Trabajos Fin de Grado – Grado en Ingeniería y Sistemas de Datos

Índice (por fecha de publicación de más reciente a más antigua)

Desarrollo de un sistema de aumento de datos para pacientes con diabetes tipo 1

Fecha publicación: Septiembre 2023

Nombre del tutor: Carlos Gallardo García

Nombre del ponente: Gema García Sáez

Descripción: Este trabajo se enmarca en el proyecto de investigación nacional PROPHECY, cuyo objetivo principal es proponer soluciones de mejora del tratamiento para pacientes con diabetes tipo 1, basadas en la predicción de los valores de glucosa mediante técnicas de inteligencia artificial. Uno de los principales problemas con los que es necesario tratar, es el reducido número de datos disponibles para poder crear dichos modelos de predicción.
Se propone como TFT la creación de herramientas de aumento de perfiles de glucosa continua y el estudio del impacto que tiene en modelos de predicción de glucosa, basados en algoritmos de aprendizaje profundo o Deep learning. Se analizarán los resultados en las predicciones, comparando y evaluando cuál de ellas resulta más eficiente. Se usarán tanto técnicas básicas de aumento de datos como otras más complejas usando modelos de aprendizaje profundo con el lenguaje de programación Python.

Contacto: c.gallardog (at) upm.es, gema.garcia.saez (at) upm.es

Diseño de una plataforma de aprendizaje federado para predicción de glucosa en pacientes con diabetes tipo 1

Fecha publicación: Septiembre 2023

Nombre del tutor: Carlos Gallardo García

Nombre del ponente: Gema García Sáez

Descripción: Este trabajo se enmarca en el proyecto de investigación nacional PROPHECY, cuyo objetivo principal es proponer soluciones de mejora del tratamiento para pacientes con diabetes tipo 1, basadas en la predicción de los valores de glucosa mediante técnicas de inteligencia artificial. Uno de los principales problemas con los que tratamos es el reducido número de datos que nos encontramos para poder crear dichos modelos de predicción. A veces, esto viene derivado por el recelo a la cesión de los datos por parte tanto de los pacientes como del Hospital que tiene acceso a los mismos.
En este trabajo se propone el diseño de una plataforma de aprendizaje federado, de manera que se pueda distribuir el entrenamiento de modelos de aprendizaje profundo sin la necesidad de que los datos salgan de su punto de recogida, aumentando su seguridad e incentivando la adhesión de nuevos centros sanitarios. Se utilizará el lenguaje de programación Python.

Contacto: c.gallardog (at) upm.es, gema.garcia.saez (at) upm.es

Desarrollo de un asistente inteligente para invidentes basado en herramientas de realidad virtual y realidad

Fecha publicación: Julio 2023

Nombre del tutor: J. Javier Serrano Olmedo

Descripción:
Para mejorar la autonomía de las personas ciegas, se plantea el uso de un nuevo concepto de realidad aumentada “mirada electrónica” o e- GLANCE, que proporcionara al usuario la información relevante sobre entorno físico que le rodea en tiempo real y sobre sucesos físicamente alejados, pero que forman parte del contexto directo en el que se desenvuelve durante su actividad cotidiana, in doors. El desarrollo propuesto consta de varios proyectos:

  • Desarrollo de aplicaciones de realidad virtual donde los escenarios se actualice en tiempo real con información obtenida de los escenarios reales que simulan. Plataforma de desarrollo de videojuegos UNITY y escenarios 3D Sweethome y otros.
  • Integración de un sistema de captación de la posición de personas y objetos para facilitar información en tiempo real a los escenarios virtuales. Programación en IOS y en Android, usando Beacons de la marca Estimote y el sistema de visión 3D Structure.
  • Desarrollo de una herramienta para obtención de conocimiento (big data) de bases de datos generadas con el entrenamiento de usuarios de eGLANCE.
  • Desarrollo de un bastón inteligente para ciegos que ayude a sustituir al teléfono móvil como interfaz para ciertas funciones de las aplicaciones eGLANCE, mediante la incorporación de sensores inerciales. Programación en Android y uso de dispositivos IMU modelo Metaware.
  • Desarrollo de un método de medida de posición corporal para ciegos que ayude a obtener información el desarrollo de la marcha durante el seguimiento de recorridos en modo guiado por el sistema eGLANCE. Programación en Android y uso de dispositivos IMU modelo Metaware.

Desarrollo de herramientas de realidad virtual y realidad aumentada para aplicaciones a la asistencia de ancianos dependientes (varios proyectos)

Fecha publicación: Julio 2023

Nombre del tutor: J. Javier Serrano Olmedo

Descripción:
Mediante tecnologías similares a las utilizadas en el proyecto eGLANCE (ver punto anterior) se propone:

  • Desarrollo de un asistente virtual para mediar entre la persona cuidadora y la persona dependiente de forma que aquella tenga herramientas para administrar la atención que proporciona, garantizar la seguridad en su actividad (evitar errores de medicación, etc.) y mejorar su calidad de vida.
  • Desarrollo de dispositivos de seguimiento de la actividad motriz de la persona cuidada (sensores inerciales, plantillas inteligentes) para facilitar información relevante a la persona cuidadores a través del asistente virtual.

Contacto: J. Javier Serrano Olmedo, josejavier.serrano (at) upm.es

Contacto: J. Javier Serrano Olmedo, josejavier.serrano (at) upm.es

Desarrollo y validación de un sistema de audiometría objetiva (varios proyectos)

Fecha publicación: Julio 2023

Nombre del tutor: J. Javier Serrano Olmedo

Descripción:
Objetivo: validar un prototipo de un sistema de medida de la pérdida de audición que mide de forma autónoma, sin necesitar de la colaboración del paciente.

Aplicación: Las técnicas actuales son subjetivas, necesitan de la declaración del paciente de que oye o no oye tonos de distintas frecuencias. Esto no vale para niños muy pequeños o para simuladores, por ejemplo. El diagnóstico precoz de la incapacidad o deficiencia auditiva en bebés, hoy imposible, es esencial para la aplicación de audífonos que les permitan un desarrollo normal desde el nacimiento.

Metodología: mejorar el prototipo actualmente disponible en el laboratorio y participar en pruebas en hospitales y residencias geriátricas para toma de medidas y comparación con los resultados de los equipos convencionales.

Contacto: J. Javier Serrano Olmedo, josejavier.serrano (at) upm.es

Desarrollo de una rodillera inteligente para la medida de los movimientos articulares de la rodilla (varios proyectos)

Fecha publicación: Julio 2023

Nombre del tutor: J. Javier Serrano Olmedo

Descripción:
La combinación de plantillas inteligentes y sensores inerciales tipo IMU (Metaware) de aplicación en rodilleras, coderas, y otras articulaciones, pueden suponer una mejora drástica en comprensión de los movimientos corporales en la actividad cotidiana, en el deporte y en actividades de rehabilitación, facilitando la prevención de lesiones.

Metodología: En colaboración con el Instituto Superior de Educación Física de la UPM se perfeccionara un dispositivo ya desarrollado para la rodilla con el que es posible medir las variaciones de en la angulación de esta articulación. Se trata de integrar los sensores con software (Android y Bluetooth) de control y análisis de datos (Matlab).

Contacto: J. Javier Serrano Olmedo, josejavier.serrano (at) upm.es

Desarrollo y validación de un sistema de audiometría objetiva (varios proyectos)

Fecha publicación: Julio 2023

Nombre del tutor: J. Javier Serrano Olmedo

Descripción:
Objetivo: validar un prototipo de un sistema de medida de la pérdida de audición que mide de forma autónoma, sin necesitar de la colaboración del paciente.

Aplicación: Las técnicas actuales son subjetivas, necesitan de la declaración del paciente de que oye o no oye tonos de distintas frecuencias. Esto no vale para niños muy pequeños o para simuladores, por ejemplo. El diagnóstico precoz de la incapacidad o deficiencia auditiva en bebés, hoy imposible, es esencial para la aplicación de audífonos que les permitan un desarrollo normal desde el nacimiento.

Metodología: mejorar el prototipo actualmente disponible en el laboratorio y participar en pruebas en hospitales y residencias geriátricas para toma de medidas y comparación con los resultados de los equipos convencionales.

Contacto: J. Javier Serrano Olmedo, josejavier.serrano (at) upm.es

Desarrollo de un dispositivo de medida de microorganismos y viscosidad en fluidos fisiológicos

Fecha publicación: Julio 2023

Nombre del tutor: J. Javier Serrano Olmedo

Descripción:
El objetivo es desarrollar un biosensor para detectar microorganismos y viscosidad en concentraciones muy pequeñas en muestras in vitro, que tengan a la vez una elevada sensibilidad, y un coste de fabricación muy barato (low-cost biosensors), de modo que su uso pueda generalizarse mucho tanto en zonas en desarrollo con enfermedades infecciosas endémicas como para la detección de contaminación bacteriana de alimentos en la cadena de distribución alimentaria. Se trata de varios proyectos, cada uno con una tecnología que permite una aproximación diferente: balanzas de cuarzo que explotan o dielectroforesis. En ambos casos se combinan estas tecnologías tradicionales con nantecnología para mejorar la sensibilidad final.

Contacto: J. Javier Serrano Olmedo, josejavier.serrano (at) upm.es

Desarrollo de instrumentos para caracterización y experimentación de tecnologías hipertérmicas contra el cáncer (varios proyectos)

Fecha publicación: Julio 2023

Nombre del tutor: J. Javier Serrano Olmedo

Descripción:
El objetivo de este proyecto consiste en contribuir al diseño y caracterización mediante procesos experimentales que permitan validar varias técnicas. Dependiendo del perfil del estudiante se realizará y comprobarán los diseños de equipos, o bien se realizarán ensayos de biocompatibilidad y mortandad inducidas en células tumorales in vitro. El proyecto se realiza en el Laboratorio de Bioinstrumentación y Nanomedicina (Life Supporting Technologies) del Centro de Tecnología Biomédica. Son varios proyectos:

  • Desarrollo de un sistema de destrucción de células cancerígenas por hipertermia inducida con luz monocromática. El objetivo es el diseño y realización de pruebas experimentales en modelos animales (ratones) que permitan validar el sistema de hipertermia óptica ya existente desarrollado en el Laboratorio de Bioinstrumentación y Nanomedicina (Life Supporting Technologies) del Centro de Tecnología Biomédica, para así optimizar los parámetros del sistema y diseñar una tecnología efectiva que a medio/largo plazo pueda utilizarse en la práctica clínica. El proyecto se realiza en colaboración con Instituto Ramón y Cajal del CSIC.
  • Desarrollo de un sistema de destrucción de células cancerígenas por hipertermia inducida con luz monocromática. El objetivo de este proyecto se centra conseguir mayores porcentajes de muerte celular en la aplicación de técnicas de hipertermia magnética, gracias a modificaciones y mejoras a implementar sobre un sistema ya desarrollado
  • Desarrollo de un sistema de destrucción de células cancerígenas por daño inducido mecanomagnéticamente. El objetivo es la mejora del sistema de inducción de daño celular mecánicamente mediante micropartículas magnéticas. Mediante el uso de fuerzas magnéticas alternantes de baja frecuencia es posible desestabilizar las células cancerígenas sin los efectos secundarios derivados de la alta frecuencia de los equipos convencionales. Se implementará un diseño ya existente en un formato mejorado y se comprobará su funcionamiento, añadiendo algunas mejoras.

Contacto: J. Javier Serrano Olmedo, josejavier.serrano (at) upm.es

Diseño de un dispositivo ocular para mejora de la técnica terapéutica de braquiterapia ocular (varios proyectos)

Fecha publicación: Julio 2023

Nombre del tutor: J. Javier Serrano Olmedo

Descripción:
Objetivo: Encontrar la estructura de campos magnéticos fijos o alternos para lograr recubrir con un ferrofluido patentado por el grupo de investigación estructuras que imiten la forma de los tumores de retina. Aplicación: Modificar el tratamiento actual de los tumores de retina para reducir los efectos secundarios de la braquiterapia y aumentar su eficacia.

  • Desarrollo de la metodología de planificación de uso de ferrofluidos que formen una capa protectora contra la radiación sobre tumores uveales. Si utilizarán simuladores de campo magnético y pruebas en laboratorio con fantoma de ojo.
  • Desarrollo de la herramienta de simulación de la protección radiológica dada por una capa protectora a base de micropartículas magnéticas. Mediante simulaciones de la emisión ionizante de los materiales utilizados en braquiterapia y probando distintas configuraciones de capa protectora se obtendrá una metodología para determinar las características más convenientes para dichas capas protectoras.

Contacto: J. Javier Serrano Olmedo, josejavier.serrano (at) upm.es