3. Telecomunicación e Ingeniería Biomédica
La Ingeniería BiomédicaLa Ingeniería Biomédica
ElectrónicaElectrónica
Procesamiento
de Señal
y
Comunicaciones
Procesamiento
de Señal
y
Comunicaciones
TelemáticaTelemáticaTelemáticaTelemática
5. Pertenencia a Centros de Investigación
Grupo de investigación reconocido de la UPM (GBT)
Centro nacional de Investigación Biomédica en Red de
Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-
BBN), ISCIII.
Fundador del Centro de Tecnología Biomédica (CTB) de
la UPM.
6. Líneas de investigación
ANÁLISIS
INTELIGENTE DE
DATOS MÉDICOS
TELEMEDICINA
AAL, AHA
Monitorización de pacientes
Tecnologías en diabetes
Páncreas Artificial
IMAGEN
MÉDICA
Cirugía guiada por imagen
Evaluación habilidades
Análisis de vídeo
Simuladores virtuales
Neurorrehabilitación
Vídeo enriquecido
Interacción hombre-máquina
Segmentación
Registro
Modelado 3D
Ayuda a la decisión
Data mining
Modelado de procesos
Aplicaciones móviles
Tecnologías Web
Android IPhone
Comunicación con
dispositivos
7. Telemedicina
La actividad de Telemedicina en el GBT comenzó a finales
de 1980 con una participación activa en la definición de
los primeros programas europeos de investigación en
Telemedicina:
“MULTIMED”, RACE-R1042, 1988-1991
“TELEMEDICINE”. AIM-A1032, 1989–1991
“EURODIABETA”. AIM-A1019, 1989– 1991
8. Sistemas de Telemedicina
Monitorización domiciliaria
Teleasistencia en colegios
Diagnóstico Cooperativo
10. Líneas de investigación
ANÁLISIS
INTELIGENTE DE
DATOS MÉDICOS
TELEMEDICINA
AAL, AHA
Monitorización de pacientes
Tecnologías en diabetes
Páncreas Artificial
IMAGEN
MÉDICA
Cirugía guiada por imagen
Evaluación habilidades
Análisis de vídeo
Simuladores virtuales
Neurorrehabilitación
Vídeo enriquecido
Interacción hombre-máquina
11. AAL / AHA
Envejecimiento Activo
Soporte para vida independiente, bienestar y salud de
personas mayores
Promoción de estilos de vida saludables
Screening y prevención de fragilidad (cognitivo, físico y
nutricional)
Proyectos: AmIVital, Perssilaa
12. AAL / AHA
Soporte a cuidadores informales
Mejora de procesos asistenciales
Evaluación de la calidad de cuidado
Coordinación entre cuidadores
Proyectos: iCarer, CareCloud
13. Líneas de investigación
ANÁLISIS
INTELIGENTE DE
DATOS MÉDICOS
TELEMEDICINA
AAL, AHA
Monitorización de pacientes
Tecnologías en diabetes
Páncreas Artificial
IMAGEN
MÉDICA
Cirugía guiada por imagen
Evaluación habilidades
Análisis de vídeo
Simuladores virtuales
Neurorrehabilitación
Vídeo enriquecido
Interacción hombre-máquina
14. Telemedicina en el hogar
Enfermedades crónicas (diabetes, HIV, COPD) y
rehabilitación
15. Sistemas de Telemedicina
Sistema de telemedicina en rutina clínica:
Neuro Personal Trainer: plataforma de telerrehabilitación
Hospital Virtual: Cuidado de pacientes VIH crónicos
16. Proyecto PREDIRCAM
INTERNET
Hospital de la Santa
Creu i Sant Pau.
Barcelona
Hospital Universitari i
Politècnic La Fe.
Valencia
H. Universitario
Virgen de la Victoria
- Málaga
Profesional
(médico,
nutricionista,
enfermero)
200 pacientes, 12 visitas
100 tecnológicos
(uso de las TIC)
100 no tecnológicos
(método convencional)
19. Dispositivos Inteligentes
Redes de sensores para inteligencia ambiental
Integración de dispositivos para la prevención y
monitorización de enfermedades crónicas y rehabilitación
20. Líneas de investigación
ANÁLISIS
INTELIGENTE DE
DATOS MÉDICOS
TELEMEDICINA
AAL, AHA
Monitorización de pacientes
Tecnologías en diabetes
Páncreas Artificial
IMAGEN
MÉDICA
Cirugía guiada por imagen
Evaluación habilidades
Análisis de vídeo
Simuladores virtuales
Neurorrehabilitación
Vídeo enriquecido
Interacción hombre-máquina
22. Sistema MobiGuide
Sistema de ayuda a la decisión basado en guías clínicas
Diabetes Gestacional
Fibrilación auricular
23. Detección de actividad física
Monitorización de pulso cardíaco y acelerometría
Procesado de señal y detección de intensidad y
actividad
24. Predictores de glucosa
Predictor de glucosa en tiempo real implementado en
un smartphone. Basado en redes neuronales
El sistema móvil GlucoP para la
predicción de glucosa
El sistema móvil GlucoP para la
predicción de glucosa
25. Líneas de investigación
ANÁLISIS
INTELIGENTE DE
DATOS MÉDICOS
TELEMEDICINA
AAL, AHA
Pacientes crónicos
Tecnologías en diabetes
Páncreas Artificial
IMAGEN
MÉDICA
Cirugía guiada por imagen
Evaluación habilidades
Análisis de vídeo
Simuladores virtuales
Neurorrehabilitación
Vídeo enriquecido
Interacción hombre-máquina
26. El Páncreas Artificial
Objetivo: mantener la concentración de glucosa en los
márgenes de normoglucemia
Minimiza la intervención del paciente
Bomba de Insulina
Sensor Continuo
de Glucosa
Algoritmo de Control
Ingesta
Paciente
27. Proyecto INCA (2003-2005)
Patient
Health Care
Professional
Telemedical
Central Server
1
Patient control
2
Doctor control
3
Control algorithms
(Remote loop)4
Control algorithms
(Personal loop)
E.J. Gómez, M.E. Hernando Pérez et al. The INCA system: a further
step towards a Telemedical Artificial Pancreas, IEEE Trans Inf Technol
Biomed, 12(4): 470-479, July 2008
28. Experimentos clínicos de páncreas artificial
Control nocturno automático
Estudio clínico con 10 pacientes
Primera experiencia en España
El tiempo en normoglucemia aumenta del
66.6% al 95.8% en el periodo nocturno
29. Colaboración con equipos de investigación
Hospital Sant Pau de Barcelona
Hospital de Sabadell
Centro Nacional de Biotecnología
Universidad de Cambridge. Departamento de Pediatría
Hospital Clínico de Madrid
Hospital Ramón y Cajal;
Universidad de Twente, Holanda
Universidad de Ben Gurion, Israel
Universidad de Padova. Italia. Prof. Claudio Cobelli
UCSB – Univ. de Santa Barbara. California
30. Líneas de investigación
ANÁLISIS
INTELIGENTE DE
DATOS MÉDICOS
TELEMEDICINA
AAL, AHA
Monitorización de pacientes
Tecnologías en diabetes
Páncreas Artificial
IMAGEN
MÉDICA
Cirugía guiada por imagen
Evaluación habilidades
Análisis de vídeo
Simuladores virtuales
Neurorrehabilitación
Vídeo enriquecido
Interacción hombre-máquina
32. Grupo de Bioingeniería y Telemedicina
Imágenes médicas, simulación y
planificación quirúrgica
Vejiga
Fémur
izq. Fémur
der.
Próstata
Recto
Piel
PTVHD
PTVLD
Vejiga
Fémur
izq. Fémur
der.
Próstata
Recto
Piel
PTVHD
PTVLD
Medical image
analysis
Virtual reality
simulators
Tech. Enhanced Learning
Environments
Surgical video processing for
Image guided surgery and
assessment of skills
33. Líneas de investigación
ANÁLISIS
INTELIGENTE DE
DATOS MÉDICOS
TELEMEDICINA
AAL, AHA
Pacientes crónicos
Tecnologías en diabetes
Páncreas Artificial
IMAGEN
MÉDICA
Cirugía guiada por imagen
Evaluación habilidades
Análisis de vídeo
Simuladores virtuales
Neurorrehabilitación
Vídeo enriquecido
Interacción hombre-máquina
34. Grupo de Bioingeniería y Telemedicina
Centros colaboradores
Centro de Cirugía de Mínima Invasión Jesús Usón
Hospital Universitario de La Princesa
Hospital Universitario Son Llàtzer
Hospital Universitario Puerta de Hierro
Leuven Medical Technology Center
The Interventional Centre
Delft University of Technology
SINTEF
35. Grupo de Bioingeniería y Telemedicina
Cirugía guiada por imagen
Ayuda al especialista en las principales fases del
tratamiento
DIAGNÓSTICO
PLANIFICACIÓN
EJECUCIÓN
36. Grupo de Bioingeniería y Telemedicina
Proyectos relacionados
Cirugía guiada por imagen
Sistema de navegación en
cateterismo aórtico
Clinical cases:
• Positioning of endovascular grafts
for AAA
• Transcatheter aortic valve
replacement
• Positioning and deployment of
endoclamp balloon
• Percutaneous radiofrequency
catheter ablation for atrial
fibrillation treatment
37. Grupo de Bioingeniería y Telemedicina
Proyectos relacionados
Cirugía guiada por imagen: resección hepática
Sistema de navegación en resecciones
hepáticas
38. Grupo de Bioingeniería y Telemedicina
Líneas de investigación
ANÁLISIS
INTELIGENTE DE
DATOS MÉDICOS
TELEMEDICINA
AAL, AHA
Monitorización de pacientes
Tecnologías en diabetes
Páncreas Artificial
IMAGEN
MÉDICA
Cirugía guiada por imagen
Evaluación habilidades
Análisis de vídeo
Simuladores virtuales
Neurorrehabilitación
Vídeo enriquecido
Interacción hombre-máquina
39. Grupo de Bioingeniería y Telemedicina
Grasp and Place (GP) Co
LDA
SVM
ANFIS
p(Q) = 0.15 p(
Grasp and Transfer (GT) G
Evaluación de habilidades quirúrgicas
Conceptual framework
for MIS psychomotor
skills’ assessment
Definición y validación de
tareas
Definición y validación de
ejercicios
Sistemas de soporte a la
evaluación
40. Grupo de Bioingeniería y Telemedicina
EVA Tracking System
Determinar el movimiento del instrumental
Medida de calidad del ejercicio
41. Grupo de Bioingeniería y Telemedicina
Líneas de investigación
ANÁLISIS
INTELIGENTE DE
DATOS MÉDICOS
TELEMEDICINA
AAL, AHA
Monitorización de pacientes
Tecnologías en diabetes
Páncreas Artificial
IMAGEN
MÉDICA
Cirugía guiada por imagen
Evaluación habilidades
Análisis de vídeo
Simuladores virtuales
Neurorrehabilitación
Vídeo enriquecido
Interacción hombre-máquina
42. Grupo de Bioingeniería y Telemedicina
Análisis de Vídeo Endoscópico
Procesado
Imagen
Reconstrucción
escena
Principales
aplicaciones
Extraer información 2D
relevante de la imagen
Potenciales aplicaciones
en cirugía
INFORMACIÓN DE
ÓRGANOS
LOCALIZACIÓN 3D
DEL INSTRUMENTAL
PROGRAMAS DE
ENTRENAMIENTO
AYUDA A LA
CIRUGÍA
Estimar información 3D
de la escena
Vídeo intervención
SEGUIMIENTO
DE ÓRGANOS
(x,y,z)
INFORMACIÓN DEL
INSTRUMENTAL
43. Grupo de Bioingeniería y Telemedicina
Líneas de investigación
ANÁLISIS
INTELIGENTE DE
DATOS MÉDICOS
TELEMEDICINA
AAL, AHA
Monitorización de pacientes
Tecnologías en diabetes
Páncreas Artificial
IMAGEN
MÉDICA
Cirugía guiada por imagen
Evaluación habilidades
Análisis de vídeo
Simuladores virtuales
Neurorrehabilitación
Vídeo enriquecido
Interacción hombre-máquina
44. Grupo de Bioingeniería y Telemedicina
Simuladores Virtuales
Dos áreas principales de investigación:
Investigación básica: Estudios de interacción sensorial.
• ¿Los cirujanos discriminan distintos tipos de tejidos?
¿Noveles vs. Expertos?
• ¿Qué sentido utilizan: vista, tacto, …?
45. Grupo de Bioingeniería y Telemedicina
Simuladores Virtuales
Dos áreas principales de investigación:
Investigación básica: Estudios de interacción sensorial.
Investigación aplicada: Simuladores Virtuales.
• Objetivos claves:
– Diseñar y desarrollar simuladores de realidad virtual para la formación y
evaluación objetiva de técnicas quirúrgicas mínimamente invasivas.
– Diseñar y desarrollar herramientas multimedia de formación para
cirujanos, que complementen al simulador virtual.
46. Grupo de Bioingeniería y Telemedicina
Líneas de investigación
ANÁLISIS
INTELIGENTE DE
DATOS MÉDICOS
TELEMEDICINA
AAL, AHA
Monitorización de pacientes
Tecnologías en diabetes
Páncreas Artificial
IMAGEN
MÉDICA
Cirugía guiada por imagen
Evaluación habilidades
Análisis de vídeo
Simuladores virtuales
Neurorrehabilitación
Vídeo enriquecido
Interacción hombre-máquina
47. Ingeniería biomédica y las TICs para restituir,
minimizar y/o compensar las alteraciones
aparecidas en la persona que ha sufrido una
lesión grave de origen neurológico
Ingeniería de neurorrehabilitación
Líneas de interés
Cognitiva Física
51. Proyecto COGNITIO
Conocimiento
y Evidencia
Clínica
Modelado de la
Neurorrehabilita
ción Cognitiva
Procesamiento y
análisis de
imagen médica
Generación
de Datos
Modelos
Predictivos
Razonamiento
Basado en
Casos
Datos clínicos
y de terapia
Datos de
Imagen médica
Plataforma de
Telerrehabilitación Extracción
de Conocimiento
52. Líneas de investigación
ANÁLISIS
INTELIGENTE DE
DATOS MÉDICOS
TELEMEDICINA
AAL, AHA
Monitorización de pacientes
Tecnologías en diabetes
Páncreas Artificial
IMAGEN
MÉDICA
Cirugía guiada por imagen
Evaluación habilidades
Análisis de vídeo
Simuladores virtuales
Neurorrehabilitación
Vídeo enriquecido
Interacción hombre-máquina
54. Líneas de investigación
ANÁLISIS
INTELIGENTE DE
DATOS MÉDICOS
TELEMEDICINA
AAL, AHA
Monitorización de pacientes
Tecnologías en diabetes
Páncreas Artificial
IMAGEN
MÉDICA
Cirugía guiada por imagen
Evaluación habilidades
Análisis de vídeo
Simuladores virtuales
Neurorrehabilitación
Vídeo enriquecido
Interacción hombre-máquina
Talking about GBT (Boimedical Engineering and Telemedicine Center) activities, we cover three different areas:
- One related to science and engineering (like signal or image processing)
Another one related to biomedicine (nano particles or biology processes)
last one related to telecommunication itslef, like telemedicine