Space colonization : enfoque algorítmico para la generación de árboles de vasos sanguíneos

Autores
Bessonart, Valentina; Urbieta, Sara
Año de publicación
2024
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
tesis de grado
Estado
versión aceptada
Colaborador/a o director/a de tesis
Larrabide, Ignacio
Iarussi, Emmanuel
Descripción
El modelado computacional de vasos sanguíneos tiene múltiples aplicaciones en diferentes áreas relacionadas con la salud, yendo desde el entrenamiento de personal médico y el estudio de enfermedades, hasta la planificación de tratamientos médicos. Este modelado es un pilar fundamental en los simuladores de entrenamiento quirúrgico y, en conjunto con los conocimientos del cirujano respecto a la ubicación y diámetro de las venas y arterias, permiten la correcta simulación de los tejidos y su manipulación. La apariencia visual de la superficie de los órganos está condicionada por la presencia de dichos vasos sanguíneos, por lo que también cumplen un rol fundamental en la escena quirúrgica de un simulador. Existen diversos mecanismos de crecimiento biológico de los vasos sanguíneos, uno de ellos es el proceso de angiogénesis, el cual se inicia cuando las células sufren un nivel de hipoxia y como respuesta secretan factores de crecimiento en el tejido. Consecuentemente, los vasos sanguíneos existentes en las proximidades proliferan en la dirección del gradiente de la concentración de dicho factor de crecimiento para alcanzar las regiones con hipoxia y brindarles oxígeno; cuando eso ocurre el proceso se detiene. En este trabajo final modelamos el crecimiento de vasos sanguíneos mediante un algoritmo de space colonization, el cual adaptamos incorporando parámetros que permitan un mayor control en la generación. El propósito es aproximar la apariencia de las redes de vasos sanguíneos de un órgano mediante un algoritmo generativo, para que luego puedan ser incorporados en el contexto de simuladores quirúrgicos. Para la evaluación del algoritmo, llevamos a cabo experimentos que miden la calidad de la generación sobre el espacio de parámetros propuesto. La selección y preparación de los conjuntos de mallas y gráficos vectoriales utilizados se llevó a cabo con meticulosidad y cuidado, considerando su importancia como elemento central en el proceso de simulación del crecimiento de vasos sanguíneos.
Fil: Bessonart, Valentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas; Argentina.
Fil: Urbieta, Sara. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas; Argentina.
Fil: Larrabide, Ignacio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas; Argentina.
Fil: Iarussi, Emmanuel. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas; Argentina.
Materia
Modelado computacional
Vasos sanguíneos
Salud
Simuladores de entrenamiento quirúrgico
Proceso de angiogénesis
Algoritmo de space colonization
Experimentos
Colonización del espacio
Space colonization
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
RIDAA (UNICEN)
Institución
Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires
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