondiciona la señal mioeléctrica intestinal captada en superficie lo más cerca posible de la zona de captación. Los resultados muestran que en los registros laplacianos se tiene un mejor comportamiento frente a influencia de la interferencia cardiaca y respiratoria con respecto a los bipolares con electrodos de disco. Sin embargo, respecto a las interferencias de baja frecuencia los electrodos concéntricos de registro en seco presentaron peor comportamiento que los electrodos de disco de registro con gel. Por otro lado, fue posible identificar la onda lenta intestinal en alrededor del 93% de las ventanas de análisis de los registros con la matriz de electrodos concéntricos, frente al 88% de los registros bipolares con electrodos de disco. En la segunda parte de la tesis se ha pretendido mejorar la calidad en la captación de las señales EEnG captada con los electrodos concéntricos flexibles presentados anteriormente, con el diseño e implementación de electrodos concéntricos multianulares flexibles, autoadhesivos, que puedan trabajar en húmedo (impregnación con gel electrolítico) y empleando dos sustratos diferentes para el adhesivo (solo-adhesivo vs foam). Asimismo, se pretende determinar la dimensión y configuración (monopolar vs bipolar concéntrico, MC vs BC) óptima, el material adecuado y la posición idónea para la captación de la onda lenta intestinal con electrodos anulares. El material adhesivo en configuración bipolar concéntrica y de diámetro de 30 mm fue el más idóneo para captar la onda lenta intestinal, con una capacidad de detectar la frecuencia asociada a la onda lenta intestinal en un 95% de los casos; mejorando el 90% de los registros bipolares con electrodos convencionales de disco en la misma posición, y los resultados de la matriz de electrodos de la primera parte de la tesis. Con este trabajo se pone de manifiesto la viabilidad del registro del EEnG en superficie abdominal para la monitorización no invasiva de la onda lenta intestinal y las mejores prestaciones de los electrodos concéntricos de sustrato flexible frente a los convencionales electrodos de disco. Esto supone un paso más para acercar el EEnG al uso clínico y al desarrollo de futuras aplicaciones diagnósticas. Además, el electrodo desarrollado es susceptible de ser empleado en otras aplicaciones asociadas al registro, monitorización y análisis de señales bioeléctricas como la electrocardiografía, electromiografía uterina, de músculo respiratorio, etc / Les patologies gastrointestinals són complicades en el seu diagnòstic, i un retard en el tractament pot portar a un agreujament de la malaltia, com passa amb la isquèmia intestinal, l'obstrucció intestinal o l'ili paralític. Aquestes patologies es veuen reflectides en la motilitat intestinal i aquesta està determinada per l'activitat mioelèctrica de l'intestí prim. L'electroenterograma (EEnG) és el senyal bioelèctric associat al registre de l'activitat mioelèctrica intestinal generada a les capes del múscul llis; sent la electroenterografia una tècnica per a l'estudi de la motilitat intestinal. A la primera part de la present tesi doctoral, s'ha assajat una matriu de 3 elèctrodes anulars concèntrics, flexibles i actius, que preamplifica i condiciona els senyals mioelèctrics intestinals captats en superfície el més a prop possible de la zona de captació. Els resultats mostren que als registres laplacians es té un millor comportament enfront de influència de la interferència cardíaca i respiratòria respecte dels senyals bipolars captats amb elèctrodes de disc. No obstant això, respecte a les interferències de baixa freqüència, els elèctrodes concèntrics de registre en sec van presentar pitjor comportament que els elèctrodes de disc de registre amb gel. D'altra banda, va ser possible identificar l'ona lenta intestinal en al voltant del 93% de les finestres d'anàlisi dels registres realitzats amb la matriu d'elèctrodes concèntrics, enfront del 88% dels registres bipolars amb elèctrodes de disc. A la segona part de la tesi s'ha pretès millorar la qualitat en la captació dels senyals EEnG captada amb els elèctrodes concèntrics flexibles presentats anteriorment, amb el disseny i la implementació d'elèctrodes concèntrics multianulars flexibles, autoadhesius, que puguin treballar en humit (impregnació amb gel electrolític) i emprant dos substrats diferents per l'adhesiu (només-adhesiu vs foam). Així mateix, es pretén determinar la dimensió i configuració (monopolar vs bipolar concèntric, MC vs BC) òptima, el material adequat i la posició idònia per a la captació de l'ona lenta intestinal amb elèctrodes anulars. El material adhesiu en configuració bipolar concèntrica i de diàmetre de 30 mm era el més idoni per captar l'ona lenta intestinal, amb una capacitat de detectar la freqüència associada a l'ona lenta intestinal en un 95% dels casos; millorant el 90% dels registres bipolars amb elèctrodes convencionals de disc en la mateixa posició, i els resultats de la matriu d'elèctrodes de la primera part de la tesi. Amb aquest treball es posa de manifest la viabilitat del registre de l'EEnG en superfície abdominal per a la monitorització no invasiva de l'ona lenta intestinal i les millors prestacions dels elèctrodes concèntrics de substrat flexible enfront dels convencionals elèctrodes de disc. Això suposa un pas més per apropar el EEnG a l'ús clínic i al desenvolupament de futures aplicacions diagnòstiques. A més, l'elèctrode desenvolupat és susceptible de ser emprat en altres aplicacions associades al registre, monitorització i anàlisi de senyals bioelèctrics com a l'electrocardiografia, electromiografia uterina, de múscul respiratori, etc. / Zena Giménez, VF. (2017). Diseño e implementación de un sensor Laplaciano activo flexible. Aplicación al estudio del EENG humano en superficie [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86171

Health and sociological indicators confirm that life expectancy is increasing, and so, the years that patients have to live with chronic diseases and co-morbidities. Type 2 Diabetes is one of the most common chronic diseases, specially linked to overweight and ages over sixty. As a metabolic disease, Type 2 Diabetes affects multiple organs by causing damage in blood vessels and nervous system at micro and macro scale. Mortality of subjects with diabetes is three times higher than the mortality for subjects with other chronic diseases. On the one hand, the management of diabetes is focused on the maintenance of the blood glucose levels under a threshold by the prescription of anti-diabetic drugs and a combination of healthy food habits and moderate physical activity. Recent studies have demonstrated the effectiveness of new strategies to delay and even prevent the onset of Type 2 Diabetes by a combination of active and healthy lifestyle on cohorts of mid to high risk subjects. On the other hand, prospective research has been driven on large groups of population to build risk scores which aim to obtain a rule for the classification of patients according to the odds for developing the disease. Currently there are more than two hundred models and risk scores for doing this, but a few have been properly evaluated in external groups and, to date, none of them has been tested on a population based study. The research study presented in this doctoral thesis strives to use externally validated risk scores for the prediction and detection of Type 2 Diabetes on a population data base in Hospital La Fe (Valencia, Spain). The study hypothesis is that the integration of existing prediction and detection risk scores on Electronic Health Records increases the early-detection of high risk cases. To evaluate this hypothesis three studies on the clinical, user and technology dimensions have been driven to evaluate the extent to which the models and the hospital is ready to exploit such models to identify high risk groups and drive efficient preventive strategies. The findings presented in this thesis suggest that Electronic Health Records are not prepared to massively feed risk models. Some of the evaluated models have shown a good classification performance, which accompanied to the well-acceptance of web-based tools and the acceptable technical performance of the information and communication technology system, suggests that after some work these models can effectively drive a new paradigm of active screening for Type 2 Diabetes. / Los indicadores de salud y sociológicos confirman que la esperanza de vida está aumentando, y por lo tanto, los años que los pacientes tienen que vivir con enfermedades crónicas y comorbilidades. Diabetes tipo 2 es una de las enfermedades crónicas más comunes, especialmente relacionadas con el sobrepeso y edades superiores a los sesenta años. Como enfermedad metabólica, la diabetes tipo 2 afecta a múltiples órganos causando daño en los vasos sanguíneos y el sistema nervioso a escala micro y macro. La mortalidad de sujetos con diabetes es tres veces mayor que la mortalidad de sujetos con otras enfermedades crónicas. Por un lado, la estrategia de manejo se centra en el mantenimiento de los niveles de glucosa en sangre bajo un umbral mediante la prescripción de fármacos antidiabéticos y una combinación de hábitos alimentarios saludables y actividad física moderada. Estudios recientes han demostrado la eficacia de nuevas estrategias para retrasar e incluso prevenir la aparición de la diabetes tipo 2 mediante una combinación de estilo de vida activo y saludable en cohortes de sujetos de riesgo medio a alto. Por otro lado, la investigación prospectiva se ha dirigido a grupos de la población para construir modelos de riesgo que pretenden obtener una regla para la clasificación de las personas según las probabilidades de desarrollar la enfermedad. Actualmente hay más de doscientos modelos de riesgo para hacer esta identificación, no obstante la inmensa mayoría no han sido debidamente evaluados en grupos externos y, hasta la fecha, ninguno de ellos ha sido probado en un estudio poblacional. El estudio de investigación presentado en esta tesis doctoral pretende utilizar modelos riesgo validados externamente para la predicción y detección de la Diabetes Tipo 2 en una base de datos poblacional del Hospital La Fe de Valencia (España). La hipótesis del estudio es que la integración de los modelos de riesgo de predicción y detección existentes la práctica clínica aumenta la detección temprana de casos de alto riesgo. Para evaluar esta hipótesis, se han realizado tres estudios sobre las dimensiones clínicas, del usuario y de la tecnología para evaluar hasta qué punto los modelos y el hospital están dispuestos a explotar dichos modelos para identificar grupos de alto riesgo y conducir estrategias preventivas eficaces. Los hallazgos presentados en esta tesis sugieren que los registros de salud electrónicos no están preparados para alimentar masivamente modelos de riesgo. Algunos de los modelos evaluados han demostrado un buen desempeño de clasificación, lo que acompañó a la buena aceptación de herramientas basadas en la web y el desempeño técnico aceptable del sistema de tecnología de información y comunicación, sugiere que después de algún trabajo estos modelos pueden conducir un nuevo paradigma de la detección activa de la Diabetes Tipo 2. / Els indicadors sociològics i de salut confirmen un augment en l'esperança de vida, i per tant, dels anys que les persones han de viure amb malalties cròniques i comorbiditats. la diabetis de tipus 2 és una de les malalties cròniques més comunes, especialment relacionades amb l'excés de pes i edats superiors als seixanta anys. Com a malaltia metabòlica, la diabetis de tipus 2 afecta múltiples òrgans causant dany als vasos sanguinis i el sistema nerviós a escala micro i macro. La mortalitat de subjectes amb diabetis és tres vegades superior a la mortalitat de subjectes amb altres malalties cròniques. D'una banda, l'estratègia de maneig se centra en el manteniment dels nivells de glucosa en sang sota un llindar mitjançant la prescripció de fàrmacs antidiabètics i una combinació d'hàbits alimentaris saludables i activitat física moderada. Estudis recents han demostrat l'eficàcia de noves estratègies per a retardar i fins i tot prevenir l'aparició de la diabetis de tipus 2 mitjançant una combinació d'estil de vida actiu i saludable en cohorts de subjectes de risc mitjà a alt. D'altra banda, la investigació prospectiva s'ha dirigit a grups específics de la població per construir models de risc que pretenen obtenir una regla per a la classificació de les persones segons les probabilitats de desenvolupar la malaltia. Actualment hi ha més de dos-cents models de risc per fer aquesta identificació, però la immensa majoria no han estat degudament avaluats en grups externs i, fins ara, cap d'ells ha estat provat en un estudi poblacional. L'estudi d'investigació presentat en aquesta tesi doctoral utilitza models de risc validats externament per a la predicció i detecció de diabetis de tipus 2 en una base de dades poblacional de l'Hospital La Fe de València (Espanya). La hipòtesi de l'estudi és que la integració dels models de risc de predicció i detecció existents la pràctica clínica augmenta la detecció de casos d'alt risc. Per avaluar aquesta hipòtesi, s'han realitzat tres estudis sobre les dimensions clíniques, de l'usuari i de la tecnologia per avaluar fins a quin punt els models i l'hospital estan disposats a explotar aquests models per identificar grups d'alt risc i conduir estratègies preventives. Les troballes presentades sugereixen que els registres de salut electrònics no estan preparats per alimentar massivament models de risc. Alguns dels models avaluats han demostrat una bona classificació, el que va acompanyar a la bona acceptació d'eines basades en el web i el rendiment tècnic acceptable del sistema de tecnologia d'informació i comunicacions implementat. La conclusió es que encara es necesari treball per que aquests models poden conduir un nou paradigma de la detecció activa de la diabetis de tipus 2. / Martínez Millana, A. (2017). ASSESSMENT OF RISK SCORES FOR THE PREDICTION AND DETECTION OF TYPE 2 DIABETES MELLITUS IN CLINICAL SETTINGS [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86209

ABSTRACT Lung cancer (LC) is one of the most frequent types of cancer and the one with the highest mortality. Its prognosis is directly related to the stage of the disease at the time of diagnosis. We propose that a well-structured diagnostic protocol based on low-dose radiation tomography (LDCT), such as the one developed by I-ELCAP and aimed at a population at risk, is a useful tool in the early diagnosis of this disease, which can improve their survival. Material and methods. Asymptomatic persons >50 years, smokers or ex-smokers of at least 10 pack-years, with no oncological personal history (except basal cell carcinomas of the skin) are included. A baseline and annual TCBD (<120 kVps and <30 mAs) is performed, which identifies all pulmonary nodules. An algorithm of evaluation according to size criteria and morphological characteristics of the nodules is established following the one proposed by I-ELCAP. In those cases that due to their size, evidence of growth, etc. there is malignancy suspicion, histological study is performed. Before the diagnosis of LC, the appropriate treatment is established. All cases of LC are followed for at least 5 years. Results: A total of 4,951 people (65.4% males) were studied, being their age average of 56.89 ± 5.26 years. The average consumption of tobacco was 37.45 ± 23.41 pack-years, with 54.8% smokers active in the baseline study. In the baseline study 550 subjects were identified as positive. From 3,891 nodules detected, 692 (19.57%) were considered positive (solids <5 mm or non solids <8 mm), of which 38 tumors (36 LC). In the annual study, 224 subjects showed one or more nodules. Of the detected nodules, 288 (7.91%) were considered positive. In 80% of the cases the control was performed with TCBD. In 5,8 and 7,6% of the positive nodules, in basal and annual study respectively, biopsy was indicated. The sensitivity (S), specificity (E), PPV and NPV in the baseline study were 92.31, 89.54, 6.55 and 99.93% respectively (E and PPV discretely inferior when considering nodules). These values in the annual study were 76.92, 95.7, 4.52 and 99.94% respectively. Fifty-two tumors were detected, 49 of them LC (79.17% adenocarcinomas), 25 (52.08%) of them in stage I. The overall survival of LC was 58.5% at 5 years and 67.1 % cancer-specific survival (75.8% in surgical patients). Discussion: We studied volunteers, mostly males, with demographic characteristics similar to other series. The study and the LDCT showed high values of S, E and NPV. The high S resulted in a high number of false-positives. About positive cases, only between 90-94% of those needed to be follow-up with imaging tests. In less than 5% biopsy was indicated, with hardly any iatrogenic complications. The prevalence of LC was lower than other studies, justified by the age of the population. 77.92% of LC underwent into surgical treatment, and their 5-year survival rate was 75.8%. Conclusions: The LDCT integrated in an elaborate nodule detection and evaluation program allows the diagnosis of early-stage LC, when surgical treatment may improve the overall survival of the at-risk population. / "DIAGNÓSTICO PRECOZ DEL CÁNCER DE PULMÓN: UTILIDAD DE LA TOMOGRAFÍA AXIAL COMPUTARIZADA DE BAJA DOSIS DE RADIACIÓN" El cáncer de pulmón (CP) es uno de los tipos de cáncer más frecuente y el que presenta una mayor mortalidad. Su pronóstico está relacionado directamente con el estadio de la enfermedad en el momento del diagnóstico. Planteamos que un protocolo de diagnóstico bien estructurado basado en la tomografía computarizada de baja dosis de radiación (TCBD), como el desarrollado por I-ELCAP y dirigido a una población de riesgo, es una herramienta útil en el diagnóstico precoz de esta enfermedad, que puede mejorar su supervivencia. Material y métodos. Se incluyen personas asintomáticas >50 años, fumadores o exfumadores de, al menos, 10 paquetes-año, sin antecedentes personales oncológicos (salvo carcinomas basocelulares de piel). Se realiza una TCBD (<120 kVps y <30 mAs) basal y anual, que identifica todos los nódulos pulmonares. Se establece un algoritmo de evaluación según criterios de tamaño y características morfológicas de los nódulos siguiendo el propuesto por I-ELCAP. En aquellos casos que por su tamaño, evidencia de crecimiento, etc. hay sospecha de malignidad, se realiza estudio histológico. Ante diagnóstico de CP se establece el tratamiento adecuado. Todos los casos de CP son seguidos durante, al menos, 5 años. Resultados: Se estudió a 4.951 personas (65,4% varones) con una media de edad de 56,89±5,26 años. El consumo medio de tabaco fue de 37,45±23,41 paquetes-año, siendo el 54,8% fumadores activos en el estudio basal. En el estudio basal 550 sujetos se identificaron como positivos. De 3.891 nódulos detectados, 692 (19,57%) fueron considerados positivos (sólidos <5 mm o no sólidos <8 mm), de ellos, 38 tumores (36 CP). En el estudio anual, 224 sujetos mostraban uno o más nódulos. De los nódulos detectados, 288 (7,91%) fueron considerados positivos, con 13 CP. En el 80% de los casos el control se realizó con TCBD. En 5,8 y 7,6% de los nódulos positivos, en estudio basal y anual respectivamente, se indicó biopsia. La prevalencia fue del 0,89 y la incidencia del 0,1%. La sensibilidad (S), especificidad (E), VPP y VPN en el estudio basal fue del 92,31, 89,54, 6,55 y 99,93% respectivamente (E y VPP discretamente inferiores al considerar nódulos). Estos valores en el estudio anual fueron 76,92, 95,7, 4,52 y 99,94% respectivamente. Se detectó 52 tumores, 49 de ellos CP (79,17% adenocarcinomas), 25 (52,08%) de ellos en estadio I. La supervivencia global de los CP fue de 58,5% a los 5 años y 67,1% la supervivencia cáncer específica (75,8% en los pacientes quirúrgicos). Discusión: Estudiamos voluntarios, en su mayoría varones, con características demográficas similares a otras series. El estudio y la TCBD mostraron unos valores elevados de S, E y VPN. La elevada S resultó en un número elevado de FP. Entre el 90 - 94% de los casos positivos sólo precisaron seguimiento con pruebas de imagen. En menos del 5% se indicó biopsia, sin apenas complicaciones iatrogénicas. La prevalencia de CP fue inferior a otros estudios, justificada por la edad de la población. El 77,92% de los CP fueron sometidos a tratamiento quirúrgico, siendo su supervivencia a 5 años, del 75,8%. Conclusiones: La TCBD integrada en un programa elaborado de detección y evaluación de nódulos, permite diagnosticar CP en estadio precoz, cuando el tratamiento quirúrgico puede mejorar la supervivencia global de la población de riesgo. / RESUM El càncer de pulmó (CP) és un dels tipus de càncer més freqüents i el que presenta una major mortalitat. El seu pronòstic està relacionat directament amb l'estadi de la malaltia en el moment del diagnòstic. Plantegem que un protocol de diagnòstic ben estructurat basat en la tomografia computada de baixa dosi de radiació (TCBD), com el desenvolupat per I-ELCAP i dirigit a una població de risc, és una eina útil en el diagnòstic precoç d'aquesta malaltia, que pot millorar la seua supervivència. Material i mètodes. S'inclouen persones asimptomàtiques >50 anys, fumadors o exfumadors de, almenys, 10 paquets-any, sense antecedents personals oncològics (excepte carcinomes basocel¿lulars de pell). Es realitza una TCBD (<120 kVps i <30 mAs) basal i anual, que identifica tots els nòduls pulmonars. S'estableix un algoritme d'avaluació segons criteris de mida i característiques morfològiques dels nòduls seguint el proposat per I-ELCAP. En aquells casos que per la seua grandària, evidència de creixement, etc. hi ha sospita de malignitat, es realitza estudi histològic. Davant el diagnòstic de CP s'estableix el tractament adequat. Tots els casos de CP són seguits durant, almenys, 5 anys. Resultats: Es va estudiar a 4.951 persones (65,4% homes) amb una mitjana d'edat de 56,89 ± 5,26 anys. El consum mitjà de tabac va ser de 37,45 ± 23,41 paquets-any, sent el 54,8% fumadors actius en l'estudi basal. En l'estudi basal 550 subjectes es van identificar com a positius. De 3.891 nòduls detectats, 692 (19,57%) van ser considerats positius (sòlids <5 mm o no sòlids <8 mm), d'aquests, 38 tumors (36 CP). En l'estudi anual, 224 subjectes mostraven un o més nòduls. Dels nòduls detectats, 288 (7,91%) van ser considerats positius. En el 80% dels casos el control es va realitzar amb TCBD. En 5,8 i 7,6% dels nòduls positius, en estudi basal i anual respectivament, es va indicar biòpsia. La prevalença va ser del 0,89 i la incidència del 0,1% La sensibilitat (S), especificitat (E), VPP i VPN en l'estudi basal va ser del 92,31, 89,54, 6,55 i 99,93% respectivament (E i VPP discretament inferiors en considerar nòduls). Aquests valors en l'estudi anual van ser 76,92, 95,7, 4,52 i 99,94% respectivament. Es va detectar 52 tumors, 49 d'ells CP (79,17% adenocarcinomes), 25 (52,08%) d'ells en estadi I. La supervivència global dels CP va ser de 58,5% als 5 anys i 67,1 % la supervivència càncer específica (75,8% en els pacients quirúrgics). Discussió: Estudiem voluntaris, majoritàriament homes, amb característiques demogràfiques similars a altres sèries. L'estudi i la TCBD van mostrar uns valors elevats de S, E i VPN. L'elevada S va resultar en un nombre elevat de FP. Entre el 90 - 94% dels casos positius només van precisar seguiment amb proves d'imatge. En menys del 5% es va indicar biòpsia, gairebé sense complicacions iatrogèniques. La prevalença de CP va ser inferior a altres estudis, justificada per l'edat de la població. El 77,92% dels CP van ser sotmesos a tractament quirúrgic, sent la seua supervivència a 5 anys, del 75,8%. Conclusions: La TCBD integrada en un programa elaborat de detecció i avaluació de nòduls, permet diagnosticar CP en estadi precoç, quan el tractament quirúrgic pot millorar la supervivència global de la població de risc. / Martínez Pérez, E. (2017). Diagnóstico precoz del cáncer de pulmón: Utilidad de la tomografía axial computarizada de baja dosis de radiación [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/88398

A better understanding of the electrical activity of the heart under physiological and pathological conditions has always been key for clinicians and researchers. Over the last years, the information in the P-wave signals has been extensively analysed to un-cover the mechanisms underlying atrial arrhythmias by localizing ectopic foci or high-frequency rotors. However, the relationship between the activation of the different areas of the atria and the characteristics of the P-wave signals or body surface poten-tial maps are still far from being completely understood. Multiscale anatomical and functional models of the heart are a new technological framework that can enable the investigation of the heart as a complex system. This thesis is centred in the construction of a multiscale framework that allows the realistic simulation of atrial and torso electrophysiology and integrates all the anatom-ical and functional descriptions described in the literature. The construction of such model involves the development of heterogeneous cellular and tissue electrophysiolo-gy models fitted to empirical data. It also requires an accurate 3D representation of the atrial anatomy, including tissue fibre arrangement, and preferential conduction axes. This multiscale model aims to reproduce faithfully the activation of the atria under physiological and pathological conditions. We use the model for two main applica-tions. First, to study the relationship between atrial activation and surface signals in sinus rhythm. This study should reveal the best places for recording P-waves signals in the torso, and which are the regions of the atria that make the most significant contri-bution to the body surface potential maps and determine the main P-wave characteris-tics. Second, to spatially cluster and classify ectopic atrial foci into clearly differenti-ated atrial regions by using the body surface P-wave integral map (BSPiM) as a bi-omarker. We develop a machine-learning pipeline trained from simulations obtained from the atria-torso model aiming to validate whether ectopic foci with similar BSPiM naturally cluster into differentiated non-intersected atrial regions, and whether new BSPiM could be correctly classified with high accuracy. / En la actualidad, una mejor compresión de la actividad eléctrica del corazón en condi-ciones fisiológicas y patológicas es clave para médicos e investigadores. A lo largo de los últimos años, la información derivada de la onda P se ha utilizado para intentar descubrir los mecanismos subyacentes a las arritmias auriculares mediante la localiza-ción de focos ectópicos y rotores de alta frecuencia. Sin embargo, la relación entre la activación de distintas regiones auriculares y las características tanto de las ondas P como de la distribución de potencial en la superficie del torso está lejos de entenderse completamente. Los modelos cardíacos funcionales y anatómicos son una nueva he-rramienta que puede facilitar la investigación relativa al corazón entendido como sis-tema complejo. La presente tesis se centra en la construcción de un modelo multiescala para la simula-ción realista de la electrofisiología cardíaca tanto a nivel auricular como de torso, integrando toda la información anatómica y funcional disponible en la literatura. La construcción de este modelo implica el desarrollo, en base a datos experimentales, de modelos electrofisiológicos heterogéneos tanto celulares como tisulares. Así mismo, es imprescindible una representación tridimensional precisa de la anatomía auricular, incluyendo la dirección de fibras y los haces de conducción preferentes. Este modelo multiescala busca reproducir fielmente la activación auricular en condiciones fisiológi-cas y patológicas. Su uso se ha centrado fundamentalmente en dos aplicaciones. En primer lugar, estudiar la relación entre la activación auricular en ritmo sinusal y las señales en la superficie del torso. Este estudio busca definir la mejor ubicación para el registro de las ondas P en el torso así como determinar aquellas regiones auriculares que contribuyen fundamentalmente a la formación y distribución de potenciales super-ficiales así como a las características de las ondas P. En segundo lugar, agrupar y cla-sificar espacialmente los focos ectópicos en regiones auriculares claramente diferen-ciables empleando como biomarcador los mapas superficiales de integral de la onda P (BSPiM). Se ha desarrollado para ello una metodología de aprendizaje automático en la que las simulaciones obtenidas con el modelo multiescala aurícula-torso sirven de entrenamiento, permitiendo validar si los focos ectópicos cuyos BSPiMs son similares se agrupan de forma natural en regiones auriculares no intersectadas y si BSPiMs nue-vos podrían ser clasificados prospectivamente con gran precisión. / Avui en dia, una millor comprenssió de l'activitat elèctrica del cor en condicions fisio-lògiques i patològiques és clau per a metges i investigadors. Al llarg dels últims anys, la informació derivada de l'ona P s'ha utilitzat per intentar descobrir els mecanismes subjacents a les arítmies auriculars mitjançant la localització de focus ectòpics i rotors d'alta freqüència. No obstant això, la relació entre l'activació de diferents regions auri-culars i les característiques tant de les ones P com de la distribució de potencial en la superfície del tors està lluny d'entendre's completament. Els models cardíacs funcionals i anatòmics són una nova eina que pot facilitar la recerca relativa al cor entès com a sistema complex. La present tesi es centra en la construcció d'un model multiescala per a la simulació realista de la electrofisiologia cardíaca tant a nivell auricular com de tors, integrant tota la informació anatòmica i funcional disponible en la literatura. La construcció d'aquest model implica el desenvolupament, sobre la base de dades experimentals, de models electrofisiològics heterogenis, tant cel·lulars com tissulars. Així mateix, és imprescindible una representació tridimensional precisa de l'anatomia auricular, in-cloent la direcció de fibres i els feixos de conducció preferents. Aquest model multies-cala busca reproduir fidelment l'activació auricular en condicions fisiològiques i pa-tològiques. El seu ús s'ha centrat fonamentalment en dues aplicacions. En primer lloc, estudiar la relació entre l'activació auricular en ritme sinusal i els senyals en la superfí-cie del tors. A més a més, amb aquest estudi també es busca definir la millor ubicació per al registre de les ones P en el tors, així com, determinar aquelles regions auriculars que contribueixen fonamentalment a la formació i distribució de potencials superfi-cials a l'hora que es caracteritzen les ones P. En segon lloc, agrupar i classificar espa-cialment els focus ectòpics en regions auriculars clarament diferenciables emprant com a biomarcador els mapes superficials d'integral de l'ona P (BSPiM). És per això que s'ha desenvolupat una metodologia d'aprenentatge automàtic en la qual les simulacions obtingudes amb el model multiescala aurícula-tors serveixen d'entrenament, la qual cosa permet validar si els focus ectòpics, llurs BSPiMs són similars, s'agrupen de for-ma natural en regions auriculars no intersectades i si BSPiMs nous podrien ser classifi-cats de manera prospectiva amb precisió. / Ferrer Albero, A. (2017). Three-dimensional Multiscale Modelling and Simulation of Atria and Torso Electrophysiology [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/88402