VolBrain: Nuevo Sistema para la Investigación Neurológica

1 06 2015

La UPV y el CNRS desarrollan volBrain, un nuevo sistema online gratuito clave para la investigación de patologías neurológicas

 Un equipo de investigadores del Instituto de Aplicaciones de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones Avanzadas de la Universitat Politècnica de València (ITACA-UPV) y el Centro Nacional para la Investigación Científica de Francia (CNRS) han desarrollado volBrain, una nueva plataforma online gratuita que permite un análisis automático, rápido y detallado de imágenes de resonancia magnética del cerebro, facilitando de este modo a los científicos información clave para el avance en la investigación sobre patologías neurológicas.

De hecho, en los tres meses que lleva en funcionamiento, volBrain ha procesado ya más de 1.500 casos procedentes de más de 70 universidades, centros de investigación, clínicas y hospitales de los cinco continentes. Hoy se procesan alrededor de 30 casos al día, si bien el sistema tiene capacidad para procesar hasta 500 cada 24 horas.

 

Información sobre volúmenes e índices de asimetría de las estructuras subcorticales

volBrain ofrece información sobre los volúmenes de los tejidos de la cavidad intracraneal (ICC) -CSF, GM y WM)-, así como de algunas áreas macroscópicas como los hemisferios cerebrales, el cerebelo y el tronco cerebral. A su vez, proporciona los volúmenes e índices de asimetría de las estructuras subcorticales, de gran importancia en el ámbito neurológico.

Para ello, incorpora un conjunto de herramientas informáticas desarrolladas por los investigadores de la UPV y el CNRS que permiten el análisis exhaustivo y preciso de la volumetría cerebral, comparando cada nuevo caso que llega al sistema con una base de datos de 50 cerebros etiquetados manualmente.

 

Eficaz en el diagnóstico de enfermedades como el Alzheimer

José Vicente Manjón, investigador del ITACA-UPV, explica que “volBrain puede medir estructuras como el hipocampo o la amígdala, muy importantes en el desarrollo de una enfermedad como el Alzheimer. Uno de los efectos de esta patología es la reducción del volumen del hipocampo, que puede ser medido de forma automática y precisa en nuestro sistema”.

“volBrain proporciona información muy importante para medir atrofias cerebrales, hecho que podría ayudar en el diagnóstico y seguimiento de enfermedades neurológicas donde aparecen alteraciones morfológicas, como por ejemplo el Alzheimer”, apunta Manjón.

 

Reduce a apenas 15 minutos un proceso que hasta la fecha costaba 15 horas

Entre sus principales ventajas, volBrain destaca fundamentalmente por su facilidad de uso y la velocidad de análisis, que lo diferencia de otros sistemas similares que existen en el mercado. “El usuario no necesita instalar ningún software. Solo tiene que enviar un fichero comprimido a través de la web. La información llega a nuestro cluster local y, en unos 15 minutos, el sistema le envía un informe detallado con los resultados de la segmentación y procesado de los volúmenes cerebrales por correo electrónico. Los sistemas similares actuales tardan 15 horas en ofrecer esta información”, explica Manjón.

“Utilizamos las similitudes de patrones cerebrales para etiquetar y medir los volúmenes de cada nuevo caso. Además, si se incluyen los datos de edad y sexo del sujeto, el sistema permite comprobar si el caso analizado está dentro o no de los parámetros de normalidad asociados a esas variables”, concluye el científico del ITACA-UPV.

VolBrain, además, envía en el informe una captura de pantalla del proceso de medida para que el usuario pueda visualizar la segmentación de las estructuras cerebrales.

 

Su presentación internacional, en junio

Los investigadores de la UPV y el CNRS presentarán volBrain en la conferencia internacional Human Brain Mapping, el encuentro más importante del mundo sobre neuroimagen, que tendrá lugar el próximo mes de junio en Honolulu.

 

Más información

volBrain, un nuevo sistema para la investigación neurológica

 

 

Upv.es [en línea] Valencia (ESP): upv.es 01 de junio de 2015 [ref. 25 de mayo de 2015] Disponible en Internet: https://www.upv.es/noticias-upv/noticia-7475-neurociencia-es.html



One simple medical test for all infections

21 05 2015

University of Toronto researcher uses new technology to fast-track diagnoses and provide targeted treatment

 

The technology will be ready for clinicians to use for routine testing in about a year, says Samir Patel (photo by Gerda via Flickr)

If you’re returning from abroad with a fever, your doctor will likely test you for malaria. You’ll give multiple blood samples at the lab, and if the results are inconclusive, you’ll face yet another round of tests.

But researchers from the University of Toronto are fast-tracking this process with new technology. With one sample, they can quickly and accurately diagnose a patient and recommend targeted treatment against any bacteria or virus.

“With this new technology we can streamline ordering 30 different tests. We can just order the one test and identify the pathogen – whether it’s dengue fever, West Nile virus, Chikungunya virus, or a new bacteria or virus,” said Samir Patel, a professor at U of T’s department of laboratory medicine and pathobiology.

Using what is called Next Generation Sequencing, Patel takes a patient’s sample and analyzes its genetic code. His team then matches the code to a database of thousands of bacteria and viruses, interprets the complex data and provides a diagnosis.

 

“Our current tests can be expensive, time consuming and aren’t always accurate,” said Patel (pictured at right). “Next Generation Sequencing will revolutionize the microbiology field. With the information it provides we can fine-tune patient treatment.”

This technology also removes the need for lengthy guesswork. For example, if an Ontario patient has a fever and a severe headache during the summer, doctors would normally test for West Nile virus. But those test results are frequently negative. Instead of speculating, doctors can now let high-powered computers discover what’s in the sample.

“Dr. Patel’s work in pathogen discovery aims to deliver a one-stop-shop that can definitely determine the causative organisms in severe infections such as meningitis and encephalitis,” said Vanessa Allen, chief of medical microbiology at Public Health Ontario. “This has the potential to revolutionize the way we deliver microbiology diagnostics for improved patient care.”

 

Patel, a clinical microbiologist, began using this technology for the Pathogen Discovery Program at Public Health Ontario in 2012. The goal of the program is to diagnose difficult cases and to quickly and accurately identify bacteria and viruses that could cause an outbreak.

During an outbreak, Patel could also track where the bugs come from and how they are evolving.  Others have used Next Generation Sequencing to identify and track specific strains of Ebola in West Africa.

“Should any outbreak occur in Ontario, we could test samples, identify the bacteria or virus that is causing the outbreak and track the spread using a systematic process,” said Patel. “We can also see how infectious a virus or bacteria is, and if similar strains are circulating through other parts of the world.”

Patel predicts that the technology will be ready for clinicians to use for routine testing in about a year.

“The program will help diagnose patients who have inconclusive routine test results, and will also enhance the public health response to an outbreak in Ontario. A lot of times we’re in a reactive mode, but this is an area where we’re getting ahead of the game.”

 

By Katie Babcock

 

News.utoronto.ca [en línea] Toronto (CAN): news.utoronto.ca, 21 de mayo de 2015 [ref. 22 de abril de 2015] Disponible en Internet: http://news.utoronto.ca/one-simple-medical-test-all-infections



VeinViewer Flex: portable vascular access imaging device

30 03 2015

VeinViewer® Flex is a highly portable vascular access imaging device that can help you find the optimal venipuncture site and avoid potential complications.

 

With HD imaging and Df² technology, this small VeinViewer model is the brightest and only handheld vein illuminator that provides benefits for all patients during the entire Pre-, During- and Post- vascular access procedure. It is ideal for alternate care facilities, such as surgery and blood/plasma centers, as well as home healthcare and Emergency Medical Services (EMS), VeinViewer Flex is designed for durability and maximum portability. Flex is also suited for hospital departments such as the Emergency Department and NICU where space requirements and speed of assessment demand an ultra-portable and reliable vein finder.

 

How Does It Work?

With HD imaging and exclusive Df2 (digital full field) technology, VeinViewer is the only vein illuminator that provides benefits for all patients during the entire Pre, During and Post vascular access procedure.

Projected near-infrared light is absorbed by blood and reflected by surrounding tissue. The information is captured, processed and projected digitally in real time directly onto the surface of the skin. It provides a real time accurate image of the patient’s blood pattern.

VeinViewer patented technology, using AVIN™ (Active Vascular Imaging Navigation), allows you to see blood patterns up to 15mm deep and clinically relevant veins up to 10mm. With VeinViewer clinicians can see peripheral veins, bifurcations and valves and assess in real time the refill/flushing of veins. With visualization Pre-, During- and Post-procedure, clinicians can potentially avoid complications from accidental puncture. Improving the total vascular access procedure, not just the stick.

 

 ASSESS Imaging Suite

 

Flex comes standard with our Universal imaging mode and is customizable to the full ASSESS™ Imaging Suite through optional upgrades:

 

Universal A benefit for all your patients.  The brightest and most accurate direct-projection, baseline mode available. Ideal for minimizing surface structures such as hair and wrinkles.
Fine detail* Enhances finer structures, ideal for identifying small veins in pediatric or sclerotherapy patients.
Inverse* Allows you to switch colors within the image window. This unique feature assists clinicians in customizing the projected image based on factors such as skin tone, density of hair follicles and room brightness.
Resize* Allows you to choose one of three window sizes, a valuable feature for pediatric patients or when you need to focus on only one vessel.
Image Capture* Allows the user to take and store up to 200 static images of patient vasculature on the device and transfer them to a PC for integration to HIS/RIS/PACS. No patient data is captured; HIPAA compliant. Excellent for documentation of vascular access site pre and post access, for setting expectations with aesthetics patients, and demonstrating outcomes.
MaxBright* Increases our market leading image brightness by another 40% for scenarios where greater than standard ambient lighting.

*Requires software upgrade. Call 877-SEE-VEIN for information on purchasing software.

 

Specifications

 

Brightness Minimum of 5 lumens
Weight 1.6 lbs. (0.7 kg)
Dimensions 11.6″ x 4″ x 1.7″
Power source Fast-swap lithium ion batteries or AC (outlet)
Imaging/focal distance 12″ (30 cm), meets with AST recommendations for safe distance from the sterile field.

VeinViewer Flex uses no consumables, requires no patient contact and has no heat, laser eye-safety or radiation issues.

 Key specifications for alternate care providers like EMS:

 

  • Drop tested for quality and durability protecting your investment according to IEC/UL standard 60601-1.
  • VeinViewer Flex is rated as an EMC class B device and is suitable for use in all environments; both industrial and domestic.

For a list of EMS testing specifications call 877-SEE-VEIN

 

Accessories

VeinViewer Flex comes standard with (2) S-Mounts and (2) Clamps so clinicians can mount the device to existing fixtures—allowing for hands-free, Eyes On Patient™ technique. Mount your VeinViewer Flex to tables, counter tops, bed rails and IV poles. There is no need to purchase (or clean) separate equipment.

Every Flex unit operates via AC power or battery so there is no fear of a “down” device. Each Flex comes standard with (2) fast-swap, rechargeable Lithium Ion batteries for up to 4 hours of continuous run time (approximately 2 hours per battery).

Here is a complete list of the VeinViewer Flex base accessory kit & standard items:

 

Included in every VeinViewer Flex base accessory kit:

(2) Fast-swap rechargeable Lithium Ion Batteries Up to 2 hours continuous run time per battery
Battery Charger Can be powered via AC Power or car charger
AC Power Adapter To be plugged into an outlet, or an ambulance cabin receptacle
International Power Adapters For use in: North America, EU, UK, China, Australia (Brazil adapter available upon request)
(2) S-Mounts (Stability Mount + C-Clamp and Super Clamp Systems) S-Mounts allow for hands-free, Eyes On Patient™ technique
(2) Clamps Clamps allow clinicians to affix S-Mount to: flat surfaces (tables, countertops), or round/square surfaces (bed rails, IV poles)
Storage case For convenient storage of Flex unit
Wrist strap For ease-of-use
VeinViewer Flex Connect PC Software To upgrade your device
USB Cable For connection to VeinViewer Connect PC software
VeinViewer In-Service Training Video Guide for using VeinViewer Flex

Optional accessories for VeinViewer Flex include a travel case (to hold the device, batteries and battery charger) and a car charger.

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Christiemed.com [en línea] Memphis, TN (USA): christiemed.com, 30 de marzo de 2015 [ref. marzo de 2015] Disponible en Internet: https://www.christiemed.com/products/veinviewer-models/veinviewer-flex



Sistema de Earcones para optimizar el uso de dispositivos informáticos a invidentes.

12 03 2015

Estudiantes y alumni de la UPC crean un sistema que facilita a las personas invidentes el uso de dispositivos informáticos.

 El sistema HUI, que ha ganado uno de los premios ‘Emprèn UPC’ a la mejor idea de negocio de base tecnológica, se basa en la síntesis digital del sonido tridimensional. El equipo que lo ha creado trabaja en la comercialización del sistema.

El prototipo ofrece información de los espacios a través del sonido.

Holofonic User Interface (HUI) es una solución informática que utiliza, en tiempo real, la síntesis digital de sonido tridimensional para que usuarios invidentes o con deficiencias visuales puedan utilizar de manera óptima ordenadores, smartphones, videojuegos, tabletas y todo tipo de dispositivos informáticos con pantalla.

HUI es fruto del Proyecto fin de carrera de Oscar Martínez, de la Escuela de Ingeniería de Terrassa (EET) de la UPC, dirigido por el profesor Antonio Calomarde, del Departamento de Ingeniería Electrónica de la UPC.

Al proyecto se sumaron desde sus inicios Xavier Rodríguez, licenciado en Ingeniería Informática por la Facultad de Informática de Barcelona (FIB) y, en las últimas semanas, German Coines, desarrollador informático. Los tres han desarrollado un primer prototipo de este innovador sistema que permite al usuario, sin necesidad de ver, encontrar la posición de los iconos que aparecen en los escritorios de las pantallas de cualquier dispositivo informático y ejecutar sus funciones.

El equipo trabaja ahora en la comercialización del sistema, que obtuvo el primer premio del concurso Emprèn UPC a la mejor idea de negocio.

 

Funcionamiento con ‘earcones’

 El sistema Holofonic User Interface (Interfaz de Usuario Holofònica, HUI) se basa en la síntesis digital del sonido tridimensional. Esta técnica permite integrar de forma digital un sonido característico a un icono, convirtiéndolo en un earcone. Los earcon señalan carpetas, aplicaciones y programas de cualquier dispositivo con sistema Windows. El usuario invidente al abrir el ordenador se instala unos auriculares domésticos y comienza a escuchar a la vez cada uno de los sonidos que identifican cada earcone. Para encontrar lo que busca, sólo tiene que navegar por el escritorio usando el ratón.

La localización de la posición exacta de los earcon se realiza a través de los sonidos que los caracterizan y también gracias a las diferencias de intensidad del sonido cuando el cursor del ratón se acerca o se aleja de los mismos. Cuando el usuario oye el sonido que busca en la máxima intensidad y no escuchan ninguna otra, hace clic dos veces con el ratón y puede empezar a utilizar el programa, la aplicación o el documento que buscaba.

Encontrar calles con el GPS

 Otra de las novedades de HUI es que muestra información espacial a través del sonido. Es decir, que permite no sólo identificar earcon, sino también señalar el camino para acceder a sitios, ciudades, o calles en un mapa de GPS sin voz. Los creadores de HUI ven viable también aplicar el sistema en museos, ya que permitiría indicar dónde se encuentra una obra de arte respecto a la posición del visitante o incluso incluir el contenido de la exposición con sonido tridimensional.

Ambos estudiantes ya están pensando en aplicar esta misma tecnología a los dispositivos táctiles, como los smartphones o las tabletas, o incluso en los videojuegos y los sistemas de realidad aumentada. Según afirman los creadores, este ingenioso sistema será un paso más adelante que los sistemas actuales de tarjeta electrónica de voz.

Cómo se ha diseñado

 En el desarrollo de HUI se han sintetizado el sonido tridimensional. Y shan utilizado las bases de datos que modelizan el oído externo humana con medidas reales en sujetos reales. Gracias a la existencia de estas bases de datos, la síntesis de sonido tridimensional no es muy compleja, pero para hacerlo en tiempo real se necesita una capacidad de procesamiento y de análisis muy rápida. Este es uno de los secretos de la eficacia de HUI.

Además, han utilizado una técnica que ya se ha empleado en simulaciones de sistemas auditivos o en realidad virtual como los videojuegos. Para obtener el primer prototipo han trabajado con lenguajes informáticos Open Source, como Matlab y Pure Data, que tienen prestaciones en el ámbito del procesamiento de sonido en tiempo real.

Óscar y Xavier presentaron su proyecto al concurso de ideas de negocio de base tecnológica Emprèn UPC, convocado por el programa INNOVA de la misma Universidad y resultaron finalistas. Por eso INNOVA les dio la oportunidad de formarse en materia de emprendimiento para poder desarrollar su idea de negocio. Finalmente, HUI resultó ser uno de los proyectos ganadores, junto con otras dos iniciativas.

Modelo de negocio y primeras aplicaciones

 En la primera etapa, el modelo de negocio de HUI se basa en la venta de licencias para el uso de la aplicación. Posteriormente, se desarrollará una Interfaz de programación de aplicaciones (API) que permitirá integrar las funcionalidades de HUI en sus aplicaciones.

Los creadores de HUI tienen la intención de distribuir periódicamente aplicaciones sencillas y juegos para móviles, con el objetivo de dar a conocer sus posibilidades. Está previsto que la primera sea una aplicación de realidad aumentada que integre sonido 3D.

 

 

Upc.edu [en línea] Barcelona (ESP): upc.edu, 12 de marzo de 2015 [ref. 04 de diciembre de 2012] Disponible en Internet: http://www.upc.edu/saladepremsa/al-dia/mes-noticies/estudiantes-y-alumni-de-la-upc-crean-un-sistema-que-facilita-a-las-personas-invidentes-el-uso-de-dispositivos-informaticos



Electronic alerts may do more harm than good for kidney patients

5 03 2015

The use of electronic alerts by hospitals treating patients with acute kidney injury may increase interventions without improving care, a study by Yale researchers found.

The study was published Feb. 25 in The Lancet.

Acute kidney injury (AKI) is a serious condition that can lead to dialysis and even death in hospitalized patients. To prevent these adverse outcomes, some hospital systems have proposed using electronic alerts to detect the condition at an early stage. To test the effectiveness of an alert system, first author Dr. F. Perry Wilson, assistant professor of medicine at Yale, and his co-authors conducted a randomized trial with 2,400 patients at the Hospital at the University of Pennsylvania in Philadelphia.

The researchers randomized patients into one of two study groups: an AKI alert group and a “usual care” group with no alert. When a patient tested positive for AKI — determined by serum creatinine values — the provider and a pharmacist received an alert in the form of a text page informing them of the diagnosis and encouraging them to take appropriate steps. The message also included a link to a website with guidelines for managing AKI.

The researchers reviewed outcomes of the alert system at 7, 14, and 30 days after hospital admission. At the end of the eight-month study period, they were surprised by their findings.

“Our hypothesis was that it would improve outcomes,” said Wilson. “But we found that, overall, there was no effect. Informing the doctors did not change behavior, and it did not change outcomes in terms of dialysis or death.”

One reason may be because AKI is a condition with no clear-cut treatments, Wilson suggested. “I think we put this tool into the clinicians hands and didn’t teach them how to use it.”

While the alert system did not improve outcomes, in a subset of patients it did increase interventions, including more renal consultations and dialysis. These interventions, however, did not correlate with higher-quality care. “For acute kidney injury, more treatment is not necessarily better,” Wilson noted.

The study findings are notable because hospital systems, including the National Health Service in the United Kingdom, are moving toward increased use of electronic alerts. “We concluded that for AKI the alerts are ineffective,” Wilson said.

Other Yale authors Dr. Jeffrey Testani, Dr. Chirag R Parikh; additional authors are Dr. Michael Shashaty, Dr. Iram Aqeel, Yuliya Borovskiy, Susan Ellenberg, Dr. Harold I. Feldman, Dr. Hilda Fernandez, Dr. Yevgeniy Gitelman, Dr. Jennie Lin, Dr. Dan Negoianu, Dr. Peter P. Reese , Richard Urbani, and Dr. Barry Fuchs.

This work was funded in part by K23DK097201 and a Penn Center for Healthcare Improvement and Patient Safety Pilot Grant to FPW, K23HL114868 and L30HL115790 to JT, T32DK007006 to JL.

Citation: The Lancet

By Ziba Kashef

 

News.yale.edu [en línea] New Haven, CT (USA): news.yale.edu, 05 de marzo de 2015 [ref. 25 de febrero de 2015] Disponible en Internet: http://news.yale.edu/2015/02/25/electronic-alerts-may-do-more-harm-good-kidney-patients



Smart Monitor: el reloj que alerta sobre ataques epilépticos

26 02 2015

Smart Monitor es el nombre de una compañía norteamericana que recientemente ha sacado al mercado un “reloj inteligente” orientado a pacientes epilépticos, especialmente niños. El reloj en cuestión tiene sensores para detectar las convulsiones asociadas con un ataque epiléptico. El reloj además está dotado de un GPS y coopera con el teléfono móvil del usuario para alertar a los cuidadores del niño/de la persona que lo lleva encima. Sus padres, familiares, o servicios sanitarios.

Cuando el reloj identifica un ataque epiléptico, emplea el teléfono móvil del usuario (por lo de ahora sólo soporta Android, en marzo de este año habrá también una versión para iPhone) para enviar mensajes de alerta a los contactos que se hayan programado en el reloj. En estos mensajes de alerta se incluyen las coordenadas GPS e incluso un mapa indicando la posición de la persona que está sufriendo el ataque.

 

El reloj también inicia una llamada telefónica al número de contacto especificado, y pone el teléfono en modo manos libres. Además, durante el ataque epiléptico registra los movimientos del paciente, información que puede ser empleada a posteriori con fines diagnósticos por personal médico.

 

El escenario de uso más habitual de este reloj sería aquel en el que un niño que padece epilepsia recibe el reloj de los padres, como un mecanismo para que los padres puedan socorrer al hijo si tiene un ataque cuando se encuentra, por ejemplo, jugando en el parque o, en general, fuera de casa y de la escuela.

Video promocional de la compañía que está detrás de este reloj:

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Ingenieriabiomedica.org [en línea] unknown (ESP): ingenieriabiomedica.org, 26 de febrero de 2015 [ref. ? de febrero de 2015] Disponible en Internet: http://www.ingenieriabiomedica.org/#!Smart-Monitor-el-reloj-que-alerta-sobre-ataques-epilépticos/c221y/C40EB42F-07AD-449F-B09B-FAA34D40F6B3



Wireless Electronic Implants Stop Staph, Then Harmlessly Dissolve

29 01 2015

Researchers at Tufts University, in collaboration with a team at the University of Illinois at Champaign-Urbana, have demonstrated a resorbable electronic implant that eliminated bacterial infection in mice by delivering heat to infected tissue when triggered by a remote wireless signal.  The silk and magnesium devices then harmlessly dissolved in the test animals. The technique had previously been demonstrated only in vitro. The research is published online in the Proceedings of the National Academy of Sciences Early Edition the week of November 24-28, 2014.

“This is an important demonstration step forward for the development of  on-demand medical devices that can be turned on remotely to perform a therapeutic function in a patient and then safely disappear after their use, requiring no retrieval,” said senior author Fiorenzo Omenetto, professor of biomedical engineering and Frank C. Doble professor at Tufts School of Engineering. “These wireless strategies could help manage post-surgical infection, for example, or pave the way for eventual ‘wi-fi’ drug delivery.”

Implantable medical devices typically use non-degradable materials that have limited operational lifetimes and must eventually be removed or replaced. The new wireless therapy devices are robust enough to survive mechanical handling during surgery but designed to harmlessly dissolve within minutes or weeks depending on how the silk protein was processed, noted the paper’s first author, Hu Tao, Ph.D., a former Tufts post-doctoral associate who is now on the faculty of the Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences.

Each fully dissolvable wireless heating device consisted of a serpentine resistor and a power-receiving coil made of magnesium deposited onto a silk protein layer. The magnesium heater was encapsulated in a silk “pocket” that protected the electronics and controlled its dissolution time.

Devices were implanted in vivo in S. aureus infected tissue and activated by a wireless transmitter for two sets of 10-minute heat treatments. Tissue collected from the mice 24 hours after treatment showed no sign of infection, and surrounding tissues were found to be normal. Devices completely dissolved after 15 days, and magnesium levels at the implant site and surrounding areas were comparable to levels typically found in the body.

The researchers also conducted in vitro experiments in which similar remotely controlled devices released the antibiotic ampicillin to kill E. coli and S. aureus bacteria. The wireless activation of the devices was found to enhance antibiotic release without reducing antibiotic activity.

Omenetto holds an adjunct appointment in the Department of Physics in the School of Arts and Sciences at Tufts as well as appointments in the Departments of Biomedical Engineering and Chemical and Biological Engineering in the School of Engineering.

In addition to Omenetto and Tao, authors on the paper were co-first author Suk-Won Hwang, formerly of the Department of Materials Science and Engineering, Beckman Institute for Advanced Science and Technology, and Frederick Seitz Materials Research Laboratory, University of Illinois at Urbana-Champaign, and now at KU-KIST Graduate School of Converging Science and Technology, Korea University; Benedetto Marelli, Bo An, Jodie E. Moreau, Miaomiao Yang, and Mark A. Brenckle, Department of Biomedical Engineering, Tufts University; Stanley Kim, Department of Materials Science and Engineering, Beckman Institute for Advanced Science and Technology, and Frederick Seitz Materials Research Laboratory, University of Illinois at Urbana-Champaign; David L. Kaplan, Department of Biomedical Engineering and Department of Chemical and Biomedical Engineering, Tufts University; and co-corresponding author John A. Rogers, Department of Materials Science and Engineering, Beckman Institute for Advanced Science and Technology, Frederick Seitz Materials Research Laboratory, Department of Chemistry, and Department of Electrical and Computer Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign.

Research reported in this paper was supported by the National Institutes of Health under award number P41-EB002520 and by the National Science Foundation under grant number DMR-1242240.

“Silk-based resorbable electronic devices for remotely controlled therapy and in vivo infection abatement,” http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1407743111

Located on Tufts’ Medford/Somerville campus, Tufts’ School of Engineering offers a rigorous engineering education in a unique environment that blends the intellectual and technological resources of a world-class research university with the strengths of a top-ranked liberal arts college. Close partnerships with Tufts’ excellent undergraduate, graduate and professional schools, coupled with a long tradition of collaboration, provide a strong platform for interdisciplinary education and scholarship. The School of Engineering’s mission  is to educate engineers committed to the innovative and ethical application of science and technology in addressing the most pressing societal needs, to develop and nurture twenty-first century leadership qualities in its students, faculty, and alumni, and to create and disseminate transformational new knowledge and technologies that further the well-being and sustainability of society in such cross-cutting areas as human health, environmental sustainability, alternative energy, and the human-technology interface.

 

 

Now.tufts.edu [en línea] Boston, MA (USA): now.tufts.edu, 29 de enero de 2015 [ref. 24 de noviembre de 2014] Disponible en Internet: http://now.tufts.edu/news-releases/wireless-electronic-implants-stop-staph-then-harmlessly-dissolve



Desarrollan un “Casco” Portátil que Proyecta Imágenes Cerebrales de Alta Definición

22 12 2014

Los científicos de GE se encuentran trabajando en el desarrollo de un “casco” portátil que proyectará imágenes cerebrales de alta resolución y ayudará a los médicos observar nuestros cerebros a nivel celular. El dispositivo portátil facilitará el estudio de la actividad motora cerebral, ya que los pacientes podrán desplazarse durante el examen.

“Si lo logramos, este esfuerzo representaría un adelanto monumental en la tecnología de imagenología que aumentaría significativamente nuestro entendimiento de las funciones cerebrales, tanto en condiciones saludables como de enfermedad”, comenta Nadeem Ishaque, director de tecnología global de diagnósticos y tecnologías médicas de GE Global Research (GRC).

Este proyecto forma parte de la Iniciativa Cerebral lanzada por el presidente Obama en abril de 2013. Sus objetivos abarcan desde el desarrollo de nuevas formas de observar el cerebro y estudiar sus funciones hasta descubrir, tratar y prevenir enfermedades y desórdenes cerebrales como Alzheimer, autismo y contusiones.

En septiembre pasado, el centro de investigación National Institutes of Health (NIH) declaró que un grupo de negocios, universidades, fundaciones y dependencias federales de los Estados Unidos destinarán 46 millones de dólares a “revolucionar el conocimiento del cerebro humano”.

De acuerdo con el diario New York Times, el grupo está formado por GE, Google, la Fundación Simmons, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa (DARPA) y la Agencia de Alimentos y Medicamentos (FDA).

“El cerebro humano es la estructura biológica más compleja que se conoce en el universo”, comenta Francis S. Collins, director de l National Institutes of Health. “Hasta ahora, tan sólo hemos arañado la superficie cerebral para saber cómo funciona o deja de funcionar cuando se presentan desórdenes y enfermedades”.

 

El “casco”  PET Scanner utilizará detectores de nueva generación llamados ” silicon photo multipliers” que reemplazarán a los llamados detectores “bulk” (que miden propiedades físicas y químicas) empleados en escáneres PET.  Los nuevos detectores permitirán a los científicos fabricar un escáner ligero, de alta resolución y alta sensibilidad que se colocará en la cabeza del sujeto de la persona bajo estudio.

GE elabora este casco en asociación con la West Virginia University, la University of Washington y la University of California-Davis. Utilizará la tecnología de tomografía por emisión de positrones (PET) para penetrar a nivel de células individuales y localizar proteínas mal plegadas y otros signos de desórdenes cerebrales. “Muchos tipos de neuronas importantes y células gliales no son localizables mediante las técnicas imagenológicas actuales debido a su extremadamente baja concentración”, explica Ishaque. “Este dispositivo nos podría ayudar a comprender la organización y el funcionamiento de los circuitos y redes cerebrales”.

A diferencia de los Rayos X y equipos de IRM, que sirven para explorar estructuras físicas como huesos y órganos, los dispositivos PET estudian las funciones corporales. Al paciente se le inyecta un trazador molecular que se adhiere a los tejidos bajo estudio. Los médicos pueden rastrear los isótopos radioactivos de estas sustancias y medir su distribución en el cuerpo. “Con este método es posible detectar células cancerígenas en multiplicación”, explica Ravindra Majeshwar, a cargo del Laboratorio de Resonancia Magnética Funcional de GRC. De hecho, en la actualidad el PET se emplea principalmente para observar la proliferación del cáncer y observar su respuesta al tratamiento médico.

Los científicos de GE han desarrollado nuevos tipos de trazadores específicos para estudiar la neuroinflamación provocada por una contusión, así como las placas amiloides y proteínas tau, posiblemente asociadas con el Alzheimer.

Su intención es aprovechar el hardware y el software súper sensitivos del casco para reducir la cantidad de trazadores requeridos para obtener imágenes. Ishaque afirma que esas “microdosis reducirán la exposición a radiación del paciente al porcentaje equivalente de un vuelo de costa a costa, y aún así producirán imágenes de alta calidad”.

Majeshwar comenta que esta nueva tecnología puede ayudar a los científicos a dar un “salto cuántico” en su observación del cerebro. “Todavía es muy poco lo que conocemos del cerebro y las imágenes obtenidas mediante el PET siguen siendo borrosas e indefinidas”, explica. “Sin embargo, esta tecnología podría mejorar dramáticamente nuestra capacidad de observación del cerebro “.

 

 

 

Gereportslatinoamerica.com [en línea] Fairfield, CT (USA): gereportslatinoamerica.com, 23 de diciembre de 2014 [ref. 11 de diciembre de 2014] Disponible en Internet: http://www.gereportslatinoamerica.com/post/104927371569/los-cientificos-de-ge-desarrollan-un-casco



IEEE Predicts Top Technologies for 2022

20 10 2014

Machine learning, computational biology, bioinformatics, nanotechnology and the Internet of things are on IEEE’s list of top technologies for 2022.

Curious about what the technology landscape will look like in 2022? The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), which represents more than 400,000 engineers, has come up with a report that looks to the future and predicts what the hot technologies of 2022 will be.

 

Indeed, nine technologists led by IEEE Computer Society President Dejan Milojicic spent a large part of this year pondering this question. The results can be found in the IEEE CS 2022 Report, which looks at 23 future technologies that could change the world by 2022. The report can be found here.

 

“These technologies, tied into what we call seamless intelligence, present a view of the future,” said IEEE’s Milojicic, in a statement. “Technology is the enabler. What humanity takes out of it really depends on human society.”

 

The following contributed to sections of the report: Mohammed AlQuraishi, Harvard Medical School; Angela Burgess, IEEE Computer Society; David Forsyth, Cornell University; Hiroyasu Iwata, Waseda University; Rick McGeer, Communications and Design Group, SAP America; and John Walz, retired from Lucent/AT&T.

 

IEEE said the intent of the report is to predict the future disruptive technologies, aid researchers in understanding the future impact of various technologies and help laymen understand where technology is evolving.

 

Some of the predictions include that multicore will allow users to recharge their smartphones only once a month. The Internet of things will enable people to dress in clothes that monitor all their activities. Nanotechnology will enable lives to be saved by digestible cameras and machines made from particles 50,000 times as small as a human hair. And with the exponential growth of big data there will be increasing concerns about balancing convenience and privacy.

 

The report also recognizes the importance of quantum computing and indicates that universal memory replacements for DRAM will cause a tectonic shift in architectures and software. In addition, 3D printing will create a revolution in fabrication, with many opportunities to produce designs that would have been prohibitively expensive, the study showed.

 

According to the report, machine learning will play an increasingly important role in the lives of people–whether it is ranking search results, recommending products or building better models of the environment. And medical robotics will lead to new lifesaving innovations, from autonomous delivery of hospital supplies to telemedicine and advanced prostheses.

 

 

Meanwhile, with energy consumption increasing along with the world’s population, electric cars, LEDs, smart grids, smart cities, dark silicon, new battery technology, and new ways of cooling data centers are some areas where advances in sustainability are expected. Silicon photonics will address bandwidth, latency and energy challenges, and developments at all levels of the network stack will continue to drive research and the Internet economy, the report said. And in the area of software-defined networks, OpenFlow and SDN will make networks more secure, transparent, flexible and functional.

 

The Open Intellectual Property movement, according to the report, will influence everything from academic publishing and educational models to software, standards, and programming languages. Massively Online Open Courses (MOOCs) also threaten to change the role of faculty, students, and teaching assistants as more institutions embrace the new learning platforms.

 

The 2022 Report covers security, cross-cutting issues, open intellectual prop­erty movement, sustainability, massively online open courses, quantum computing, device and nanotechnology, 3D integrated circuits, multicore, pho­tonics, universal memory, networking and interconnectivity, software-defined networks, high-performance computing, cloud computing, the Internet of things, natural user interfac­es, 3D printing, big data and analytics, machine learning and intelligent systems, computer vision and pattern recognition, life sciences, computational biology and bioinformatics, and robotics for medical care.

 

The report’s authors include Hasan Alkhatib of SSN Services LLC; Paolo Faraboschi of HP Labs, Spain; Eita Frachtenberg of Facebook; Hironori Kasahara of Waseda University; Danny Lange of Microsoft; Phil Laplante of Pennsylvania State University; Arif Merchant of Google; Dejan Milojicic of HP Labs, Palo Alto, and Karsten Schwan of Georgia Tech.

By Darryl K. Taft

 

Eweek.com [en línea] Foster City, CA (USA): eweek.com, 20 de octubre de 2014 [ref. 02 de septiembre de 2014] Disponible en Internet: http://www.eweek.com/innovation/ieee-predicts-top-technologies-for-2022.html



Nuevo protocolo de red para situaciones de emergencia y rescate

4 09 2014

Investigadores de la UPM y la Universidad de Loja de Ecuador desarrollan un modelo que optimiza el protocolo de encaminamiento de las redes móviles ‘ad hoc’ en situaciones de emergencia y rescate.

La solución propuesta se basa en la mejora de un algoritmo de agrupamiento y en la creación de un nuevo protocolo de enrutamiento que permiten a cualquier usuario encontrar fácilmente una zona de evacuación en un escenario de emergencia o de rescate. El modelo ha sido desarrollado por investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y de la Universidad de Loja y ha sido simulado en esta ciudad de Ecuador. La evaluación de sus prestaciones ha demostrado las mejoras que supone el modelo propuesto tanto a nivel matemático como a nivel real.

Una red móvil ad hoc (Mobile Ad Hoc Network, MANET) es una colección de nodos móviles que pueden dinámicamente crear una red sin necesidad de tener una infraestructura fija o una administración central. La tecnología de las redes MANET puede integrarse en los teléfonos móviles actuales (smartphones), proporcionando una red flexible y dinámica que se puede utilizar en situaciones de emergencia. Esta red estaría constituida por enlaces formados por los terminales móviles próximos entre sí.

La naturaleza dinámica y sin infraestructura de estas redes exige un nuevo conjunto de algoritmos y estrategias para proporcionar un servicio de comunicación fiable extremo a extremo. En el contexto de las redes móviles ad hoc, el encaminamiento surge como una de las áreas más interesantes para transmitir información desde una fuente hasta un destino, con calidad de servicio de extremo a extremo. Debido a las restricciones inherentes a las redes móviles, los modelos de encaminamiento tradicionales sobre los que se fundamentan las redes fijas no son aplicables a las redes móviles ad hoc. Este trabajo de investigación muestra precisamente una solución. La propuesta se basa en un modelo que involucra la optimización de un protocolo de enrutamiento apoyado en un mecanismo de agrupación.

El algoritmo mejorado, denominado GMWCA (Group Management Weighted Clustering Algorithm) y basado en el WCA (Weighted Clustering Algorithm), permite calcular el mejor número y tamaño de grupos en la red. Con esta mejora se evitan constantes reagrupaciones y que los jefes de grupo (clúster) tengan más tiempo de vida intra-clúster y, por tanto, una estabilidad en la comunicación inter-clúster.

El protocolo de enrutamiento ad hoc propuesto, denominado QoS Group Cluster Based Routing Protocol (QoSG-CBRP), utiliza como estrategia el empleo de clúster y jerarquías apoyada en el algoritmo de agrupamiento. Cada clúster tiene un jefe (JC), que administra la información de enrutamiento y la envía al destino cuando está fuera de su área de cobertura.

Para evitar que haya constantes reagrupamientos y llamadas al algoritmo de agrupamiento, se ha agregado un jefe de clúster de soporte (JCS), que asume las funciones del JC, siempre y cuando este haya roto el enlace con los otros nodos comunes del clúster por razones de alejamiento o por desgaste de batería.

Matemáticamente y a nivel de algoritmo se han demostrado las mejoras del modelo propuesto, el cual ha involucrado la mejora a nivel de algoritmo de clustering y del protocolo de enrutamiento. El sistema ha sido simulado en el área de la ciudad de Loja y evaluadas sus prestaciones. En la figura de abajo se muestra el modelo de movilidad aplicado a una situación de emergencia. La red se reconfigura de forma automática de forma que los jefes de clúster tienen la información de las zonas de evacuación que permite a cualquier nodo (cualquier usuario) encontrar una zona de evacuación a través del jefe de clúster asociado.

 

ENCISO QUISPE, L; MENGUAL GALÁN, LUIS MENGUAL. “Behavior of Ad Hoc routing protocols, analyzed for emergency and rescue scenarios, on a real urban area”. Expert Systems with Applications 41 (5): 2565-2573. DOI: 10.1016/j.eswa.2013.10.004. April 2014.

Enlaces de interés:

http://cwi.unik.no/images/Manet_Overview.pdf


www.nrl.navy.mil/itd/ncs/focus/manet


www.antd.nist.gov/wahn_mahn.shtml

 

 

Upm.es [en línea] Madrid (ESP): upm.es, 04 de septiembre de 2014 [ref. 05 de mayo de 2014] Disponible en Internet: http://www.upm.es/institucional/UPM/CanalUPM/Noticias/1f98bd12efca5410VgnVCM10000009c7648aRCRD