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Entre los hombres, el cáncer de próstata es el segundo tipo más común después del cáncer de pulmón. Por lo tanto, es de alta importancia desarrollar herramientas no invasivas que permitan detectar esta enfermedad y guiar biopsias en esta glándula. El cáncer de mama es otro problema de salud altamente significativo a nivel mundial. En Perú, el cáncer de mama es la segunda causa de muerte por cáncer. El cáncer de tiroides es una enfermedad relativamente poco frecuente. La prognosis de esta enfermedad es relativamente buena con tasas de supervivencia de 20 años alrededor de 90%. El problema grave en el manejo clínico de esta enfermedad: es la alta prevalencia de nódulos de tiroides, los cuales son detectables en cerca del 50% de la población empleando ultrasonido. Esta disparidad entre la elevada incidencia de nódulos detectados y la baja incidencia de cáncer resulta en una alta cantidad de biopsias con resultado negativo para cáncer y un alto potencial de realizar un tratamiento inadecuado. Por lo tanto, es de alta importancia desarrollar herramientas no invasivas que permitan diagnosticar apropiadamente esta enfermedad. Si bien, la cantidad de reportes significativos para la evaluación de ultrasonido cuantitativo en próstata, mama y tiroides son bastante limitados. No solamente dichos reportes son escasos, sino que su relevancia es cuestionable dado el número bajo de sujetos considerados en los mismos (por ejemplo, solamente unas cuantas decenas de pacientes). Más aun, la mayoría de estudios se han enfocado hasta el momento en estudiar un tipo de parámetro en particular en lugar de combinar información obtenida de diferentes modalidades de ultrasonido cuantitativo. Dado que es poco probable que enfermedades tan complejas puedan ser apropiadamente por un solo valor numérico, es necesario explorar la combinación de diferentes parámetros para acercar estas técnicas a la práctica clínica.
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La neumonía causa 1.4 millones de muertes anuales en niños menores de 5 años en todo el mundo. Es la principal causa de muerte por infecciones en esta población ya que 1 de cada 4 niños que fallecen es a causa de esta enfermedad. En Perú, la mortalidad por neumonía en niños es uno de los principales problemas de salud pública. De acuerdo al Ministerio de Salud, aproximadamente 400 muertes por neumonía fueron reportadas anualmente a nivel nacional en el periodo 2009-2012. En lo que va del año 2013, ya han sido registrados 274 casos de muerte por neumonía en niños menores de 5 años. El diagnóstico de neumonía se basa en imágenes de rayos X, exámenes clínicos y de laboratorio, lo cual requiere profesionales médicos capacitados e infraestructura compleja. En entornos de bajos recursos, que son justamente los más afectados por la neumonía, no se cuenta con acceso a rayos X. El diagnóstico oportuno es uno de los principales retos a enfrentar para llegar a su correcto tratamiento. Por lo tanto, el desarrollo de nuevas técnicas de detección y diagnóstico es de crucial importancia. Este proyecto propone investigar el uso de técnicas avanzadas en formación de imágenes ultrasónicas en combinación con algoritmos de procesamiento de imágenes para la detección de neumonía en niños. Se espera que como resultado de la investigación se pueda proponer el desarrollo de un dispositivo ultrasónico de bajo costo que de una señal de alarma cuando detecta consolidados pulmonares (neumonía); proporcionando de esta manera, un diagnóstico con alta sensibilidad, adecuado, rápido, de bajo costo y fácil de usar. De esta manera, se desarrolla tecnología para mejorar la salud infantil en el Perú y se impulsa la carrera de ingeniería biomédica en la PUCP en colaboración con las Universidades de Tulane, John Hopkins y UPCH.
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El sobrepeso y obesidad son condiciones con tasas de incidencia elevadas y en aumento tanto en Latinoamérica como en Perú. Una enfermedad asociada a estas condiciones es la enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFLD por sus siglas en inglés), la cual consiste en la degeneración de la estructura hepática como consecuencia del depósito de grasas sin la presencia de consumo excesivo de alcohol. NAFLD puede desencadenar en condiciones mortales como cirrosis y carcinoma hepatocelular, y por lo tanto su detección y diagnóstico es un problema clínico altamente relevante. Las técnicas existentes de diagnóstico de esta enfermedad (i.e., biopsia, evaluaciones de laboratorio y radiología) sufren de limitaciones y por tanto el desarrollo de herramientas de diagnóstico alternativas tiene un potencial impacto clínico. Una herramienta con potencial para el diagnóstico de NAFLD es el ultrasonido cuantitativo (QUS por sus siglas en inglés). QUS agrupa un conjunto de técnicas diseñadas para estimar parámetros intrínsecos de tejidos utilizando ondas ultrasónicas. Lamentablemente, los métodos QUS suelen estar basados en modelos simples de propagación que no consideran efectos como la aberración, i.e., la distorsión del frente ultrasónico al propagarse en medios heterogéneos. Por lo tanto, el diagnóstico de NAFLD usando QUS se ve comprometido en poblaciones de alto riesgo como pacientes obesos debido a la aberración causada por la abundancia de tejido graso abdominal. Con la meta final de extender la aplicabilidad de QUS al manejo clínico de NAFLD, el presente estudio tiene como objetivos principales: (1) analizar la sensibilidad de diferentes parámetros QUS (i.e., coeficientes de retro-dispersión, coeficiente de atenuación, y módulos de corte y viscosidad) a la aberración, y (2) usar técnicas de corrección de aberración para mejorar el desempeño de QUS en presencia de caminos de propagación heterogéneos.
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El proyecto busca desarrollar el primer tele-ecógrafo peruano. Este ecógrafo esta diseñado para ser utilizado en postas médicas de la amazonía Peruana y puede generar un contacto vía internet con expertos radiólogos, gracias a que envía volúmenes ecográficos, lo que permitirá un diagnóstico más preciso; además tiene un bajo costo, y funciona con fuentes de energía alternativas
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La Leishmaniasis cutánea es una enfermedad desatendida que se presenta frecuentemente en países subdesarrollados. Dos de los siete países con mayor incidencia de leishmaniasis cutánea en todo el mundo - Perú y Brasil - se encuentran en América del Sur [1]. En particular, la Leishmaniasis cutánea es un problema importante de salud en el Perú. Más de un millón de personas en el Perú están en riesgo de infección [2], y la enfermedad se reportó como endémica en el 74% del territorio peruano en 1998 [3]. Leishmaniasis cutánea puede causar cicatrices permanentes y su tratamiento es complicado en zonas pobres, mayormente rurales donde la enfermedad es endémica. Por otro lado, la Leishmaniasis Cutánea es una enfermedad estigmatizante, que tiene un impacto negativo en el desarrollo económico de los países afectados [4]. El proyecto se enmarca dentro del desarrollo de tecnologías e innovaciones para combatir la pobreza. El proyecto propone mejorar el tratamiento de esta enfermedad en dos aspectos concretos: 1) En el desarrollo de nuevas herramientas tecnológicas no invasivas para determinar la evolución de la enfermedad en un paciente, y 2) en la implementación de un sistema que acelere la búsqueda de nuevos agentes para el tratamiento de la enfermedad dentro de la librería de compuestos disponibles en los laboratorios PUCP. En el primer aspecto, el estudio se concentrará en el desarrollo de herramientas ultrasónicas para la caracterización de las heridas de Leishmaniasis cutánea mientras que en el segundo aspecto se desarrollarán herramientas de procesamientos de imágenes que permitan agilizar el proceso de análisis de las diversas sustancias químicas disponibles en los laboratorios PUCP. El exito de este estudio, permitirá contar con herramientas que brinden solución a un problema de salud endémico nacional cuya solución se requiere urgentemente, de acuerdo a reportes del Ministerio de Salud (MINSA) y la Organización Mundial de la Salud (WHO por sus siglas en ingles).
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El proyecto trata sobre el estudio integral del estado actual y del comportamiento sísmico de dos zonas de la Huaca de la Luna. Este monumento es uno de los más importantes del país pero está expuesto a peligros naturales (sismos, fenómenos del Niño) y deterioro producido por el hombre (huaqueo y actividad turística). Este proyecto interdisciplinario integra tecnologías avanzadas en ensayos de identificación modal, modelamiento y simulación numérica, fotogrametría y detección automatizada de características visuales para estudiar la seguridad estructural de la Huaca. Se pretende realizar una extensa campaña de estudios experimentales en laboratorio e in-situ complementada con análisis numéricos usando el método de elementos finitos. Se realizarán ensayos de laboratorio con material similar al de la Huaca para caracterizar su comportamiento mecánico. Se utilizarán dos técnicas de ensayos in-situ no destructivos que consisten en la reconstrucción de modelos a partir de fotografías y los ensayos de Análisis Modal Operacional. En los primeros se generarán modelos tridimensionales sólidos que replicarán las condiciones reales de la Huaca y que servirán como dato de entrada para el análisis estructural y para la verificación de sus resultados. En los segundos, se realizarán ensayos modales con excitación ambiental para conocer el comportamiento dinámico de las estructuras estudiadas, determinar sus condiciones de frontera, y calibrar los modelos numéricos. Este es un proyecto piloto que permitirá realizar intervenciones apropiadas tanto para prevenir como para mitigar riesgos por sismos y actividad humana. La metodología y herramientas resultantes de este proyecto pueden ser replicados fácilmente a otras estructuras monumentales de tierra.
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El proyecto desarrolló un software de ayuda al diagnóstico para imágenes de resonancia magnética que reemplaza el pos-procesamiento que normalmente realiza un tecnólogo médico lo que permite difundir la técnica foraminal cervical desarrollada por Resocentro
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En el presente proyecto de investigación se plantea desarrollar un biosensor nanoestructurado para la detección de biomarcadores de tuberculosis (TBC) que constituya la base de un método innovador para diagnosticar TBC. La tuberculosis es una infección bacteriana que aqueja a millones de personas, siendo el Perú uno de los países más afectados en Latinoamérica. El resurgimiento de la enfermedad en los últimos años y las limitaciones de los métodos actuales de diagnóstico en términos de sensibilidad, especificidad, tiempo de respuesta y costo, han generado la necesidad de desarrollar nuevos métodos. Nuestra propuesta contempla el desarrollo de un sistema nanoestructurado capaz de interactuar con biomarcadores de TBC para generar una señal electrónica medible y sensible de ser correlacionada con la concentración de bacteria. El trabajo a realizar contempla la fabricación de la nanoestructura base, su caracterización, el desarrollo del sistema de medición y adquisición de datos, la implementación del biosensor, la evaluación de la capacidad del mismo para detectar biomarcadores de TBC, y el estudio de impacto social que generaría la introducción de un nuevo método de diagnóstico basado en nanotecnología, tanto en el sistema de salud peruano como en la sociedad en general. Para ello se ha conformado un equipo interdisciplinario de investigadores especialistas en nanotecnología, medicina, química, toxicología, electrónica, y ciencias sociales; contándose además con la colaboración de un panel de expertos a nivel nacional e internacional.
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