Nuevo candidato a Doctor en Ciencias de la Ingeniería mención en Informática

16 de marzo, 2015

El Doctorado en Ciencias de la Ingeniería Mención en Informática, cuenta con un nuevo Candidato a Doctor, el Mg Felipe Bello Robles, quién este semestre se encuentra iniciando el plan de trabajo propuesto para la tesis doctoral “Análisis de linealidad de parámetros para la hemodinámica cerebral, mediante modelos de caja gris” guiada por el Dr. Max Chacón.

El 8 de enero de 2015, luego de cursar asignaturas durante 2 años, el Mg. Felipe Bello Robles defendió su propuesta de tesis doctoral. Durante la defensa, que se realizó en la Sala de Conferencias del DIINF, estuvieron presentes el profesor guía Dr. Max Chacón y la Comisión Examinadora conformada por la Dra. Millaray Curilem, de la Universidad de la Frontera, la Dra. Karina Barbosa, de Ingeniería Eléctrica en la USACH, y dos académicos del DIINF, los doctores Gonzalo Acuña y  José Luis Jara. Además de dicha defensa, el candidato a Doctor tuvo que realizar una prueba escrita sobre conocimientos relevantes en el área del tema de tesis.

El candidato a Doctor realizó sus estudios de pregrado y magíster en el DIINF. Comenta que se decidió a volver a estudiar en el Departamento para “seguir colaborando con el profe Max en el área de informática médica, además pasé muy buenos años acá y tienen un plantel muy capaz”. También señala que aprovechando su paso por la Universidad ha disfrutado la oportunidad de hacer clases en Proyectos de Ingeniería de Software, donde “puedo aterrizar con ejemplos prácticos que se dan en la vida cotidiana la mayoría de los temas del curso, enseñándoles a los alumnos que deben tener cierta madurez en la relación con el cliente, algo que a veces es difícil por el ímpetu de la juventud”. Al hacer el Doctorado fue necesario buscar un área de especialidad, en la cual reconoce que la experiencia de haber trabajado en desarrollo de software ha sido útil para la resolución de los problemas de investigación, “me veo de acá a un tiempo más haciendo clases en una universidad y haciendo investigación en la línea biomédica, modelando quizás otro tipo de sistemas del cuerpo humano” declara Bello.

Consultado sobre la experiencia hasta la fecha, señala que es importante que su profesor guía tiene “mucha sabiduría, que es diferente al conocimiento. Esta guía no se si la podría tener en otro lado”. También comenta la confianza para discutir sobre temas que tienen que ver sobre su formación y el aprendizaje, sin temor a la equivocación: “Los profesores acá son muy capaces, si planteo algo en una reunión sé que se da la confianza para hablar tranquilamente. Me van a orientar, me van a guiar y en el peor de los casos me van a decir mira, leéte tal paper y la próxima semana nos juntamos a una reunión”.

La motivación en el área de la hemodinámica cerebral y su modelamiento es “aportar con un grano de arena en la generación de nuevos tratamiento clínicos, porque no sacamos nada con tener clínicas y hotelería si no tenemos tratamientos que nos van a permitir sanar a las personas, en lo personal no tiene sentido para mí”. El tema de la tesis doctoral ayuda al modelar matemáticamente el fenómeno tiene que ver con la distensibilidad y elasticidad de de venas o arterias y la resistencia de los vasos sanguíneos. Al comparar sujetos sanos y enfermos e identificar los elementos que cambian en un paciente “por ejemplo le puedo decir a un fisiólogo o a un médico: mira éste tiene que ser tu foco de atención, porque no es en las venas pequeñas ni en los capilares, es en las venas mayores donde hubo un cambio cuando se presentó esta enfermedad” y así aportar con información relevante para que los especialistas puedan plantear el tratamiento adecuado. Lo importante en la investigación es “las ganas de aprender y la curiosidad” sentencia.

Propuesta de tesis para optar al grado de Doctor en Ciencias de la Ingeniería, Mención en Informática

Título: Análisis de linealidad de parámetros para la hemodinámica cerebral, mediante modelos de caja gris

Autor: Felipe-Andrés Bello Robles

Profesor Guía: Dr. Max Chacón Pacheco

Resumen:

Durante los últimos años, las enfermedades que influyen sobre la tasa de muerte en nuestro país han ido variando, posicionando en primer lugar a aquellas asociadas a accidentes cerebrovasculares e infartos cerebrales, con un 27\% de todas las defunciones en el año 2010.
El cerebro humano, presenta cierta sensibilidad a los cambios en la irrigación sanguínea, donde una baja irrigación generará una pérdida de conciencia en cosa de segundos y podría llegar a provocar la muerte, por otro lado una sobre-irrigación podría generar un daño en el tejido cerebral y en los vasos sanguíneos provocando una hipertensión intracreaneal que puede llevar a un accidente cerebrovascular. He ahí la importancia del estudio de la denominada Hemodinámica Cerebral, la que consiste en el estudio del flujo sanguíneo, considerando estados de equilibrio y variaciones bajo factores externos. El cerebro humano cuenta con muchas particularidades, una de ellas es la capacidad de mantener uniforme su flujo sanguíneo, es decir, asociado a una constancia en el consumo energético de este órgano, independiente de la actividad que el individuo este desempeñando. Este mecanismo se conoce como Sistema de Autorregulación Cerebral (SAC). Se sabe que existe una gran variedad de patologías como hemorragias internas, infartos cerebrales, Meningitis, demencia vascular, Alzheimer, lesiones en la cabeza en las cuales la autorregulación cerebral se ve deteriorada. El fenómeno de la autorregulación, aún es desconocido en términos de su funcionamiento interno, por lo que es considerado un problema abierto y puede ser de gran importancia para diagnosticar, monitorear y tratar muchas de las patologías cerebrovasculares mencionadas.
Con la aparición del Ultrasonido DopplerTranscraneal (UDT) se comenzaron estudios con series de tiempo, las que permitieron el modelamiento dinámico de la autorregulación cerebral. El trabajo inicial fue el modelamiento fenomenológico de tipo lineal del SAC, obteniendo una representación pobre a nivel de datos, en términos de la eficiencia de estos modelos, pero permite una mejor interpretación del fenómeno. Por otro lado se encuentra la línea de trabajo a través de modelos de caja negra NARX (Non-lineal AutorregressivewithExogenous inputs model), mediante el uso de máquinas de aprendizaje como redes neuronales o SVM, con altos niveles de eficiencia, sin embargo se desconoce en detalle el funcionamiento interno de estos modelos de caja negra.
La presente propuesta pretende unir ambos mundos, mediante la utilización de modelos fenomenológicos y modelos de caja negra, para construir modelos de caja gris, que permitan tener un alto nivel de eficiencia del modelo y comprender el funcionamiento del sistema desde el punto de vista fenomenológico, obteniendo así una visión más completa del fenómeno y por consiguiente la realización de un análisis más profundo. La investigación permitirá identificar la naturaleza de la linealidad o no-linealidad de componentes del modelo fenonenológico de Payne, componentes que representan resistencia y distensibilidad arteriales y venoso-capilares.