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BENJAMIN CASTAÑEDA APHAN

BENJAMIN CASTAÑEDA APHAN

BENJAMIN CASTAÑEDA APHAN


DOCTOR OF PHILOSOPHY (UNIVERSITY OF ROCHESTER); Ingeniero Electrónico (PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU); Master of Science in Computer Engineerign (ROCHESTER INSTITUTE OF TECHNOLOGY) y MASTER OF SCIENCE (UNIVERSITY OF ROCHESTER)
DOCENTE ORDINARIO - PRINCIPAL
Docente a tiempo completo (DTC)
Departamento Académico Ingeniería - Sección Electricidad y Electrónica

Investigaciones

Se encontraron 44 investigaciones

2014 - 2017

INVESTIGACIÓN INTER-INSTITUCIONAL APLICADA A LA DETECCIÓN Y DIAGNÓSTICO MEJORADOS DE TUBERCULOSIS Y CÁNCER GINECOLÓGICO

La salud es uno de los temas más fundamentales para mejorar la calidad de vida de las personas. Por este motivo no es de extrañar que la inversión en investigación en salud sea considerable en países desarrollados. Cuya la realidad en salud, dista mucho de la que se vive en nuestro país. Por ejemplo, mientras que la tuberculosis (TBC) ya fue erradicada en países desarrollados, en el Perú, esta enfermedad es endémica y es responsable de más muertes que los diferentes tipos de cánceres combinados. Más aún, los casos de tuberculosis multidrogo-resistente van en aumento. De manera similar, el cáncer cervical es detectado de manera temprana en países desarrollados por medio de procedimientos de descarte rutinarios y simples como el papanicolau. En el Perú, por el contrario, la población en general y las mujeres en sectores más empobrecidos no pueden acceder a dichas revisiones, lo que ha causado que este cáncer sea el responsable de más muertes en la población femenina, por encima del cáncer de mama. El círculo de investigación plantea el desarrollo de nuevas tecnologías para diagnóstico de TBC y para cánceres ginecológicos. Se busca proveer soluciones que brinden un mejor diagnóstico al paciente y, por lo tanto, un mejor tratamiento. Lo cual tiene repercusiones económicas directas en la industria al ofrecer nuevos servicios, e indirectas al mejorar la salud de los peruanos que de esta manera pueden seguir aportando a la economía del país. En base a lo señalado, el circulo desarrollará dos investigaciones en biotecnología orientada al diagnóstico de enfermedades relevantes a la realidad peruana: TBC y Cáncer Ginecológico.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • Fondecyt - fondecy (Financiadora)
  • Pontificia Universidad Católica del Perú - ingenieria (Financiadora)
  • universidad nacional de ingenieria - ingenieria (Financiadora)
  • Universidad Peruana Cayetano Heredia - ciencias (Financiadora)
2015 - 2016

TECNOLOGIAS BIOMEDICAS NO INVASIVAS PARA EL DIAGNOSTICO DE ENFERMEDADES PREVALENTES EN PERSONAS DE LA TERCERA EDAD

Debido a la situación vulnerable de las poblaciones geriátricas en el Perú, existe un limitado interés comercial por desarrollar innovaciones tecnológicas que permitan mejorar su calidad de vida. La fragilidad es un síndrome geriátrico que se caracteriza por una disminución de la reserva fisiológica y una menor resistencia al estrés, como resultado de una acumulación de múltiples déficits en los sistemas fisiológicos que condicionan vulnerabilidad a los eventos adversos y está asociada al proceso de envejecimiento. La fragilidad es una entidad progresiva. El principio del ciclo de este síndrome, consiste en la acumulación de efectos relacionados con el envejecer y la disminución de la actividad física, nutrición inadecuada, enfermedades y fármacos. Esto conlleva a una desnutrición crónica y a una pérdida de masa muscular. Por lo que existe la necesidad de contar con herramientas diagnósticas que permitan medir la fragilidad y su evolución. Existen varias técnicas basadas en imágenes médicas para calcular la masa muscular en el síndrome de fragilidad que requieren equipos y personal especializado que son ajenos a la realidad de atención ambulatoria en nuestro país. La prensión manual, específicamente la fuerza de agarre, se ha empleado para caracterizar la fragilidad en diversas poblaciones incluyendo adultos mayores. Sin embargo, no existen estudios apropiados para la validación de la fuerza de prensión manual como herramienta para evaluar fragilidad en poblaciones peruanas geriátricas. La fuerza de prensión manual (FPM) o agarre es la fuerza utilizada con la mano para apretar o suspender objetos en el aire. La Prueba de la FPM ha sido ampliamente utilizada como una herramienta para evaluar la función muscular desde finales del siglo XIX; y es una técnica no invasiva, rápida y fácil de utilizar, portátil, confiable y de bajo costo. Esta técnica es sensible y específica para predecir consecuencias en una variedad importante de condiciones clínicas aso

Participantes:

Instituciones participantes:

  • Fondo Nacional de Desarrollo Cientifico, Tecnologico y de Innovacion Tecnologica - fondecyt (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dpto de Ingeniería - CIDE (Cent Innovación y Desarr) (Financiadora)
2014 - 2015

Aplicación de sonoelastografía cuantitativa como herramienta de detección de cáncer de mama

En Perú, el cáncer de mama es la segunda causa de muerte por cáncer en mujeres. El estándar actual de despistaje incluye la mamografía, pero su efectividad disminuye en mamas densas generando falsos positivos o negativos. Esto repercute en el costo del sistema de salud, las tasas de curación del cáncer y la economía de los pacientes, sus familiares y el Estado. La elastografía por compresión es una herramienta que añade información cualitativa de elasticidad al diagnóstico diferencial y ha sido recientemente introducida en nuestro país. A pesar de las ventajas de la técnica cualitativa, datos cuantitativos permiten una mejor caracterización y diferenciación entre tejidos patológicos y sanos. Se propone una nueva metodología para generar imágenes cuantitativas de elasticidad de la mama. Se diseñan e implementan el hardware y software necesarios para crear vibraciones en la superficie de la mama y estimar su velocidad de desplazamiento utilizando Sonoelastografía Cuantitativa. Adicionalmente, se añade el uso de ultrasonido ultra-rápido para mejorar la exactitud y precisión de la estimación de la elasticidad del tejido. La validación de esta nueva metodología se realiza utilizando maniquíes calibrados. Finalmente, se analiza la capacidad predictiva de la técnica para detectar lesiones malignas o benignas histológicamente confirmadas en pacientes voluntarios. Esta propuesta responde a la necesidad de contar con una herramienta para la detección temprana del cáncer de mama.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • fincyt - PIAP-1-P-430-13 (Financiadora)
  • Oncosalud - Unidad de investigacion (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Laboratorio de imagenes medicas (Financiadora)
2014 - 2015

CARACTERIZACIÓN DE TEJIDOS EMPLEANDO MULTIPARAMÉTRICO PARA LA DETECCIÓN Y DIAGNÓSTICO DE CÁNCER DE MAMA, PRÓSTATA Y TIROIDES

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.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • CONCYTEC - FONDECYT (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
2014 - 2015

Detección de Neumonía en Niños Utilizando Técnicas Ultrasónicas Avanzadas

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.

Participantes:

  • BENJAMÍN CASTAÑEDA APHAN (Investigador principal)
  • CYNTHIA ANTICONA HUAYNATE (Co-Investigador)
  • MALENA CORREA - (Co-Investigador)
  • ROBERT H. GILMAN - (Co-Investigador)
  • ROBERTO JANNIEL LAVARELLO MONTERO (Co-Investigador)
  • HOLGER MAYTA MALPARTIDA (Co-Investigador)
  • RICHARD ALFRED OBERHELMAN - (Co-Investigador)
  • MÓNICA PAJUELO TRAVEZAÑO (Co-Investigador)

Instituciones participantes:

  • Consorcio Tulane University - UPCH (Financiadora)
  • JOHNS HOPKINS UNIVERSITY (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Gestión de la Investigación (DGI) (Financiadora)
2014 - 2015

Hacia la conservación de construcciones monumentales de tierra en zonas sísmicas: Estudio de las condiciones geotécnicas, sísmicas y de comportamiento estructural en La Huaca de la Luna

El patrimonio monumental en adobe es un legado histórico del Perú cuya pérdida trascendería el ámbito económico y alcanzaría aspectos sociales y de identidad nacional. Estas construcciones no se pueden estudiar mediante procedimientos estándares por lo que se necesitan equipos interdisciplinarios para diseñar metodologías apropiadas de intervención y herramientas sofisticadas de evaluación. El proyecto estudia las condiciones geofísicas, geotécnicas y estructurales en uno de los monumentos más importantes de la cultura moche: la Huaca de la Luna, con el objetivo de desarrollar, en el futuro, una metodología integral de análisis y diagnóstico arqueológico y estructural. Utilizando métodos geofísicos se estudiará la respuesta sísmica de la zona ante eventos de gran magnitud. En el aspecto geotécnico, se obtendrá la estratigrafía del subsuelo y las condiciones de soporte de la construcción. Desde el punto de vista estructural, se identificará el sistema constructivo, caracterización del daño existente, para luego definir estrategias de análisis sísmico. Teniendo en cuenta la discontinuidad del sistema estructural, la construcción original en etapas, el desconocimiento de la filosofía de construcción Moche, y el extenso daño existente, se realizará el estudio comparativo de modelos numéricos de subestructuras. Esta experiencia permitirá desarrollar modelos de comportamiento para el sistema de relleno, los cuales serán integrados posteriormente en un modelo numérico global de la construcción que incluya a las condiciones geofísicas y geotécnicas. El estudio de construcciones masivas y monumentales de tierra no tiene precedentes significativos de investigación interdisciplinaria. El presente proyecto pretende ser un modelo de actuación conjunta entre la ingeniería, geofísica y arqueología; lo cual posicionará a la universidad y al país como líder en este campo.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PATRONATO HUACAS DEL VALLE MOCHE (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Humanidades (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Gestión de la Investigación (DGI) (Financiadora)
  • UNIVERSITY OF ROCHESTER (Financiadora)
2013 - 2015

Caracterización cuantitativa ultrasónica en presencia de aberración

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.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Gestión de la Investigación (DGI) (Financiadora)
  • ULTRASONIX MEDICAL CORPORATION (Financiadora)
  • UNIVERSITY OF ILLINOIS AT URBANA - CHAMPAIGN (Financiadora)
2012 - 2015

DESARROLLO DE UN TELE-ECÓGRAFO ADAPTADO A ZONAS RURALES DE LA AMAZONÍA PERUANA PARA APLICACIONES DE TELEMEDICINA

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

Participantes:

Instituciones participantes:

  • DIACSA - - (Financiadora)
  • FINCYT - - (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - laboratorio de imagenes medicas (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - LABORATORIO E IMAGENES MEDICAS (Financiadora)