Predicción de la recurrencia en pacientes con cáncer de cabeza y cuello en estadios III y IV sometidos a quimiorradioterapia mediante radiómica PET/CT : Un estudio multicéntrico que utiliza métodos estadísticos y de aprendizaje automático

ABSTRACT : What can the metabolic behavior of a tumor tell us about a patient having recurrence after treatment? 18F-FDG PET/CT image is widely used in oncology because it allows doctors to detect tumors by observing regions in the body with abnormal glucose consumption. This “abnormal consumption” can be quantified through the Standardized Uptake Value (SUV). By setting different SUV thresholds within a delineated tumor, the analysis can go further by characterizing intra-tumoral metabolism. Head and Neck cancer (HNC) is the seventh most common worldwide and has a recurrence rate of 50%, therefore predicting recurrence is crucial for early treatment decision-making. In this study, a multicenter dataset containing 1872 clinical, tumor-to-lymph-node distances and SUV-intensity-based features extracted from the pre-treatment PET/CT images of 232 stage III and IV HNC patients was analyzed to exploit its capacity of predicting Disease-free survival (DFS). To achieve this, a comparative analysis was conducted by exploring combinations of dimensionality reduction techniques that went from the most traditional of correlation threshold shrinkage to PCA and even creating a completely novel approach of SUV threshold vs. feature curve (TFC) descriptors like the slope and the maximum value which are highly clinically interpretable. Then, also different state-of-the-art feature selection and machine learning survival models were tested until finding the combination with the best performance. This was achieved by the random survival forest model over the TFC descriptors + PCA dataset selected by univariate cox proportional hazards method that obtained a c-index of 0.7, outperforming the prediction capacity of the most used statistical method in survival analysis, which is multivariate Cox proportional hazards.RESUMEN : ¿Qué puede decirnos el comportamiento metabólico de un tumor sobre un paciente con recurrencia tras el tratamiento? La imagen 18F-FDG PET/CT se utiliza ampliamente en oncología porque permite a los médicos detectar tumores observando regiones del cuerpo con un consumo anormal de glucosa. Este «consumo anormal» puede cuantificarse mediante el valor de captación estandarizado (SUV por sus siglas en inglés). Al establecer diferentes umbrales SUV dentro de un tumor delimitado, el análisis puede ir más allá, caracterizando el metabolismo intratumoral. El cáncer de cabeza y cuello (CCC) es el séptimo más frecuente en todo el mundo y tiene una tasa de recurrencia del 50%, por lo que predecir la recurrencia es crucial para la toma de decisiones tempranas sobre el tratamiento. En este estudio, se analizó un conjunto de datos multicéntrico que contenía 1872 características clínicas, de distancias entre tumor y ganglios linfáticos y de intensidad SUV extraídas de las imágenes PET/CT previas al tratamiento de 232 pacientes con cáncer de cabeza y cuello en estadios III y IV, con el fin de explotar su capacidad para predecir la supervivencia libre de enfermedad (SLE). Para ello, se llevó a cabo un análisis comparativo explorando combinaciones de técnicas de reducción de dimensionalidad que iban desde la más tradicional de reducción de umbral de correlación hasta PCA e incluso creando un enfoque completamente novedoso de descriptores de umbral SUV vs. curva de características (TFC) tal como la pendiente y el valor máximo que son altamente interpretables clínicamente. A continuación, también se probaron diferentes modelos de supervivencia tradicionales de aprendizaje automático y selección de características hasta encontrar la combinación con el mejor rendimiento. Esto se consiguió mediante el modelo de random survival forest sobre el conjunto de datos de descriptores TFC + PCA seleccionados por el método de riesgos proporcionales de Cox univariado, que obtuvo un c-index de 0.7, superando la capacidad de predicción del método estadístico más utilizado en el análisis de supervivencia, que es modelo de riesgos proporcionales de Cox multivariado.PregradoBioingenier

Presentando la Fisiología Visual y los Potenciales Evocados en Estado Estable utilizando Electroencefalografía de Bajo Costo y Transferible para Evaluar la Activación Neuronal

Purpose: The ability to see and process images depends on the function of the eyes and the processing of visual information by neurons in the cerebral cortex, something that could be measured through electroencephalography (EEG). Although the EEG is used to evaluate visual pathways in children and demyelination diseases, the limited utilization of brain recording techniques in other applications like therapy is primarily due to budget constraints. The goal of this paper is to demonstrate results from studying brain aspects of vision, utilizing measurements based on oscillatory activity analysis, low-cost, portable equipment, and a processing pipeline relying on Python’s open-source libraries. These studies involve healthy subjects who wear glasses to assess changes in visual perception. Methods: First, electroencephalographic signals were recorded while the subjects observed a visually standardized stimulus. The signals were processed and filtered to reduce artifacts, and the power spectral density (PSD) was calculated to observe the presence of steady-state visual potentials (VEP) to confirm the capture of neuronal activation to the visual stimulus. Results: It was possible to establish a difference between subjects wearing and not wearing their glasses, allowing validation that the information acquired with the transferable equipment is adequate for the analysis of neuronal activity related to visual processing, opening the possibility to be used in future studies in therapy. Conclusion: This study contributes to the development of cost-effective and portable EEG solutions for visual system analysis. It demonstrates the potential for applying transferable EEG devices in clinical settings and highlights the importance of tailored visual stimuli for reliable neural activation.Propósito: La capacidad de ver y procesar imágenes depende de la función de los ojos y del procesamiento de la información visual por parte de las neuronas en la corteza cerebral, algo que podría medirse mediante electroencefalografía (EEG). Aunque el EEG se utiliza para evaluar las vías visuales en niños y enfermedades desmielinizantes, la utilización limitada de técnicas de grabación cerebral en otras aplicaciones como la terapia se debe principalmente a restricciones presupuestarias. El objetivo de este artículo es demostrar resultados del estudio de aspectos cerebrales de la visión, utilizando mediciones basadas en el análisis de actividad oscilatoria, equipos de bajo costo y portátiles, y un flujo de procesamiento basado en las bibliotecas de código abierto de Python. Estos estudios involucran a sujetos sanos que usan gafas para evaluar cambios en la percepción visual.  Métodos: Primero, se registraron señales electroencefalográficas mientras los sujetos observaban un estímulo visual estandarizado. Las señales fueron procesadas y filtradas para reducir artefactos, y se calculó la densidad espectral de potencia (PSD) para observar la presencia de potenciales visuales en estado estable (VEP) y confirmar la captura de la activación neuronal ante el estímulo visual.  Resultados: Fue posible establecer una diferencia entre los sujetos que llevaban y no llevaban sus gafas, permitiendo validar que la información adquirida con el equipo transferible es adecuada para el análisis de la actividad neuronal relacionada con el procesamiento visual, abriendo la posibilidad de ser utilizada en estudios futuros en terapia.  Conclusión: Este estudio contribuye al desarrollo de soluciones de EEG de bajo costo y portátiles para el análisis del sistema visual. Demuestra el potencial de aplicar dispositivos de EEG transferibles en entornos clínicos y resalta la importancia de estímulos visuales adaptados para una activación neural confiable

Use of Educational Resources in Higher Education

Los recursos educativos se enmarcan en una acción educativa desarrollada desde una infraestructura de dominio público, con permisos legales o licencias abiertas para el acceso, uso, intercambio, modificación y personalización. Al ser educativos, se intenta favorecer el proceso de formación; fortalecer las competencias y capacidades de los estudiantes (en cuanto a la apropiación y uso pedagógico de las TIC); cualificar el cuerpo docente al aprovechar el potencial y las bondades que estas ofrecen; facilitar el acceso a la información; generar una oferta variada y pertinente de experiencias y procesos que favorezcan el trabajo en equipo, la innovación y la mejora..

Libro de Proyectos Finales 2021 primer semestre

PregradoIngeniero CivilIngeniero de SistemasIngeniero ElectricistaIngeniero ElectrónicoIngeniero IndustrialIngeniero Mecánic

Colombian surgical outcomes study insights on perioperative mortality rate, a main indicator of the lancet commission on global surgery – a prospective cohort studyResearch in context

Summary: Background: Surgical care holds significant importance in healthcare, especially in low and middle-income countries, as at least 50% of the 4.2 million deaths within the initial 30 days following surgery take place in these countries. The Lancet Commission on Global Surgery proposed six indicators to enhance surgical care. In Colombia, studies have been made using secondary data. However, strategies to reduce perioperative mortality have not been implemented. This study aims to describe the fourth indicator, perioperative mortality rate (POMR), with primary data in Colombia. Methods: A multicentre prospective cohort study was conducted across 54 centres (hospitals) in Colombia. Each centre selected a 7-day recruitment period between 05/2022 and 01/2023. Inclusion criteria involved patients over 18 years of age undergoing surgical procedures in operating rooms. Data quality was ensured through a verification guideline and statistical analysis using mixed-effects multilevel modelling with a case mix analysis of mortality by procedure-related, patient-related, and hospital-related conditions. Findings: 3807 patients were included with a median age of 48 (IQR 32–64), 80.3% were classified as ASA I or II, and 27% of the procedures had a low-surgical complexity. Leading procedures were Orthopedics (19.2%) and Gynaecology/Obstetrics (17.7%). According to the Clavien–Dindo scale, postoperative complications were distributed in major complications (11.7%, 10.68–12.76) and any complication (31.6%, 30.09–33.07). POMR stood at 1.9% (1.48–2.37), with elective and emergency surgery mortalities at 0.7% (0.40–1.23) and 3% (2.3–3.89) respectively. Interpretation: The POMR was higher than the ratio reported in previous national studies, even when patients had a low–risk profile and low-complexity procedures. The present research represents significant public health progress with valuable insights for national decision-makers to improve the quality of surgical care. Funding: This work was supported by Universidad del Rosario and Fundación Cardioinfantil-Instituto de Cardiología grant number CTO-057-2021, project-ID IV-FGV017

New landscape of science, technology and innovation

La Ingeniería Química Colombiana está inmersa en nuevos panoramas de Ciencia, Tecnología e Innovación que traen consigo grandes retos para la industria, la academia y el Estado. Las investigaciones multidisciplinarias en energía, materiales, ingeniería de procesos y bioprocesos han llevado a estrategias de emprendimiento e innovación que prometen ser base de desarrollo en el país. En los siguientes capítulos se presentan los resultados más relevantes de las investigaciones realizadas por 19 instituciones colombianas en cooperación con 7 universidades internacionales, así como las contribuciones científicas de numerosas empresas colombianas. Este libro compila 236 resúmenes de investigaciones clasificadas en las siguientes líneas temáticas:1. Bioprocesos - 2. Economía circular - 3. Educación en Ingeniería Química - 4. Emprendimiento e innovación en Ingeniería Química - 5. Energías alternativas - 6. Oil & Gas - 7. Procesos y ciencia - 8. Tecnología en Ingeniería Química y simulación - 9. Tópicos ambientales - 10. MaterialesColombian Chemical Engineering is immersed in new scenarios of Science, Technology and Innovation that bring great challenges for industry, academia and the State. Multidisciplinary research in energy, materials, process engineering and bioprocesses have led to entrepreneurship and innovation strategies that promise to be the basis for development in the country. The following chapters present the most relevant results of the research carried out by 19 Colombian institutions in cooperation with 7 international universities, as well as the scientific contributions of numerous Colombian companies. This book compiles 236 research summaries classified in the following thematic lines: 1. Bioprocesses - 2. Circular economy - 3. Education in Chemical Engineering - 4. Entrepreneurship and innovation in Chemical Engineering - 5. Alternative energies - 6. Oil & Gas - 7. Processes and science - 8. Technology in Chemical Engineering and simulation - 9 Environmental topics - 10. MaterialsUniversidad EA