GBT-UPM

Grupo de Bioingeniería y
Telemedicina
GBT-UPM
Líneas de investigación

Investigación interdisciplinar
Medicina/Biología
Ingeniería Telecomunicación
(Bioingeniería)
Ciencia/Ingeniería GBT

Telecomunicación e Ingeniería Biomédica
La Ingeniería BiomédicaLa Ingeniería Biomédica
ElectrónicaElectrónica
Procesamiento
de Señal
y
Comunicaciones
Procesamiento
de Señal
y
Comunicaciones
TelemáticaTelemáticaTelemáticaTelemática

GBT - UPM
 Creado en 1983, ETSI
Telecomunicación - UPM
 Personal:
 4 Profesores
 6 Doctores
 15 Doctorandos
 Proyectos de investigación
(10 años): 54 nacionales y
12 europeos
 Productividad científica (5
años): 55 publicaciones, 5
patentes

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.

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

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

Sistemas de Telemedicina
 Monitorización domiciliaria
 Teleasistencia en colegios
 Diagnóstico Cooperativo

 Tele-psiquiatría

ANÁLISIS
INTELIGENTE DE
DATOS MÉDICOS
TELEMEDICINA
AAL, AHA
IMAGEN
MÉDICA
Análisis de vídeo
Vídeo enriquecido

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

AAL / AHA
 Soporte a cuidadores informales
 Mejora de procesos asistenciales
 Evaluación de la calidad de cuidado
 Coordinación entre cuidadores
 Proyectos: iCarer, CareCloud

Telemedicina en el hogar
 Enfermedades crónicas (diabetes, HIV, COPD) y
rehabilitación

 Sistema de telemedicina en rutina clínica:
 Neuro Personal Trainer: plataforma de telerrehabilitación
 Hospital Virtual: Cuidado de pacientes VIH crónicos

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)

Dispositivos Inteligentes
 Redes de sensores para inteligencia ambiental
 Integración de dispositivos para la prevención y
monitorización de enfermedades crónicas y rehabilitación

 Consultoría endocrinológica
 Sistema de telemedicina en diabetes gestacional

Sistema MobiGuide
 Sistema de ayuda a la decisión basado en guías clínicas
 Diabetes Gestacional
 Fibrilación auricular

Detección de actividad física
 Monitorización de pulso cardíaco y acelerometría
 Procesado de señal y detección de intensidad y
actividad

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

ANÁLISIS
INTELIGENTE DE
DATOS MÉDICOS
TELEMEDICINA
AAL, AHA
Pacientes crónicos
IMAGEN
MÉDICA
Análisis de vídeo
Vídeo enriquecido

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

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

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

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

Imágenes médicas
TC
radioterapia
próstata
RM aorta
TC páncreas
164163
122121
2122
2423
31 32
26
101 10227
81
83
63
82
84
646867
9089
121
8887 122
49
61
182
20 40 60 80 100 120 140 160
20
40
60
80
100
120
140
160
RM
cerebral
TC hígado

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

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

 Ayuda al especialista en las principales fases del
tratamiento
DIAGNÓSTICO
PLANIFICACIÓN
EJECUCIÓN

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

Proyectos relacionados
 Cirugía guiada por imagen: resección hepática
Sistema de navegación en resecciones
hepáticas

ANÁLISIS
INTELIGENTE DE
DATOS MÉDICOS
TELEMEDICINA
AAL, AHA
IMAGEN
MÉDICA
Análisis de vídeo
Vídeo enriquecido

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

EVA Tracking System
 Determinar el movimiento del instrumental
 Medida de calidad del ejercicio

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

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, …?

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.

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

Centros colaboradores
 Institut Guttmann
 Berenson-Allen
Center for
Noninvasive Brain
Stimulation
(Harvard Medical School)

Modelado de procesos
Entornos virtuales interactivos
Y=F(W·X+b)Gestión de conocimiento
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Tipificación de alteraciones
Monitorización de la rehabilitación

Teleneurorrehabilitación
Neuropsicólogo
Hospital
Pacientes
Base de Datos

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

Vídeo enriquecido
Herramientas de creación de EVIS
Entornos de formación web

Kinect
Eye tracking
Leap motion
Google glasses

Madrid, junio 2016
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