Brain MRI study for glioma segmentation using convolutional neural networks and original post-processing techniques with low computational demand

Gliomas are brain tumors composed of different highly heterogeneous histological subregions. Image analysis techniques to identify relevant tumor substructures have high potential for improving patient diagnosis, treatment and prognosis. However, due to the high heterogeneity of gliomas, the segmentation task is currently a major challenge in the field of medical image analysis. In the present work, the database of the Brain Tumor Segmentation (BraTS) Challenge 2018, composed of multimodal MRI scans of gliomas, was studied. A segmentation methodology based on the design and application of convolutional neural networks (CNNs) combined with original post-processing techniques with low computational demand was proposed. The post-processing techniques were the main responsible for the results obtained in the segmentations. The segmented regions were the whole tumor, the tumor core, and the enhancing tumor core, obtaining averaged Dice coefficients equal to 0.8934, 0.8376, and 0.8113, respectively. These results reached the state of the art in glioma segmentation determined by the winners of the challenge.Comment: 34 pages, 12 tables, 23 figure

Automatic quantification of abdominal subcutaneous and visceral adipose tissue in children, through MRI study, using total intensity maps and Convolutional Neural Networks

Childhood overweight and obesity is one of the main health problems in the world since it is related to the early appearance of different diseases, in addition to being a risk factor for later developing obesity in adulthood with its health and economic consequences. Visceral abdominal tissue (VAT) is strongly related to the development of metabolic and cardiovascular diseases compared to abdominal subcutaneous adipose tissue (ASAT). Therefore, precise and automatic VAT and ASAT quantification methods would allow better diagnosis, monitoring and prevention of diseases caused by obesity at any stage of life. Currently, magnetic resonance imaging is the standard for fat quantification, with Dixon sequences being the most useful. Different semiautomatic and automatic ASAT and VAT quantification methodologies have been proposed. In particular, the semi-automated quantification methodology used commercially through the cloud-based service AMRA R Researcher stands out due to its extensive validation in different studies. In the present work, a database made up of Dixon MRI sequences, obtained from children between 7 and 9 years of age, was studied. Applying a preprocessing to obtain what we call total intensity maps, a convolutional neural network (CNN) was proposed for the automatic quantification of ASAT and VAT. The quantifications obtained from the proposed methodology were compared with quantifications previously made through AMRA R Researcher. For the comparison, correlation analysis, Bland-Altman graphs and non-parametric statistical tests were used. The results indicated a high correlation and similar precisions between the quantifications of this work and those of AMRA R Researcher. The final objective is that the proposed methodology can serve as an accessible and free tool for the diagnosis, monitoring and prevention of diseases related to childhood obesity.Comment: 14 pages, 9 figures, 3 table

Anexo II. Fichas de los ítems

El presente documento contiene uno de los anexos a la publicación impresa titulada "Recuperando la ciudad. Estrategia para el diseño y la evaluación de planes y programas de regeneración urbana integrada" —ISBN: 978-84-9728-5585-1— libro que es uno de los resultados obtenidos del proyecto financiado por el Plan Nacional I+D+i para el periodo 2013-2015, titulado "Estrategia para el diseño y evaluación de planes y programas de regeneración urbana integrada. La intervención en las periferias españolas a través de las áreas de rehabilitación integral y el programa URBAN" (BIA2012-31905). Dicho proyecto se ha realizado en el Departamento de Urbanística y Ordenación del Territorio de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Madrid, mediante la financiación del Ministerio de Economía y Competitividad, a través del Plan Nacional de I+D+i 2008-2011 (Subprograma de Proyectos de Investigación Fundamental no Orientada). En este segundo anexo se realiza una caracterización y descripción de cada uno de los ítems que forman parte cada una de las categorías pertenecientes a las cuatro áreas principales, facilitando así el uso de la herramienta en los casos en los que se requiera de un mayor nivel de detalle

Recuperando la ciudad. Estrategia para el diseño y la evaluación de planes programas de regeneración urbana integrada

El presente documento es uno de los resultados obtenidos del proyecto financiado por el Plan Nacional I+D+i para el periodo 2013-2015, titulado Estrategia para el diseño y evaluación de planes y programas de regeneración urbana integrada. La intervención en las periferias españolas a través de las áreas de rehabilitación integral y el programa URBAN (BIA2012-31905), realizado en el Departamento de Urbanística y Ordenación del Territorio de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Madrid. El objetivo del proyecto fue desarrollar una “herramienta de evaluación” de los planes y programas de Rehabilitación Urbana Integrada y se materializa en un árbol de conceptos que deberían ser analizados tanto antes como después del plan o proyecto. Su intención es facilitar la comunicación entre los distintos actores de la rehabilitación: vecinos, técnicos y administración, que al disponer de un modelo de análisis común (que deberá ser ratificado de forma consensuada desde las fases previas de la operación) puedan llegar a consensos sobre cuáles son los elementos fundamentales y los secundarios de la operación, lo que permitiría determinar (en un marco de recursos limitados), el porqué y las consecuencias de la elección de alguno de los elementos del modelo en detrimento de otros. El modelo se construye en una doble dimensión. La espacial en la que se reflexiona sobre los distintos niveles de integración, desde el área urbana en la que se enclava, al espacio público del barrio sobre el que se pretende actuar, para llegar a la edificación y la vivienda, incluyendo a los propios habitantes. Pero esta estructura tiene la capacidad de garantizar la segunda dimensión, la integralidad de las operaciones, diferenciándose ésta en tres niveles: áreas, categorías e ítems. Se definen cuatro áreas, Marco Urbano y Territorial, Diseño urbano y Medio ambiente local, Edificación y Socio-Económica, que establecen el marco básico de la calidad urbana. Las categorías, en las que se divide cada área, representan un marco conceptual consistente que establece los temas que tienen que ser considerados y analizados en el proceso si queremos garantizar la integralidad de la actuación. Las categorías se dividen en ítems que son los elementos que en cada caso se utilizarán para garantizar la calidad final del plan o programa. Se han considerado los ítems como contextuales porque se conformarán en detalle y con matices diferenciados en función de cada proyecto o acción concreta, por lo que podrán coincidir con los ítems elaborados durante el desarrollo de esta herramienta o ser diferentes por necesidades específicas. El presente documento se completa con dos anexos: Anexo I: Informe de la encuesta sobre experiencias de rehabilitación urbana en las ciudades españolas. Resultados. URL: http://oa.upm.es/43244/ Anexo II: Fichas de los ítems. URL: http://oa.upm.es/43247

A simple model for glioma grading based on texture analysis applied to conventional brain MRI.

Accuracy of glioma grading is fundamental for the diagnosis, treatment planning and prognosis of patients. The purpose of this work was to develop a low-cost and easy-to-implement classification model which distinguishes low-grade gliomas (LGGs) from high-grade gliomas (HGGs), through texture analysis applied to conventional brain MRI. Different combinations of MRI contrasts (T1Gd and T2) and one segmented glioma region (necrotic and non-enhancing tumor core, NCR/NET) were studied. Texture features obtained from the gray level size zone matrix (GLSZM) were calculated. An under-sampling method was proposed to divide the data into different training subsets and subsequently extract complementary information for the creation of distinct classification models. The sensitivity, specificity and accuracy of the models were calculated, and the best model explicitly reported. The best model included only three texture features and reached a sensitivity, specificity and accuracy of 94.12%, 88.24% and 91.18%, respectively. According to the features of the model, when the NCR/NET region was studied, HGGs had a more heterogeneous texture than LGGs in the T1Gd images, and LGGs had a more heterogeneous texture than HGGs in the T2 images. These novel results partially contrast with results from the literature. The best model proved to be useful for the classification of gliomas. Complementary results showed that the heterogeneity of gliomas depended on the MRI contrast studied. The chosen model stands out as a simple, low-cost, easy-to-implement, reproducible and highly accurate glioma classifier. Importantly, it should be accessible to populations with reduced economic and scientific resources

Historia regional y local. Las ciudades, su historia y su proyección en la región.

El primer tomo comprende treinta trabajos distribuidos el ocho temáticas: arquitectura y urbanismo; espacio urbano y transformación; ciudades históricas y desarrollo sostenible; cultura urbana; ciudad y mujeres; estudio de caso de ciudades; fundación de las primeras villas cubanas y fundación de ciudades cubanas. El segundo tomo agrupa treinta y dos artículos que se desenvuelven en diez temáticas: teoría metodológica e historiográfica; medio ambiente; historia urbana e identidades en el área metropolitana de la Gran Barcelona; Cataluña, historia de un país. Así mismo otras temáticas vinculadas con los estudios regionales y locales: esclavitud, inmigración, defensa, sin dejar de lado los estudios sobre enseñanza de la historia: metodología y enseñanza de la historia e historia de la enseñanza. El tercer tomo contiene 24 artículos organizados en cuatro temas: ecología cultural y transformación del paisaje regional; formación histórica de regiones; familia, redes regionales y conflictos por la tierra; y, por último, las indispensables propuestas metodológicas

Experiencias de Aprendizaje-Servicio en la UPM: 2021 y 2022

La Oficina de Aprendizaje-Servicio (ApS) de la UPM, constituida en sesión del Consejo de Gobierno de diciembre de 2019 tiene, como misión fundamental, promover en el ámbito de las enseñanzas de esta universidad la metodología ApS. Con esta finalidad se vienen realizando convocatorias de proyectos de impacto social alineados con los ODS como un mecanismo más para la contribución a la Agenda 2030, y se colabora intensamente con las diversas oficinas constituidas con el mismo objetivo en otras universidades. Nuestra oficina pretende impulsar progresivamente la colaboración con entidades ajenas a la UPM, y atender demandas y necesidades sociales en las que nuestros estudiantes y profesores brinden sus conocimientos para la construcción de una mejor y más justa sociedad. Con este propósito, se han puesto en marcha numerosas iniciativas y colaboraciones con Ayuntamientos, Asociaciones, ONG, Fundaciones y centros de enseñanza, con el fin común de plantear mejoras y trabajar con entornos desfavorecidos, y colectivos vulnerables de nuestro entorno. Cabe destacar la muy positiva acogida que, progresivamente se está logrando, en lo relativo a la diseminación de estas iniciativas en el ámbito de la UPM, viéndose incrementada la participación e interés de nuestros docentes y estudiantes en los llamamientos que se realizan desde la oficina. Desde la constitución de la oficina, son ya más de 100 actividades desarrolladas con la participación de más de 500 profesores. Uno de los compromisos de la Oficina ApS de la UPM es dar visibilidad por su carácter meritorio a las experiencias realizadas por el profesorado y los estudiantes de nuestra universidad y, es por ello, que nos complace la presentación de esta primera edición del ebook, en el que se recogen algunas de las experiencias realizadas en nuestra universidad y que confiamos ampliar periódicamente con futuras ediciones. Nuestro más sincero agradecimiento a todos los profesores que habéis hecho posible esta primera publicación con vuestras contribuciones