Applying machine learning for healthcare: A case study on cervical pain assessment with motion capture

Given the exponential availability of data in health centers and the massive sensorization that is expected, there is an increasing need to manage and analyze these data in an effective way. For this purpose, data mining (DM) and machine learning (ML) techniques would be helpful. However, due to the specific characteristics of the field of healthcare, a suitable DM and ML methodology adapted to these particularities is required. The applied methodology must structure the different stages needed for data-driven healthcare, from the acquisition of raw data to decision-making by clinicians, considering the specific requirements of this field. In this paper, we focus on a case study of cervical assessment, where the goal is to predict the potential presence of cervical pain in patients affected with whiplash diseases, which is important for example in insurance-related investigations. By analyzing in detail this case study in a real scenario, we show how taking care of those particularities enables the generation of reliable predictive models in the field of healthcare. Using a database of 302 samples, we have generated several predictive models, including logistic regression, support vector machines, k-nearest neighbors, gradient boosting, decision trees, random forest, and neural network algorithms. The results show that it is possible to reliably predict the presence of cervical pain (accuracy, precision, and recall above 90%). We expect that the procedure proposed to apply ML techniques in the field of healthcare will help technologists, researchers, and clinicians to create more objective systems that provide support to objectify the diagnosis, improve test treatment efficacy, and save resources

Cellular Senescence as a Target in Cancer Control

Somatic cells show a spontaneous decline in growth rate in continuous culture. This is not related to elapsed time but to an increasing number of population doublings, eventually terminating in a quiescent but viable state termed replicative senescence. These cells are commonly multinucleated and do not respond to mitogens or apoptotic stimuli. Cells displaying characteristics of senescent cells can also be observed in response to other stimuli, such as oncogenic stress, DNA damage, or cytotoxic drugs and have been reported to be found in vivo. Most tumors show unlimited replicative potential, leading to the hypothesis that cellular senescence is a natural antitumor program. Recent findings suggest that cellular senescence is a natural mechanism to prevent undesired oncogenic stress in somatic cells that has been lost in malignant tumors. Given that the ultimate goal of cancer research is to find the definitive cure for as many tumor types as possible, exploration of cellular senescence to drive towards antitumor therapies may decisively influence the outcome of new drugs. In the present paper, we will review the potential of cellular senescence to be used as target for anticancer therapy

Translocation of a polymer chain driven by a dichotomous noise

We consider the translocation of a one-dimensional polymer through a pore channel helped by a motor driven by a dichotomous noise with time exponential correlation. We are interested in the study of the translocation time, mean velocity and stall force of the system as a function of the mean driving frequency. We find a monotonous translocation time, in contrast with the mean velocity which shows a pronounced maximum at a given frequency. Interestingly, the stall force shows a nonmonotonic behavior with the presence of a minimum. The influence of the spring elastic constant to the mean translocation times and velocities is also presented.Comment: 11 pages, 7 figure

Aplicaciones eléctricas del acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) reforzado con neumáticos fuera de uso (GTR)

La masiva fabricación de neumáticos, así como su posterior almacenamiento una vez utilizados, constituye un grave problema medioambiental al que se intenta dar salida de diversas formas, entre las que se encuentra el mezclar estos neumáticos fuera de uso (old used tires, GTR) con diferentes polímeros termoplásticos y termoestables. Estas mezclas se realizan variando el tratamiento previo al que se somete el GTR, el grado de desvulcanizado, las condiciones de mezcla o prensado, etc. Posteriormente, se analizan estas mezclas estructural y mecanicamente, buscando posibles aplicaciones industriales para ellas. El presente trabajo, pretende conseguir materiales aptos para la industria eléctrica a partir de la mezcal del Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) reutilizado con neumáticos fuera de uso (GTR), pero partiendo del requisito de unos mínimos costes de reciclado posibles, es decir, utilizando GTR vulcanizado y sin aplicar ningún pretratamiento previo, y en cambio, actuando sobre el tamaño de sus partículas, el cual se puede conseguir con un simple y economico tamizado. Otra novedad que introduce el presente estudio, es el elevado número de compuestos analizados, aparte del profundo analisis a los que se les ha sometido (dieléctrico, mecánico, térmico y de microestructura), obteniendose de cada ensayo una gran cantidad de variables. Los compuestos se obtuvieron tomando como variables los tres tamaños de particula del GTR (p<200μm, 200<p<500μm, y p>500μm), y las siete concentraciones de GTR en la mezcla (0%, 5%, 10%, 20%, 40%, 50% y70%), lo que representa, un total de 21 nuevos compuestos. Aparte, para que los ensayos dieléctricos fueran lo más exhaustivos posibles y mostraran el comportamiento del compuesto en condiciones muy diversas, se consideró un amplio régimen de temperaturas (30ºC hasta 120ºC) así como de frecuencias (1・10  -2 Hz hasta 3・106 Hz). Todos estos datos, han permitido caracterizar con bastante exactitud las propiedades de los nuevos compuestos, y dependiendo de estos resultados, se han buscado posibles aplicaciones eléctricas, con el requisito de que estas debían ajustarse a las Normativas Oficiales

Protocol: Triple Diamond method for problem solving and design thinking. Rubric validation

[EN] There is a set of tools that we can use to improve the results of each of the phases that continuous improvement projects must go through (8D, PDCA, DMAIC, Double diamond, etc.). These methods use divergent techniques, which help generate multiple alternatives, and convergent techniques that help analyze and filter the generated options. However, the tools used in all those frameworks are often very similar. Our goal, in this research, is to develop a comprehensive model that allows it to be used both for problem-solving and for taking advantage of opportunities. This protocol defines the main terms related to our research, makes a framework proposal, proposes a rubric that identifies observable milestones at each stage of the model and proposes the action plan to validate this rubric and the model in a given context. The action plan will be implemented in a future research.Marin-Garcia, JA.; Garcia-Sabater, JJ.; Garcia-Sabater, JP.; Maheut, J. (2020). Protocol: Triple Diamond method for problem solving and design thinking. Rubric validation. WPOM-Working Papers on Operations Management. 11(2):49-68. https://doi.org/10.4995/wpom.v11i2.14776OJS496811

Características dieléctricas de diversos polímeros (PVC, EVA, HDPE, y PP) reforzados con neumáticos fuera de uso (GTR)

La masiva fabricación de neumáticos y la dificultad para su almacenamiento o eliminación constituye un grave problema medioambiental. En la actualidad, se utilizan diversos metodos para el reciclaje de los neumáticos, como por ejemplo la trituración mecánica, que separa el caucho vulcanizado del acero y las fibras, utilizandose este caucho en numerosas aplicaciones industriales como pavimentos, aislantes, calzados, etc. El presente artículo se centra en buscar una nueva aplicación para estos neumáaticos reutilizados (GTR), y para ello, se ha mezclado el polvo de los neumáticos con diferentes polímeros termoplásticos como son el Policloruro de Vinilo (PVC), el Polietileno de Alta Densidad (HDPE), el Etileno Acetato de Vinilo (EVA) y el Polipropileno (PP), comprobando hasta que valores de concentracion en GTR admitenestos nuevos compuestos manteniendo dentro de unos valores aceptables sus propiedades dielectricas, y por tanto, sus posibles aplicaciones industriales en la fabricación de aislantes para cables eléctricos. Concretamente, el polvo de los neumáticos reutilizados y con un tamaño de partícula inferior a 200 μm, ha sido mezclado con los polímeros con cuatro concentraciones diferentes, 5%, 10%, 20% y 50% en GTR para asi determinar su comportamiento mediante los ensayos dieléctricos realizados en un rango de temperaturas que varia desde los 30oC hasta los 120oC, y con unas frecuencias entre 1・10  -2 Hz, hasta 3・10  6Hz, analizandose la conductividad, la permitividad, el factor de perdidas dieléctricas, las relajaciones, etc. Finalmente, las superficies de fractura de las muestras compuestas han sido evaluadas por microscopía electronicade barrido (SEM)

Problem Faced by Digital Evidence in U.S. Law

El presente artículo analiza los problemas que en el derecho de los Estados Unidos de Norteamérica enfrenta la prueba digital. Al no contar con una regulación particular para este tipo de prueba, los jueces han aplicado las normas previstas para las pruebas físicas. Lo anterior si bien ha resultado útil en muchos casos, ha generado más de algún problema que la doctrina de Estados Unidos ha criticado. Desde esta perspectiva se debe tener presente que no todas las reglas y procedimientos previstos para las pruebas físicas, se pueden aplicar sin más a la confiscación de una prueba digital

Determination of reflectance and transmittance of multi-layer of InGaAs and theoretical methods for obtaining of optical constants

5 páginas, 3 figuras, 2 tablas.-- Trabajo presentado al 1st International Congress on Instrumentation and Applied Sciences celebrado en Cancún (México) del 26 al 29 de Octubre de 2010.The theoretical concepts are necessary to obtain the optical constants of several materials in InGaAs Photodiode and are possible to obtain from experimental dates of reflectance and transmittance and several optical coverings can be designed. In this work we will show how to calculate the reflectance of photodiode for all the wavelengths (each 50 nm, according to the data of refractive index), as well as changing to the angle of incidence and polarization s and p, besides the calculation of the transmittance of a multi-layer ones of InGaAs. A multi-layer is constituted by a series of piled up laminae some on others and in this work we will suppose that they are homogenous, isotropic and plane-parallel, the structure is in the first case we have a transparent layer of NSi, late second layer of InP (Zn), soon a third layer of InGaAs and finally a later of InP (S). These multilayers are destined for optical applications, in our case will be case of study in the case of the photodiodes, the thicknesses of the layers will be of the order of the wavelength of incident radiation, which in the case of radiation IR/NIR is translated in thicknesses of approximately between 1y 100 nm. For the determination of optical constants they are possible to be done of different ways in our case we will concentrate in 1) Measured of reflectance in normal incidence. These measures only provide the value of n in the case of means transparents.2) Measured of reflectance in two angles of incidence. It allows to the use of natural light or polarized.3) Two measures of R p R s in two angles of incidence outside the normal one. 4) Rs and Rp in a single angle of incidence outside the normal one.Peer reviewe