TECNIACUSTICA2023

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ISABE (International Symposium on Acoustics in Biomedical Engineering)

Simposio donde especialistas de contrastado prestigio internacional, profesionales y personal de investigación en formación, desarrollarán transversalmente sobre varias áreas temáticas la imbricación de la acústica en campos de I+D+i en Ingeniería Biomédica.

El simposio se organizará en base a 1+6 conferencias invitadas, tratando de abarcar y sintetizar la situación actual de la I+D+i en acústica aplicada a la Ingeniería Biomédica. Al finalizar el bloque de exposiciones se propone una mesa redonda abierta con los ponentes y todos los asistentes al simposio.

El simposio se programa en paralelo al congreso Tecniacústica-2023, y se desarrollará a lo largo del jueves día 19 de octubre de 2023 en sesiones de mañana y tarde, y quedará ubicado en el Edificio Antonio Saura (Aula Magna de BBAA).

JUEVES 19 DE OCTUBRE DE 2023

MAÑANA:

13:00 h Sesión inaugural: “Buscando el equilibrio del triángulo: acústica, medicina e ingeniería biomédica.”
Raul Alcaraz Martínez, Catedrático de Universidad UCLM – Escuela Politécnica de Cuenca

“Buscando el equilibrio del triángulo: acústica, medicina e ingeniería biomédica.”

Resumen: La medida y el control de los niveles de presión sonora juegan un papel muy importante en los centros sanitarios, así como en la medicina actual. Por un lado, al igual que en otros entornos más cotidianos (doméstico, educacional, laboral, etc.), la presencia excesiva de ruido reduce el confort en cualquier estancia hospitalaria. Sin embargo, tal situación también supone una gran amenaza para los pacientes (especialmente para los más críticos), debido a la pérdida de concentración de los profesionales que realizan las labores clínico-asistenciales, así como a la alteración de su ritmo circadiano normal. La combinación de ambos factores, junto con otros, se ha asociado con un incremento preocupante de la mortalidad y la morbilidad de algunas enfermedades, pero la presencia de cada vez más tecnología sanitaria en las estancias hospitalarias críticas, tales como quirófanos, unidades de cuidados intensivos, etc., hace que el control del ruido en las mismas sea un reto de gran envergadura a abordar urgentemente. Por otro lado, la medida cada vez más precisa de diferentes sonidos fisiológicos del cuerpo humano está permitiendo desarrollar herramientas que pueden suponer un impulso definitivo a la ansiada medicina preventiva y de precisión. Más allá de la conocida potencia diagnóstica y terapéutica de los ultrasonidos, el uso de la inteligencia artificial está permitiendo, entre otras cosas, detectar de forma precoz y/o objetivar enfermedades mentales y cognitivas desde la voz humana, identificar de forma no invasiva enfermedades cardiacas, pulmonares y respiratorias a través del simple sonido emitido por el corazón y los pulmones, y diagnosticar en el hogar y de forma no intrusiva la apnea y otras alteraciones del sueño mediante el ronquido. En ambos contextos, el adecuado uso y configuración de la tecnología sanitaria juega un papel esencial y, por tanto, la formación del ingeniero biomédico en el campo de la acústica se revela de vital importancia.

TARDE:

15:50 h Conferencia invitada-1: "Análisis de sonidos respiratorios en enfermedades y trastornos respiratorios»
Manuel Lozano García, Universidad Politécnica de Cataluña.

Análisis de sonidos respiratorios en enfermedades y trastornos respiratorios

Resumen: La auscultación pulmonar es una técnica exploratoria que permite evaluar la función pulmonar y detectar enfermedades respiratorias de una forma rápida, sencilla y no invasiva a través de la captación de los sonidos respiratorios (RS) en la superficie torácica. Por lo tanto, los RS proporcionan información clínica relevante sobre la estructura y funcionamiento del sistema respiratorio. Los avances en el desarrollo de sensores y las técnicas de procesado de señales han hecho de la adquisición, el procesado y el análisis de señales de RS una técnica objetiva y sensible para la valoración de la función pulmonar, permitiendo objetivar la auscultación clásica y proporcionando información complementaria más allá de la proporcionada por las pruebas espirométricas convencionales. Hemos propuesto distintos parámetros derivados de la intensidad, el contenido espectral y las componentes del plano tiempo-frecuencia de los RS para la evaluación de enfermedades respiratorias, como el asma, la EPOC o la parálisis diafragmática, demostrando el potencial de estos parámetros para derivar nuevos biomarcadores fisiológicos no invasivos para el diagnóstico y monitorización de estas enfermedades.

16.10 h Conferencia invitada-2: “Usando el sonido para la caracterización y estudio de patologías”.
Carlos Manuel Travieso González, Universidad de Las Palmas de Gran Canaria.

Usando el sonido para la caracterización y estudio de patologías

Resumen: Las enfermedades cardiovasculares son una de las principales causas de mortalidad en todo el mundo. Actualmente, el diagnóstico cardíaco se basa en la auscultación con estetoscopios convencionales y depende de la pericia de médicos especializados. Sin embargo, en un esfuerzo por mejorar este proceso, se ha desarrollado un sistema de clasificación automática basado en el aprendizaje automático que utiliza los sonidos cardíacos para detectar trastornos cardíacos. Las variaciones en los sonidos cardíacos, que son causadas por anomalías biológicas que afectan el funcionamiento del corazón, se utilizan como indicadores clave para la clasificación automática. Los resultados obtenidos son notables en la clasificación de sonidos cardíacos normales y anormales. Estos resultados respaldan la eficacia de este enfoque en el diagnóstico preciso de enfermedades cardíacas y su idoneidad para aplicaciones en tiempo real. Esta tecnología tiene el potencial de revolucionar el diagnóstico temprano de enfermedades cardíacas, lo que podría ser especialmente beneficioso en entornos con recursos limitados.

16.30 h Conferencia invitada-3: “Análisis de voz, una ventana a la actividad cerebral en el manejo de los trastornos neurodegenerativos”.
Karmele López de Ipiña, Universidad de Cambridge / Universidad del País Vasco.

Análisis de voz, una ventana a la actividad cerebral en el manejo de los trastornos neurodegenerativos

Resumen: Los trastornos neurodegenerativos afectan dramáticamente la salud humana por lo que encontrar soluciones para prevenir y gestionar su evolución es un desafío fundamental. En particular, el envejecimiento se caracteriza por una disminución de la capacidad funcional debido a un potencial reparador y regenerativo reducido en los tejidos y órganos, que conduce a la degeneración y la muerte. Estos procesos internos, producen síntomas claros en etapas avanzadas que permiten el diagnóstico (síntomas motores y no motores como deterioro cognitivo) sin embargo en fases previas, en etapas preclínicas/prodrómicas, los síntomas son sutiles o pueden permanecer ocultos y/o silenciosos (disfagia, constipación o deterioro temprano del habla y las emociones) sin un diagnóstico claro pero al mismo tiempo limitando la calidad de vida con una reducción de la vida activa, así como un aumento de la ansiedad, estados depresivos, discapacidades, pérdida de autonomía o absentismo. Desafortunadamente, el órgano diana de estas enfermedades, el cerebro humano, no está disponible directamente in vivo para nuestra investigación. Es por ello que las señales no invasivas con el habla, nuestro método más natural de comunicación, pueden convertirse en una herramienta muy útil para apoyar el diagnóstico y el tratamiento de los trastornos degenerativos en fases tempranas creando una ventana a la actividad cerebral interior.

PAUSA – CAFÉ - ( 16:50 - 17:30 )

17:30 h Conferencia invitada-4: "Imágenes de mapas de dosis protoacústicas para la verificación del alcance de los protones en diagnóstico médico”.
Joaquín López Herráiz, Universidad Complutense de Madrid.

Aplicaciones de la inteligencia artificial en imagen médica por ultrasonidos

Resumen: La imagen por ultrasonidos juega un papel muy importante en la medicina, ya que es una técnica segura y económica que ofrece información muy útil en tiempo real. Sin embargo, la calidad e interpretación de las adquisiciones de ultrasonidos dependen en gran medida de la experiencia del médico que realiza la exploración, lo que limita en gran medida su uso. Las nuevas técnicas de inteligencia artificial aplicadas a los ultrasonidos ofrecen la posibilidad de ayudar a los médicos tanto en la correcta realización de las medidas como en su interpretación. En esta charla se mostrarán algunos de estos avances, especialmente en el guiado de la adquisición, y cómo se espera que aumente el uso de los ultrasonidos en medicina en los próximos años.

17:50 h Conferencia invitada-5: "De la morfología a la función: técnicas avanzadas de imagen por ultrasonidos”.
Noé Jimenez, “Ramón y Cajal” Researcher at I3M-CSIC
Instituto de Instrumentación para Imagen Molecular (I3M) - UPV
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

De la morfología a la función: técnicas avanzadas de imagen por ultrasonidos

Resumen: La ecografía convencional es actualmente la técnica más empleada en la práctica clínica porque presenta grandes ventajas como su buena penetración, excelente resolución, imagen en tiempo real, bajo coste, portabilidad y seguridad puesto que no emplea radiación ionizante. Sin embargo, las técnicas clásicas de ecografía solo ofrecen una imagen de la morfología, la forma, de los tejidos. En esta charla presentaremos nuevas técnicas de imagen por ultrasonidos que permiten, a la vez de capturar la morfología, obtener información de los procesos a nivel molecular y funcional que tienen lugar en el interior del cuerpo humano. Recorreremos las técnicas de imagen funcional y superresolución con ultrasonidos, las modalidades emergentes de imagen con contraste biomolecular, las técnicas fotoacústicas que mezclan haces de láser y ultrasonidos, así como las técnicas híbridas que mezclan campos magnéticos y ultrasonidos para producir imágenes de diagnóstico avanzado.

18.10 h Conferencia invitada-6: "Acústica afectiva: un estudio sobre el impacto de las emociones humanas en la proliferación celular a través de las ondas mecánicas”.
David del Rosario Gilabert, Universidad de Alicante.

Acústica afectiva: un estudio sobre el impacto de las emociones humanas en la proliferación celular a través de las ondas mecánicas

Resumen: La comunicación emocional se lleva a cabo de forma multimodal a través de la postura, gestos, expresiones faciales y señales acústicas. Los estados afectivos modulan la voz humana durante la producción del habla mediante el control de los músculos laríngeos vía sistema nervioso central, dando lugar a diversos tipos de fonación y convirtiendo la señal acústica en un medio de transmisión emocional. Un creciente número de investigaciones acumulan evidencia de que el sonido tiene la capacidad de afectar sobre la proliferación celular, destacando el papel de las ondas mecánicas como agente biofísico. En este contexto, la presente investigación se centra en el estudio de señales afectivas acústicas humanas sobre la proliferación celular de la línea 661W. Para tal fin, se ha diseñado y calibrado un sistema de radiación electroacústico en el interior de una incubadora de CO2 y establecido un método de captación de la señal afectiva. Aunque todavía es pronto para sacar conclusiones, resultados preliminares apuntan a la capacidad de las señales acústicas emocionales para influir sobre la proliferación celular.

18:30 h - FIN DE LA SESIÓN - ISABE

Moderador: Raúl Alcaraz Martínez.
Debate final con ponentes invitados y clausura de la actividad.

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ISABE (International Symposium on Acoustics in Biomedical Engineering)