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Desarrollo de modelos personalizados de ventrículos y torso de pacientes pediátricos

RiuNet: Institutional repository of the Polithecnic University of Valencia

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Desarrollo de modelos personalizados de ventrículos y torso de pacientes pediátricos

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dc.contributor.advisor Saiz Rodríguez, Francisco Javier es_ES
dc.contributor.advisor Cano García, Jordi es_ES
dc.contributor.advisor Roses Noguer, Ferran es_ES
dc.contributor.author González Llácer, Ignacio es_ES
dc.date.accessioned 2021-10-08T10:47:33Z
dc.date.available 2021-10-08T10:47:33Z
dc.date.created 2021-07-29
dc.date.issued 2021-10-08 es_ES
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10251/174248
dc.description.abstract [ES] El presente trabajo de investigación de Final de Máster centra su estudio en el ámbito del modelado y la simulación bioeléctrica, concretamente en el desarrollo de modelos cardíacos tridimensionales para pacientes pediátricos. Los modelos computacionales cardíacos son una herramienta innovadora que han revolucionado el campo de la electrofisiología durante las últimas décadas. La información y los datos generados por las simulaciones cardíacas proporcionan una amplia gama de recursos para la modernización del entorno clínico, como la medicina personalizada, la planificación quirúrgica, el diagnóstico precoz, la prevención, etc. Además, su relevancia en el ámbito de la investigación se ha visto incentivada por los avances en la tecnología de sensores, la comprensión de fenómenos biológicos y las técnicas matemáticas y de procesamiento computacional. Por lo tanto, el desarrollo y la optimización de los modelos cardíacos son un aspecto clave para el futuro de la ingeniería biomédica y la medicina clínica. El objetivo general de este trabajo consiste en el desarrollo de un modelo computacional personalizado de ventrículos y de torso utilizando imágenes médicas de resonancia magnética (MRI) de pacientes pediátricos. Para ello, se realizara un proceso de segmentación de las estructuras ventriculares utilizando el software Seg3D, así como del resto de órganos y estructuras principales del torso. A continuación, se generara un mallado volumétrico de elementos finitos en cada estructura tridimensional para llevar a cabo las simulaciones matemáticas utilizando el software Elvira. En dichas simulaciones, se reproduce el proceso de despolarización ventricular (incorporando un sistema de conducción de Purkinje genérico) y será validado mediante la obtención de las señales de electrocardiograma generadas por la propagación eléctrica a través del resto de estructuras del torso. Finalmente, se llevan a cabo simulaciones de despolarización patológica, concretamente se pretende recrear una situación de preexcitación ventricular por vías accesorias. es_ES
dc.description.abstract [CA] El present treball d’investigació de final de Màster centra el seu estudi en l’àmbit del modelatge i la simulació bioelèctrica, concretament en el desenvolupament de models cardíacs tridimensionals per a pacients pediàtrics. Els models computacionals cardíacs son una ferramenta innovadora que ha revolucionat el camp de l’electrofisiologia durant les últimes dècades. La informació i les dades generades per les simulacions cardíaques proporcionen una ampla gama de recursos per a la modernització de l’entorn clínic, com la medicina personalitzada, la planificació quirúrgica, el diagnòstic precoç, la prevenció, etc. A demés, la seua rellevància en l’àmbit de la investigació s’ha vist incentivada pels avanços en la tecnologia de sensors, la comprensió de fenòmens biològics i les tècniques matemàtiques i de processament computacional. Per lo tant, el desenvolupament i l’optimització dels models cardíacs son un aspecte clau per al futur de l’enginyeria biomèdica i la medicina clínica. L’objectiu general d’aquest treball consisteix en el desenvolupament d’un model computacional personalitzat de ventricles i tors utilitzant imatges mèdiques de ressonància magnètica (MRI) de pacients pediàtrics. Per aconseguir-ho, es realitza un procés de segmentació de les estructures ventriculars utilitzant el software Seg3D, així com la resta dels orgues i estructures principals del tors. A continuació, es genera un mallat volumètric d’elements finits en cada estructura tridimensional per a dur a terme les simulacions matemàtiques utilitzant el software Elvira. En aquestes simulacions, es reproduirà el procés de despolarització ventricular (incorporant un sistema de conducció de Purkinje genèric) i es validarà amb l’obtenció de les senyals d’electrocardiograma generades per la propagació elèctrica a través de les estructures del tors. Finalment, es duen a terme simulacions de despolarització patològica, concretament es pretén recrear una situació de preexitació ventricular per vies accessòries. es_ES
dc.description.abstract [EN] This Final Master’s research project focuses its study on the field of bioelectric modelling and simulation, specifically on the development of three-dimensional cardiac models for pediatric patients. Cardiac computational models are an innovative tool which has revolutionized the field of electrophysiology during the last decades. The information and data generated by cardiac simulations provide a wide range of resources for the modernization of the clinical environment, such as personalized medicine, surgical planning, early diagnosis, prevention, etc. Moreover, its relevance in research has been boosted by advances in sensor technology, understanding of biological phenomena, and mathematical and computational processing techniques. Therefore, the development and optimisation of cardiac models is a key issue for the future of biomedical engineering and clinical medicine. The overall objective of this project is to develop a customised computational model of the ventricles and torso using medical magnetic resonance images (MRI) of paediatric patients. To do this, a segmentation process of the ventricular structures will be carried out using Seg3D software, as well as the rest of the main organs and structures of the torso. Then, a volumetric finite element mesh will be generated for each three-dimensional structure to carry out the mathematical simulations using the Elvira software. n these simulations, the ventricular depolarisation process will be reproduced (incorporating a generic Purkinje conduction system) and validated by obtaining the electrocardiogram signals generated by the electrical propagation through the rest of the torso structures. Finally, simulations of pathological depolarisation are carried out, specifically the aim is to recreate a situation of ventricular pre-excitation via accessory pathways. es_ES
dc.format.extent 79 es_ES
dc.language Español es_ES
dc.publisher Universitat Politècnica de València es_ES
dc.rights Reserva de todos los derechos es_ES
dc.subject Modelado es_ES
dc.subject Simulación es_ES
dc.subject Pacientes pediátricos es_ES
dc.subject Resonancia magnética es_ES
dc.subject Segmentación es_ES
dc.subject Mallado es_ES
dc.subject Electrocardiograma es_ES
dc.subject Modelatge es_ES
dc.subject Simulació es_ES
dc.subject Pacients pediàtrics es_ES
dc.subject Ressonància magnètica es_ES
dc.subject Segmentació es_ES
dc.subject Mallat es_ES
dc.subject Modelling es_ES
dc.subject Paediatric patients es_ES
dc.subject Simulation es_ES
dc.subject MRI es_ES
dc.subject Segmentation es_ES
dc.subject Meshing es_ES
dc.subject Electrocardiogram. es_ES
dc.subject.classification TECNOLOGIA ELECTRONICA es_ES
dc.subject.other Máster Universitario en Ingeniería Biomédica-Màster Universitari en Enginyeria Biomèdica es_ES
dc.title Desarrollo de modelos personalizados de ventrículos y torso de pacientes pediátricos es_ES
dc.type Tesis de máster es_ES
dc.rights.accessRights Abierto es_ES
dc.contributor.affiliation Universitat Politècnica de València. Departamento de Ingeniería Electrónica - Departament d'Enginyeria Electrònica es_ES
dc.contributor.affiliation Universitat Politècnica de València. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales - Escola Tècnica Superior d'Enginyers Industrials es_ES
dc.description.bibliographicCitation González Llácer, I. (2021). Desarrollo de modelos personalizados de ventrículos y torso de pacientes pediátricos. Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/174248 es_ES
dc.description.accrualMethod TFGM es_ES
dc.relation.pasarela TFGM\145578 es_ES


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