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BENJAMIN CASTAÑEDA APHAN

BENJAMIN CASTAÑEDA APHAN

BENJAMIN CASTAÑEDA APHAN

DOCTOR OF PHILOSOPHY, UNIVERSITY OF ROCHESTER

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MASTER OF SCIENCE (UNIVERSITY OF ROCHESTER)
Master of Science in Computer Engineerign (ROCHESTER INSTITUTE OF TECHNOLOGY)

Ingeniero Electrónico
DOCENTE ORDINARIO - PRINCIPAL
Tiempo parcial por asignaturas (TPA)
Departamento Académico de Ingeniería - Sección Electricidad y Electrónica

Investigaciones

Se encontraron 46 investigaciones

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 Fomento de la Investigación (DFI) (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)
2011 - 2015

Mejoras en el tratamiento de Leishmaniasis Cutánea

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).

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ciencias (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Fomento de la Investigación (DFI) (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Laboratorio de Imagenes Medicas (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD PERUANA CAYETANO HEREDIA - IMTAVH (Financiadora)
2013 - 2014

Proyecto Piloto de Evaluación del Estado Estructural Actual y Comportamiento Sísmico del Complejo Arqueológico Moche Huaca de la Luna

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.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PATRONATO HUACAS DEL VALLE MOCHE (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Fomento de la Investigación (DFI) (Financiadora)
  • UNIVERSITY OF ROCHESTER (Financiadora)
2012 - 2014

AUTOMATIZACIÓN DEL PROCESO DE DETECCIÓN DE FORÁMENES EN LA COLUMNA CERVICAL PARA MEJOR DIAGNÓSTICO DE ESTENOSIS Y ESPONDILOARTROSIS EN UN SERVICIO DE RESONANCIA MAGNÉTICA EN LIMA

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

Participantes:

Instituciones participantes:

  • innovate Peru - Fidecom (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - LABORATORIO DE IMAGENES MEDICAS (Financiadora)
  • RESONANCIA MEDICA SRL - - (Financiadora)
2011 - 2013

Desarrollo de un Biosensor Nanoestructurado para el Diagnóstico de Tuberculosis

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.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Fomento de la Investigación (DFI) (Financiadora)
2012

Estancia de investigación en Francia Universidad de Orleans

-

Participantes:

Instituciones participantes:

  • UNIVERSITE D ORLEANS - - (Financiadora)
2012

Herramienta para evaluar el riesgo de cáncer de mama en la población peruana a partir de la estimación de densidad mamaria en mamografías digitales

Anualmente un millón y medio de nuevos casos de cáncer de mama son diagnosticados alrededor del mundo. Debido a esto se han establecido estrategias de despistaje temprano que involucran a la mamografía como la principal herramienta. Adicionalmente, se han evaluado diversas variables clínicas que han sido capaces de estimar un riesgo para desarrollar esta neoplasia; entre estas variables se encuentra la densidad mamaria, calculándose que una alta densidad mamaria incrementa desde 3.5 a 5 veces la probabilidad de desarrollar cáncer de mama. En este proyecto se propone el desarrollo de una herramienta computacional basada en algoritmos de procesamiento de imágenes que sea capaz de estimar de manera cuantitativa la densidad de la mama a partir de imágenes radiográficas digitales. La herramienta se implementará en un software con interfaz amigable para el operador y será validado por radiólogos expertos en oncología. En una segunda fase del proyecto, el software se utilizará para estudiar la distribución de la densidad mamaria en la población limeña y, al mismo tiempo, para evaluar si las métricas de densidad mamaria asignadas se correlacionan con características de agresividad del tumor.

Participantes:

  • BENJAMÍN CASTAÑEDA APHAN (Investigador principal)
  • Lorena Carrillo D. (Co-Investigador)
  • Jorge Guerrero Gil (Co-Investigador)
  • MARIA LUISA MONTERO DIAZ (Co-Investigador)
  • Joseph Pinto Oblitas (Co-Investigador)
  • CARLOS ANDRÉS DÍAZ ROJAS (Asistente)
  • ELIZABETH BERENICE HUAROC MOQUILLAZA (Asistente)
  • EDUARDO MARTIN ROUILLON CALDERON (Asistente)

Instituciones participantes:

  • Oncosalud (Financiadora)
  • Oncosalud - Unidad de investigacion (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Fomento de la Investigación (DFI) (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Laboratorio de imagenes medicas (Financiadora)