Tesis Doctorals en Xarxa
Not a member yet
46997 research outputs found
Sort by
The impact of personal characteristics and content shared by Chinese LGBTQ influencers on audience engagement: A quantitative analysis of digital interaction in DouYin and BiliBili
Get PDFAquest estudi explora la influència dels influents LGBTQ en les xarxes socials (SMI) en la participació i actituds del públic. Tot i que la Xina té una de les poblacions LGBTQ més grans del món, la visibilitat i l'acceptació socials segueixen limitades. Aquest estudi elabora la història i la cultura digital de les persones LGBTQ en el context xinès. La història de les comunitats LGBTQ a la Xina es divideix en tres parts: la història de les comunitats LGBTQ, breus notes sobre el transgenderisme i breus notes sobre el queer. La part de les xarxes socials i les comunitats LGBTQ parla sobre l'evolució d'Internet i l'activitat LGBTQ en línia al país. El marc teòric es centra en tres parts: les xarxes socials, l'influència de les xarxes socials i la recepció del públic. La part de les xarxes socials inclou aspectes positius de la sociabilitat social (connexió social i suport social), i les xarxes socials i la ciutadania (debat cívic, xarxes socials com a esfera pública democràtica, homonormativitat i debat públic, i algoritmes i prejudicis LGBT). La part de la influència de les xarxes socials inclou definició, característiques, funció i el model de credibilitat de la font (fiabilitat, experiència i atractiu). La part de recepció del públic parla sobre la teoria dels usos i gratificacions i la participació del públic.
Basant-se en aquest marc teòric, aquesta investigació investiga com les característiques personals de les SMI LGBTQ (fiabilitat, experiència i atractiu) i el contingut de vídeo (humor i títol) formen les reaccions de l'audiència (vistes, m'agrada, comparteixes, comentaris i estalvis). Es va dur a terme una anàlisi quantitativa de 100 vídeos de millor rendiment de 10 PMI LGBTQ destacades en les plataformes de xarxes socials més populars de la Xina DouYin (la versió xinesa de TikTok) i BiliBili, juntament amb 100.000 comentaris d'usuaris del 2023 (del 17 d'octubre al 17 de desembre) i del 2024 (de l'1 d'octubre al 1 de gener de 2025). L'anàlisi de regressió i la recopilació de dades basada en Python es van utilitzar per mesurar les interaccions (vistes, m'agrada, compartiments, comentaris i estalvis) i anàlisis de sentiment sobre comentaris (positius i negatius).
Tot i que les vistes són la interactivitat digital dominant, les troballes mostren diferents efectes segons cada característica personal. L'experiència millora significativament la interactivitat digital, però els no experts generen més comentaris positius i negatius que els experts. Mentre que la no experiència genera un 34% de comentaris positius i un 19% de comentaris negatius, l'experiència SMI redueix la interacció, un 15% (positiu) i un 5% (negatiu). L'atractivitat mostra una relació en forma de U amb la resposta de l'usuari i aquesta característica personal genera interactivitat davant una polarització més forta entre comentaris positius i negatius (28% vs. 17%). La fiabilitat no va afectar significativament la interactivitat de l'audiència, però aquest contingut rep més comentaris positius que negatius (39% vs. 19%).
A través de l'anàlisi quantitativa dels temes de vídeo i les seves mètriques de compromís corresponents, apareixen diversos descobriments clau: El tema de la parella domina (29%), amb relacions romàntiques. El contingut de la vida segueix (26%), mostrant experiències diàries. La bellesa (13%) i l'humor (6%) són notables, mentre que Professional (2%), Talk (3%) i Travel (4%) són nínxols. "Altres" (17%) cobreix diversos temes. Mentre que els continguts Love and Life són els més prevalents, el tema Others i el tema Professional mostren la participació més alta (35,2 milions i 30,1 milions de visualitzacions respectivament), suggerint que la singularitat i l'experiència impulsen la interacció malgrat una freqüència de producció més baixa.Este estudio explora la influencia de los influenciadores LGBTQ en las redes sociales (SMI) en el compromiso y las actitudes del público. A pesar de que China tiene una de las poblaciones LGBTQ más grandes del mundo, la visibilidad social y la aceptación siguen siendo limitadas. Este estudio elabora la historia y la cultura digital de las personas LGBTQ en el contexto chino. La historia de las comunidades LGBTQ en China se divide en tres partes: la historia de las comunidades LGBTQ, breves notas sobre el transgénerismo y breves notas sobre el queer. Las redes sociales y las comunidades LGBTQ hablan sobre la evolución de Internet y la actividad en línea LGBTQ en el país. El marco teórico se centra en tres partes: las redes sociales, el influencer de las redes sociales y la recepción de la audiencia. La parte de los medios sociales incluye aspectos positivos de la sociabilidad social (conexión social y apoyo social), y los medios sociales y la ciudadanía (debate cívico, los medios sociales como esfera pública democrática, la homonormatividad y el debate público, y los algoritmos y los sesgos LGBT). La parte del influencer de las redes sociales incluye definición, características, función y el modelo de credibilidad de la fuente (confiabilidad, experiencia y atractivo). La parte de recepción del público habla sobre usos y teoría de gratificaciones y participación del público.
Basándose en este marco teórico, esta investigación investiga cómo las características personales de las SMI LGBTQ (confianza, experiencia y atractivo) y el contenido de vídeo (humor y título) moldean las reacciones de la audiencia (vistas, me gusta, comparte, comentarios y guarda). Se llevó a cabo un análisis cuantitativo de 100 vídeos de alto rendimiento de 10 PMI LGBTQ prominentes en las plataformas de redes sociales más populares de China DouYin (la versión china de TikTok) y BiliBili, junto con 100.000 comentarios de usuarios de 2023 (del 17 de octubre al 17 de diciembre) y 2024 (del 1 de octubre al 1 de enero de 2025). El análisis de regresión y la recopilación de datos basada en Python se utilizaron para medir las interacciones (vistas, me gusta, compartir, comentarios y ahorrar) y los análisis de sentimiento en los comentarios (positivos y negativos).
Aunque las vistas son la interactividad digital dominante, los hallazgos muestran efectos diferentes según cada característica personal. La experiencia mejora significativamente la interactividad digital, pero los no expertos generan más comentarios positivos y negativos que los expertos. Mientras que la no experiencia genera un 34% de comentarios positivos y un 19% de comentarios negativos, la experiencia SMI reduce la interacción, un 15% (positivo) y un 5% (negativo). La atractividad muestra una relación en forma de U con la respuesta del usuario y esta característica personal genera interactividad frente a una polarización más fuerte entre comentarios positivos y negativos (28% vs. 17%). La fiabilidad no impactó significativamente en la interactividad de la audiencia, pero este contenido recibe más comentarios positivos que negativos (39% vs. 19%).
A través del análisis cuantitativo de los temas de vídeo y sus correspondientes métricas de compromiso, surgen varios hallazgos clave: El tema de la pareja domina (29%), con relaciones románticas. Sigue el contenido de la vida (26%), mostrando experiencias cotidianas. La belleza (13%) y el humor (6%) son notables, mientras que los profesionales (2%), la conversación (3%) y los viajes (4%) son nichos. "Otros" (17%) cubre diversos temas.This study explores the influence of LGBTQ social media influencers (SMIs) on audience engagement and attitudes. Despite China having one of the world’s largest LGBTQ populations, social visibility and acceptance remain limited. This study elaborates the history and digital culture of LGBTQ in the Chinese context. The history of LGBTQ in China is divided into three parts: the history of LG communities, brief notes on transgenderism and brief notes on queer. The social media and LGBTQ communities part talks about the evolution of internet and LGBTQ online activity in the country. The theoretical framework focuses on three parts: social media, social media influencer, and audience reception. The social media part includes positive aspects of social sociability (social connection and social support), and social media and citizenship (civic debate, social media as a democratic public sphere, homonormativity and public debate, and algorithms and LGBT biases). The social media influencer’s part includes definition, characteristics, function, and the source credibility model (trustworthiness, expertise, and attractiveness). The audience reception part talks about uses and gratifications theory and audience engagement.
Based on this theoretical frame, this research investigates how LGBTQ SMIs personal characteristics (trustworthiness, expertise, and attractiveness) and video content (humor and title) shape audience reactions (views, likes, shares, comments, and saves). A quantitative analysis was conducted on 100 top-performing videos from 10 prominent LGBTQ SMIs on the most popular social media platforms in China DouYin (the Chinese version of TikTok) and BiliBili, alongside 100,000 user comments from 2023 (the 17th October to 17th December) and 2024 (1st October to 1st January 2025). Regression analysis and Python-based data collection were used to measure interactions (views, likes, shares, comments, and saves) and sentiment analyses on comments (positive and negative).
Although views are the dominant digital interactivity, findings show different effects according to each personal characteristic. Expertise significantly enhances digital interactivity, but non-experts generate more positive and negative comments than experts. While non-expertise generates 34% positive comments and 19 % negative comments, expertise SMI reduces interaction, 15% (positive) and 5% (negative). Attractiveness exhibits a U-shaped relationship with user response and this personal characteristic generate interactivity face stronger polarization between positive and negative comments (28% vs. 17%). Trustworthiness did not significantly impact audience interactivity, but this content receives more positive comments than negative (39% vs. 19%).
Through quantitative analysis of video themes and their corresponding engagement metrics, several key findings emerge: The Couple theme dominates (29%), featuring romantic relationships. Life content follows (26%), showcasing everyday experiences. Beauty (13%) and Humor (6%) are notable, while Professional (2%), Talk (3%) and Travel (4%) are niche. "Others" (17%) covers diverse themes. While Love and Life content are most prevalent, the Others theme and Professional themes exhibit the highest engagement (35.2M and 30.1M views respectively), suggesting that uniqueness and expertise drive interaction despite lower production frequency. Couple/Love and Life themes generate the highest comment volumes but exhibit significant negativity (32–36% negative comments), indicating their emotionally charged nature. In contrast, beauty and travel content elicit overwhelmingly positive reactions (66–77% positive comments), whereas humor and "Others" themes provoke more mixed reactions. In contrast, talk-themed videos show the lowest engagement, suggesting that conversational content may lack the interactivity needed to drive shares and saves.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Comunicació Audiovisual i Publicita
CO2 As a C1 Surrogate Under Electrocatalytic Conditions
No full textAquesta tesi presenta estratègies electroquímiques innovadores per convertir el diòxid de carboni (CO2) en productes químics valuosos, abordant tant els reptes mediambientals com els industrials. Comença amb els principis teòrics de l'electroquímica i els mecanismes de reducció de CO2.
Un assoliment clau és el desenvolupament d'un sistema de cascada electroquímica d'un sol compartiment per a la carbonilació del clorur de benzil, utilitzant CO2 com a alternativa més segura al gas CO tòxic. El sistema de doble catalitzador (porfirina de ferro per a la reducció de CO i níquel per a la carbonilació) va permetre la síntesi de cetones d'alt rendiment en condicions suaus. El procés va resultar escalable i eficient fins i tot a baixes concentracions de CO2. Els estudis mecanístics van confirmar el CO2 com l'intermedi crucial, amb elèctrodes de níquel que milloren la transferència d'electrons i el rendiment catalític. Les interaccions sinèrgiques entre els catalitzadors van ser
essencials per a l'eficiència observada.
El treball també s'estén a la síntesi de carbohidrats, demostrant un procés electrocatalític de múltiples passos que converteix el CO2 en sucres mitjançant un intermedi de formaldehid, imitant la fotosíntesi natural.Esta tesis presenta estrategias electroquímicas innovadoras para convertir el dióxido de carbono (CO) en sustancias químicas valiosas, abordando desafíos ambientales e industriales. Comienza con los principios teóricos de la electroquímica y los mecanismos de reducción del CO2.
Un logro clave es el desarrollo de un sistema electroquímico en cascada de un solo compartimento para la carbonilación del cloruro de bencilo, utilizando CO2 como alternativa más segura al gas tóxico CO. El sistema de doble catalizador (porfirina de hierro para la reducción del CO2 y níquel para la carbonilación) permitió la síntesis de
Spanish cetonas de alto rendimiento en condiciones suaves. El proceso demostró ser escalable y eficiente incluso a bajas
concentraciones de CO2.
Estudios mecanísticos confirmaron que el CO2 es el intermediario crucial, y que los electrodos de níquel mejoran la transferencia de electrones y el rendimiento catalítico. Las interacciones sinérgicas entre los catalizadores fueron esenciales para la eficiencia observada.This thesis presents innovative electrochemical strategies for converting carbon dioxide (CO2) into valuable chemicals, addressing both environmental and industrial challenges. It begins with the theoretical principles of electrochemistry and CO2 reduction mechanisms.
A key achievement is the development of a single-compartment electrochemical cascade system for benzyl chloride carbonylation, using CO2 as a safer alternative to toxic CO gas. The dual-catalyst system—iron porphyrin for CO
reduction and nickel for carbonylation—enabled high-yield ketone synthesis under mild conditions. The process
English proved scalable and efficient even at low CO2 concentrations.
Mechanistic studies confirmed CO2 as the crucial intermediate, with nickel electrodes enhancing electron transfer and catalytic performance. Synergistic interactions between the catalysts were essential for the observed efficiency.
The work also extends to carbohydrate synthesis, demonstrating a multistep electrocatalytic process that converts CO2 into sugars via a formaldehyde intermediate, mimicking natural photosynthesis."Universitat Rovira i Virgili. Programa de Doctorat en Ciència i Tecnologia Química
Network anomaly detection with graph neural networks
No full textTesi amb menció de Doctorat Internacional(English) Modern networks support critical applications with increasingly diverse, complex, and dynamic requirements. Ensuring their proper functioning is vital to maintaining the reliability and availability of these dependent services. Anomaly Detection (AD) plays a crucial role in preserving network performance by promptly identifying disruptions or degradations. In computer networks, the behavior of a node (e.g., a router) is heavily influenced by its surrounding elements. However, many traditional and Machine Learning (ML)-based methods often fail to exploit these structural correlations effectively, and in some cases ignore them entirely.
While some existing approaches attempt to incorporate topological information into the AD task, they often do so suboptimally, losing key relational information. As a result, these systems struggle to achieve the robustness and adaptability required for deployment in dynamic, production environments.
Graph Neural Networks (GNNs) have recently gained prominence for modeling tasks where spatial correlations are essential. Nevertheless, their application to AD in computer networks remains underexplored, despite their natural suitability for such structured environments. This thesis investigates new uses of GNNs for AD in networked systems, focusing on three representative scenarios: (i) Border Gateway Protocol (BGP) AD, where hijacks and misconfigurations cause structural changes; (ii) contextual AD, where anomalies depend on the behavior of neighboring entities; and (iii) zero-shot spatiotemporal modeling, enabling forecasting in data-scarce environments.
In the first scenario, we leverage the raw BGP topology to design a model capable of generalizing across incidents while maintaining a low false-positive rate, an essential requirement for real-world deployment. We evaluate the model on well-known BGP incidents and extensive regular operation data to validate its robustness.
For contextual AD, we propose two GNN-based models that uncover hidden relationships between flows in a backbone network. We validate these models on datasets containing both real and synthetic anomalies and show how the attention mechanisms provide interpretable visualizations of the learned contextual dependencies.
Finally, we introduce a GNN-based spatiotemporal model trained on non-networking time series, capable of achieving zero-shot forecasting performance on network monitoring data. The model exploits attention mechanisms to learn and transfer spatial and temporal correlations across domains, outperforming state-of-the-art baselines. Moreover, the learned attention patterns suggest opportunities to simplify spatiotemporal representations, which is critical for scaling models to large production networks. These predictions can subsequently be used to perform AD, which is our main motivation to develop it.
Collectively, the contributions of this thesis advance the use of Graph Neural Networks for Anomaly Detection in computer networks by systematically leveraging topological information to improve predictive performance and interpretability. Furthermore, the role of attention mechanisms for providing more interpretable results is also explored, opening the door to using them as a way to both understand the reasons behind the detected anomalies and to provide more transparency to the underlying dynamics in computer networks.(Català) Les xarxes modernes donen suport a aplicacions crítiques amb requisits cada vegada més diversos, complexos i dinàmics. Garantir el seu funcionament correcte és fonamental per mantenir la fiabilitat i disponibilitat dels serveis que en depenen. La Detecció d’Anomalies (AD, per les seves sigles en anglès) juga un paper clau en la preservació del rendiment de la xarxa, ja que permet identificar ràpidament interrupcions o degradacions. En les xarxes de computadors, el comportament d’un node (per exemple, un encaminador) està fortament influenciat pels elements del seu entorn. No obstant això, molts mètodes tradicionals i basats en l’aprenentatge automàtic (ML) no aprofiten de manera efectiva aquestes correlacions estructurals i, en alguns casos, les ignoren completament.
Tot i que alguns enfocaments existents intenten incorporar informació topològica a la tasca de detecció d’anomalies, sovint ho fan de manera subòptima, perdent informació relacional clau. Això provoca que aquests sistemes tinguin dificultats per assolir la robustesa i adaptabilitat necessàries per ser desplegats en entorns de producció dinàmics.
Les Xarxes Neuronals Gràfiques (GNNs) han guanyat protagonisme recentment per a tasques de modelatge on les correlacions espacials són essencials. Tanmateix, la seva aplicació a la detecció d’anomalies en xarxes de computadors encara està poc explorada, tot i la seva adequació natural per a entorns estructurats. Aquesta tesi investiga nous usos de les GNNs per a la detecció d’anomalies en sistemes en xarxa, centrant-se en tres escenaris representatius: (i) detecció d’anomalies al protocol Border Gateway Protocol (BGP), on segrestos i errors de configuració provoquen canvis estructurals; (ii) detecció d’anomalies contextuals, on les anomalies depenen del comportament de les entitats veïnes; i (iii) modelatge espaciotemporal zero-shot, que permet fer prediccions en entorns amb escassetat de dades.
En el primer escenari, s’utilitza la topologia BGP en brut per dissenyar un model capaç de generalitzar entre incidents mantenint una baixa taxa de falsos positius, un requisit essencial per al seu ús en entorns reals. El model s’avalua amb incidents BGP coneguts i dades extenses d’operació regular per validar-ne la robustesa.
Per a la detecció d’anomalies contextuals, es proposen dos models basats en GNN que descobreixen relacions ocultes entre fluxos en una xarxa backbone. Aquests models s’avaluen amb conjunts de dades que contenen anomalies tant reals com sintètiques, i es demostra com els mecanismes d’atenció permeten generar visualitzacions interpretables de les dependències contextuals apreses.
Finalment, s’introdueix un model espaciotemporal basat en GNN entrenat amb sèries temporals que no són de xarxes, capaç d’assolir un rendiment de predicció zero-shot sobre dades de monitoratge de xarxa. El model aprofita mecanismes d’atenció per aprendre i transferir correlacions espacials i temporals entre dominis, superant els mètodes de referència de l’estat de l’art. A més, els patrons d’atenció apresos suggereixen oportunitats per simplificar les representacions espaciotemporals, cosa que és crítica per escalar aquests models a xarxes de producció de gran escala. Aquestes prediccions es poden utilitzar posteriorment per dur a terme detecció d’anomalies, que és la nostra principal motivació per desenvolupar aquest enfocament.
En conjunt, les contribucions d’aquesta tesi impulsen l’ús de Xarxes Neuronals Gràfiques per a la Detecció d’Anomalies en xarxes de computadors, aprofitant de manera sistemàtica la informació topològica per millorar tant el rendiment predictiu com la interpretabilitat. Així mateix, s’explora el paper dels mecanismes d’atenció com a eina per entendre millor les causes de les anomalies detectades i aportar més transparència a la dinàmica subjacent de les xarxes de computadors.(Español) Las redes modernas soportan aplicaciones críticas con requisitos cada vez más diversos, complejos y dinámicos. Garantizar su correcto funcionamiento es fundamental para mantener la fiabilidad y disponibilidad de los servicios que dependen de ellas. La Detección de Anomalías (AD) desempeña un papel crucial en la preservación del rendimiento de la red al identificar de forma rápida interrupciones o degradaciones. En las redes de computadores, el comportamiento de un nodo (por ejemplo, un router) está fuertemente influenciado por los elementos que lo rodean. Sin embargo, muchos métodos tradicionales y basados en Aprendizaje Automático (ML) no logran explotar eficazmente estas correlaciones estructurales y, en algunos casos, las ignoran por completo.
Si bien algunos enfoques existentes intentan incorporar información topológica en la tarea de detección de anomalías, a menudo lo hacen de forma subóptima, perdiendo información relacional clave. Como resultado, estos sistemas tienen dificultades para alcanzar la robustez y adaptabilidad necesarias para su despliegue en entornos de producción dinámicos.
Las Redes Neuronales Gráficas (GNNs) han ganado recientemente relevancia en tareas de modelado donde las correlaciones espaciales son esenciales. No obstante, su aplicación a la detección de anomalías en redes de computadores sigue siendo poco explorada, a pesar de su idoneidad natural para entornos estructurados. Esta tesis investiga nuevos usos de las GNNs para la detección de anomalías en sistemas en red, centrándose en tres escenarios representativos: (i) detección de anomalías en el protocolo Border Gateway Protocol (BGP), donde secuestros y errores de configuración provocan cambios estructurales; (ii) detección de anomalías contextuales, donde las anomalías dependen del comportamiento de entidades vecinas; y (iii) modelado espaciotemporal zero-shot, que permite realizar predicciones en entornos con escasez de datos.
En el primer escenario, se aprovecha la topología BGP en bruto para diseñar un modelo capaz de generalizar entre incidentes manteniendo una baja tasa de falsos positivos, un requisito esencial para su uso en entornos reales. El modelo se evalúa sobre incidentes BGP conocidos y datos extensos de operación normal para validar su robustez.
Para la detección de anomalías contextuales, se proponen dos modelos basados en GNN que descubren relaciones ocultas entre flujos en una red backbone. Estos modelos se validan sobre conjuntos de datos que contienen anomalías tanto reales como sintéticas, y se muestra cómo los mecanismos de atención permiten generar visualizaciones interpretables de las dependencias contextuales aprendidas.
Finalmente, se introduce un modelo espaciotemporal basado en GNN entrenado sobre series temporales ajenas al dominio de redes, capaz de lograr rendimiento de predicción zero-shot sobre datos de monitorización de red. El modelo explota mecanismos de atención para aprender y transferir correlaciones espaciales y temporales entre dominios, superando a los métodos de referencia del estado del arte. Además, los patrones de atención aprendidos sugieren oportunidades para simplificar las representaciones espaciotemporales, lo cual es fundamental para escalar estos modelos a redes de producción de gran tamaño. Estas predicciones pueden utilizarse posteriormente para realizar detección de anomalías, lo cual constituye nuestra principal motivación para desarrollar este enfoque.
En conjunto, las contribuciones de esta tesis avanzan el uso de Redes Neuronales Gráficas para la Detección de Anomalías en redes de computadores, aprovechando de forma sistemática la información topológica para mejorar el rendimiento predictivo y la interpretabilidad. Asimismo, se explora el papel de los mecanismos de atención como una vía para comprender las causas detrás de las anomalías detectadas y aportar mayor transparencia a la dinámica subyacente en las redes de computadores.DOCTORAT EN ARQUITECTURA DE COMPUTADORS (Pla 2012
Unlocking the Potential of Dynamic Susceptibility Contrast Magnetic Resonance Perfusion for Non-Invasive Pre-Operative Diagnosis of Brain Tumors
Get PDFPrograma de Doctorat en Medicina i Recerca Translacional / Tesi realitzada a l'Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL)[eng] INTRODUCTION:
Dynamic Susceptibility Contrast Perfusion Magnetic Resonance Imaging (DSC-PWI) is a non-invasive imaging technique that evaluates the vascular and microvascular environments of central nervous system tissues. This technique uses the dynamic passage of a gadolinium-based contrast bolus to generate time-intensity curves that provide various metrics. The most commonly used metric in neuro-oncology is cerebral blood volume (CBV). DSC-PWI complements morphological MRI and provides advanced semi- quantitative information that has proven useful in the non-invasive pre-surgical differential diagnosis of brain tumors.
Clinical evaluations are often visual or semi-quantitative and mainly rely on CBV. Visual assessments using color-coded maps can be insufficient in high-complexity scenarios and, in some cases, even misleading. Standard semi-quantitative analyses in routine clinical practice involve the manual selection of a region of interest (e.g., the tumor) and a reference for normalization, usually on a single axial slice. This approach can exclude large portions of the tumor from evaluation, is highly operator-dependent, and has low reproducibility. Additionally, focusing solely on CBV oversimplifies the information avail- able in the time-intensity curves, which constitute the raw data of the sequence and allow for deriving more metrics beyond CBV.
Therefore, there is an unmet need in this field: on the one hand, to automate the selection of regions of interest, including the entire tumor heterogeneity, as well as the references for normalization, to make interpretations more robust and reproducible. On the other hand, to integrate multiple metrics, such as Percentage of Signal Recovery (PSR) or Peak Height (PH), beyond the isolated assessment of CBV, to extract richer and more multi- dimensional information. An interesting alternative for this latter point is to analyze the time-intensity curves as a unit of analysis in an unsupervised manner (without the need to extract predefined metrics such as CBV, PSR, or PH), an approach we have termed DSC-PWI curvology. With these approaches, the sequence would not only provide in- formation about overall vascularity, as CBV does, but also data on blood-brain barrier integrity, vascular dynamics, and aspects of cytoarchitecture and vasculoarchitecture.
HYPOTHESIS:
Multiparametric and/or curvological evaluation of DSC-PWI provides enhanced diagnostic capability surpassing the information offered by CBV alone.
The application of three-dimensional segmentation methods, semi-automatic analyses, and voxel-level approaches reduces operator-dependence and incorporates tumor heterogeneity, improving the performance of conventional approaches based on a single metric and a single value from a manual and two-dimensional region of interest.
OBJECTIVES:
The objectives of this thesis are:
0. To improve the pre-surgical diagnostic precision and analysis robustness of DSC-PWI in the evaluation of brain tumors through a semi-automatic, volumetric, curvological, and multiparametric approach.
1. To differentiate types and subtypes of brain tumors in adults in a non-invasive, pre-surgical manner using these advanced DSC-PWI analysis methods.
2. To develop practical and clinically applicable classifiers that are explainable and based on a solid pathophysiological foundation.[cat] INTRODUCCIÓ:
La Ressonància Magnètica (RM) de Perfusió per Susceptibilitat Dinàmica de Contrast (DSC-PWI) és una tècnica d’imatge no invasiva que permet avaluar els entorns vasculars i microvasculars dels teixits del sistema nerviós central. Aquesta tècnica utilitza el pas dinàmic d’un bolus de contrast basat en gadolini per generar corbes temps-intensitat que proporcionen diverses mètriques. La mètrica més utilitzada en neuro-oncologia és el volum sanguini cerebral (CBV). La DSC-PWI complementa la RM morfològica i aporta informació semiquantitativa avançada que ha demostrat utilitat en el diagnòstic diferencial prequirúrgic i no invasiu dels tumors cerebrals.
Les avaluacions clíniques solen ser visuals o semiquantitatives i es basen principalment en el CBV. Les avaluacions visuals mitjançant mapes codificats per colors poden ser in- suficients en escenaris d’alta complexitat i, en alguns casos, fins i tot enganyoses. Les anàlisis semiquantitatives més estàndards en la pràctica clínica habitual impliquen la selecció manual d’una regió d’interès (p. ex., el tumor) i una referència per a la normalització, generalment en un únic tall axial. Aquest enfocament, d’una banda, pot deixar fora de l’avaluació una gran part del tumor i, de l’altra, fa que aquestes anàlisis siguin altament dependents de l’operador i presentin una baixa reproductibilitat. A més, limitar-se exclusivament al CBV simplifica en excés la informació disponible en les corbes temps-intensitat, que constitueixen la dada crua de la seqüència i permeten derivar més mètriques, més enllà del CBV.
Per tant, hi ha una necessitat no resolta en aquest camp: d’una banda, automatitzar la selecció de les regions d’interès, incloent-hi tota la heterogeneïtat tumoral, així com de les referències per a la normalització, per tal de fer les interpretacions més robustes i re- produïbles. De l’altra, integrar múltiples mètriques, com el Percentatge de Recuperació de Senyal (PSR) o l’Alçada del Pic (PH), més enllà de la valoració aïllada del CBV, per extreure una informació més rica i multidimensional. Una alternativa interessant per aquest darrer punt és analitzar les corbes temps-intensitat tractant-les com una unitat d’anàlisi de manera no supervisada (sense necessitat d’extreure mètriques predeterminades com el CBV, el PSR o el PH), en un enfocament que els autors hem denominat corbologia de DSC-PWI. Amb aquestes aproximacions, la seqüència no només proporcionaria informació sobre la vascularitat global, com fa el CBV, sinó que també aportaria dades sobre la integritat de la barrera hematoencefàlica, les dinàmiques vasculars i aspectes de citoarquitectura i vasculoarquitectura.
HIPÒTESI:
L’avaluació multiparamètrica i/o corbològica de la DSC-PWI proporciona capacitat diagnòstica millorada superant la informació oferta pel CBV en solitari.
L’aplicació de mètodes de segmentació tridimensional, anàlisi semiautomàtics i a nivell del vòxel redueixen la operador-dependència i incorporen la heterogeneïtat tumoral millorant el rendiment dels enfocaments convencionals basats en una única mètrica i un únic valor d’una regió d’interès manual i bidimensional.
OBJECTIUS:
Els objectius d’aquesta tesi són:
0. Millorar la precisió diagnòstica prequirúrgica i la robustesa d’anàlisi de la DSC-
PWI en l’avaluació de tumors cerebrals mitjançant un enfocament semi-automàtic, volumètric, corbològic i multiparamètric.
1. Diferenciar tipus i subtipus de tumors cerebrals en adults de manera prequirúrgica i no invasiva emprant aquests mètodes avançats d’anàlisi de DSC-PWI.
2. Desenvolupar eines classificadores pràctiques i aplicables a la pràctica clínica, que siguin explicables i fonamentades en una base fisiopatològica sòlida.[eng] INTRODUCCIÓN:
La Resonancia Magnética (RM) de Perfusión por Susceptibilidad Dinámica de Contraste (DSC-PWI) es una técnica de imagen no invasiva que evalúa los entornos vasculares y microvasculares de los tejidos del sistema nervioso central. Esta técnica utiliza el paso dinámico de un bolo de contraste basado en gadolinio para generar curvas tiempo- intensidad que proporcionan diversas métricas. La métrica más utilizada en neuro-oncología es el volumen sanguíneo cerebral (CBV). La DSC-PWI complementa la RM morfológica al aportar información semicuantitativa avanzada que ha demostrado utilidad en el diagnóstico diferencial prequirúrgico y no invasivo de los tumores cerebrales.
Las evaluaciones clínicas suelen ser visuales o semicuantitativas y se basan principal- mente en el CBV. Las evaluaciones visuales mediante mapas codificados por colores pueden ser insuficientes en escenarios de alta complejidad y, en algunos casos, incluso engañosas. Los análisis semicuantitativos estándar en la práctica clínica habitual implican la selección manual de una región de interés (p. ej., el tumor) y una referencia para la normalización, generalmente en un único corte axial. Este enfoque, por un lado, puede dejar fuera de la evaluación una gran parte del tumor y, por otro, hace que estos
análisis sean altamente dependientes del operador y presenten baja reproducibilidad. Además, limitarse exclusivamente al CBV simplifica en exceso la información disponible en las curvas tiempo-intensidad, que constituyen el dato bruto de la secuencia y permiten derivar métricas adicionales más allá del CBV.
Por lo tanto, existe una necesidad no resuelta en este campo: por un lado, automatizar la selección de las regiones de interés, incluyendo toda la heterogeneidad tumoral, así como de las referencias para la normalización, con el objetivo de hacer las interpretaciones más robustas y reproducibles. Por otro lado, integrar múltiples métricas, como el Porcentaje de Recuperación de Señal (PSR) o la Altura del Pico (PH), más allá de la valoración aislada del CBV, para extraer una información más rica y multidimensional. Una alternativa interesante para este último punto es analizar las curvas tiempo-intensidad tratándolas como una unidad de análisis de manera no supervisada (sin necesidad de extraer métricas predeterminadas como el CBV, el PSR o el PH), en un enfoque que los autores hemos denominado curvología de DSC-PWI. Con estos enfoques, la secuencia no solo proporcionaría información sobre la vascularidad global, como hace el CBV, sino que también aportaría datos sobre la integridad de la barrera hematoencefálica, las dinámicas vasculares y aspectos de citoarquitectura y vasculoarquitectura.
HIPÓTESIS:
La evaluación multiparamétrica y/o curvológica de la DSC-PWI proporciona una capacidad diagnóstica mejorada, superando la información ofrecida exclusivamente por el CBV.
La aplicación de métodos de segmentación tridimensional, análisis semiautomáticos y a nivel de vóxel reduce la dependencia del operador e incorpora la heterogeneidad tu- moral, mejorando el rendimiento de los enfoques convencionales basados en una única métrica y un único valor de una región de interés manual y bidimensional.
OBJETIVOS:
Los objetivos de esta tesis son:
0. Mejorar la precisión diagnóstica prequirúrgica y la robustez del análisis de la DSC-PWI en la evaluación de tumores cerebrales mediante un enfoque semiautomático, volumétrico, corbológico y multiparamétrico.
1. Diferenciar tipos y subtipos de tumores cerebrales en adultos de manera pre- quirúrgica y no invasiva utilizando estos métodos avanzados de análisis de DSC-PWI.
2. Desarrollar herramientas clasificadoras prácticas y aplicables a la práctica clínica, que sean explicables y estén fundamentadas en una sólida base fisiopatológica
Evaluación cuantitativa de los cambios vasculares inducidos por la terapia anti-VEGF mediante angiografía por tomografía de coherencia óptica (OCTA) en pacientes con edema macular diabético
Get PDFPrograma de Doctorat en Medicina i Recerca Translacional / Tesi realitzada a l'Hospital Universitari de Bellvitge[spa] Propósito: Determinar la presencia de cambios sectoriales en los patrones de densidad de vasos (VD) inducidos por inhibidores del factor de crecimiento endotelial vascular (anti-VEGF) en pacientes con edema macular diabético (DME) utilizando angiografía por tomografía de coherencia óptica (OCTA) y correlacionarlos con cambios en el grosor retiniano y otros biomarcadores estructurales de OCT.
Métodos: Estudio prospectivo, intervencionista. Un total de 43 pacientes (63 ojos) fueron inicialmente inscritos en el estudio. Realizamos OCT de fuente barrida (SS) y medición sectorial de OCTA para determinar la VD parafoveal al inicio y después de seis meses de tratamiento con anti-VEGF. En las ubicaciones con diferencias estadísticamente significativas en VD entre el inicio y el mes 6, realizamos análisis univariado y multivariados para determinar cuáles, si acaso, de las variables iniciales estaban asociadas con los cambios observados.
Resultados: Un total de 34 pacientes (48 ojos) fueron incluidos en el análisis final. La VD media disminuyó desde el inicio hasta el mes 6 (de 45.2 (± 3.5) a 44.6 (± 3.2) % en el SCP y de 50 (± 3.3) a 49 (± 3.9) % en el DCP). Se
observaron reducciones estadísticamente significativas en RT en todos los sectores ETDRS (p < 0.0001). Los únicos cambios significativos en VD se observaron en el sector nasal del plexo capilar profundo, con una disminución del 2.9% (p = 0.001). En los análisis univariado y multivariados, la única variable significativamente asociada con los cambios en VD en el sector nasal después de 6 meses de tratamiento fue la VD inicial en el mismo sector. No se encontró una asociación significativa entre RT y VD, incluso al analizar a los respondedores y no respondedores por separado.
Conclusiones: La terapia anti-VEGF tiene un pequeño impacto en los valores de VD a lo largo del tiempo. Estas variaciones observadas después del tratamiento parecen estar relacionadas con cambios en áreas de anomalías vasculares y vasos desplazados adyacentes a áreas quísticas, sin cambios
significativos en áreas isquémicas. No se observó una correlación significativa entre los valores topográficos de VD y RT. Estos hallazgos sugieren que las reducciones en los valores de VD pueden no deberse únicamente a una reducción en los microaneurismas, también estando afectadas por el reposicionamiento de vasos desplazados debido al edema y una reducción en su calibre. Por lo tanto, los cambios en VD pueden no ser un biomarcador indirecto adecuado de OCTA para valorar la respuesta al tratamiento.[cat] Objectiu: Determinar la presència de canvis sectorials en els patrons de densitat vascular (VD) induïts per inhibidors del factor de creixement endotelial vascular (anti-VEGF) en pacients amb edema macular diabètic (EMD), mitjançant angiografia per tomografia de coherència òptica (OCTA), i correlacionar aquests canvis amb les variacions en el gruix retinià i altres biomarcadors estructurals identificats per OCT.
Mètodes: Es va dissenyar un estudi prospectiu i intervencionista. Es van incloure inicialment 43 pacients (63 ulls). Es va realitzar una OCT de font escombrada (SS-OCT) i una anàlisi sectorial d’OCTA per determinar la VD parafoveal al moment basal i després de sis mesos de tractament amb anti- VEGF. A les regions amb diferències estadísticament significatives en VD entre la línia basal i el mes 6, es van dur a terme anàlisis univariades i multivariades per identificar possibles associacions entre les variables inicials i els canvis observats.
Resultats: Es van incloure 34 pacients (48 ulls) en l’anàlisi final. La VD mitjana va disminuir significativament entre el moment basal i el mes 6 (de 45,2 ± 3,5 % a 44,6 ± 3,2 % en el plexe capil·lar superficial [SCP] i de 50 ± 3,3 % a 49 ± 3,9 % en el plexe capil·lar profund [DCP]). Es van registrar reduccions estadísticament significatives en el gruix retinià (RT) en tots els sectors ETDRS (p < 0,0001). Els únics canvis rellevants en VD es van detectar al sector nasal del DCP, amb una disminució del 2,9 % (p = 0,001). Tant en l’anàlisi univariada com en la multivariada, l’única variable inicial associada de manera significativa amb els canvis en VD al sector nasal després de 6 mesos de tractament va ser la VD basal d’aquest mateix sector. No es va trobar cap associació significativa entre la RT i la VD, ni tan sols diferenciant entre pacients responents i no responents al tractament.
Conclusions: La teràpia anti-VEGF presenta un impacte limitat sobre la VD al llarg del temps. Els canvis observats després del tractament semblen estar més relacionats amb la redistribució de vasos desplaçats adjacents a àrees quístiques i amb regions amb anomalies vasculars, més que no pas amb canvis
en àrees isquèmiques. No es va identificar una correlació significativa entre els valors topogràfics de VD i RT. Aquests resultats suggereixen que la disminució en VD no es deu exclusivament a la reducció dels microaneurismes, sinó també al reposicionament dels vasos desplaçats per l’edema i a la reducció del seu calibre. Per tant, els canvis en VD poden no ser un biomarcador indirecte adequat d’OCTA per avaluar la resposta al tractament.[eng] Purpose: To determine the presence of sectoral changes in vessel density (VD) patterns induced by vascular endothelial growth factor inhibitors (anti-VEGF) in patients with diabetic macular edema (DME) using optical coherence tomography angiography (OCTA) and to correlate them with changes in retinal thickness and other structural OCT biomarkers.
Methods: Prospective, interventional study. A total of 43 patients (63 eyes) were initially enrolled in the study. We performed swept source (SS) OCT and sectorial OCTA measurement to determine parafoveal VD at baseline and after six months of anti-VEGF treatment. In the locations with statistically significant differences in VD between baseline and month 6, we performed univariate and multivariate analyses to determine which, if any, of the baseline variables were associated with the observed changes.
Results: A total of 34 patients (48 eyes) were included in the final analysis. Mean VD decreased from baseline to month 6 (from 45.2 (± 3.5) to 44.6 (± 3.2) % in the SCP and from 50 (± 3.3) to 49 (± 3.9) % in the DCP). Statistically significant reductions in RT were observed in all ETDRS sectors (p < 0.0001). The only significant changes in VD were observed in the nasal sector of the deep capillary plexus, with a decrease of 2.9% (p = 0.001). On univariate and multivariate analyses, the only variable significantly associated with changes in VD in the nasal sector after 6 months of treatment was baseline VD in the same sector. No significant association was found between RT and VD, even when analyzing responders and non-responders separately.
Conclusions: Anti-VEGF therapy has a small impact on VD values over time. These variations observed after treatment seems to be related to changes over areas of vascular anomalies and displaced vessels adjacent to cystic areas, with no significant changes over ischemic areas. No
significant correlation was observed between the topographic VD and RT values. These findings suggest that reductions in VD values may not solely result from a reduction in microaneurysms, also being affected by the repositioning of displaced vessels due to edema and a reduction in their caliber. Therefore, VD changes may not be a suitable indirect OCTA biomarker of treatment response
Operational conditions and modelling of backwashing in pressurised porous media filters
No full textENG- Pressurised sand filters are widely used in drip irrigation systems to ensure water quality by retaining suspended particles, thereby preventing emitter clogging. One of the main operational challenges of these systems is reducing their high energy consumption, which is directly linked to the pressure drop generated during the filtration and backwashing cycles. This energy demand depends on the internal filter design, the properties of the filtering medium, the flow regime, and operating conditions. Backwashing is a critical process for restoring the filter’s functional state and is often operated under conditions that prioritise cleaning efficiency over energy and water efficiency. Within this context, the main objective of this doctoral thesis was to evaluate the operating conditions and model the backwashing process in pressurised porous media filters, proposing design and operational strategies to improve their performance. Three scientific questions were formulated: (1) the validity of classical pressure drop equations under real operating conditions; (2) the predictive capacity of analytical and simulation models to estimate bed expansion; and (3) the impact of the filter medium type and nozzle design on global hydraulic behaviour.
Firstly, CFD simulations were conducted in filtration mode, experimentally validated using a laboratory-scale filter. Three types of porous media (glass microspheres and two silica sands) and two bed heights (117 mm and 317 mm) were tested. Five classical equations were compared to model pressure drop (Ergun, Darcy-Forchheimer, Darcy, Kozeny-Carman, and a power function). For superficial velocities below 38.3 m h^(-1), all equations performed adequately. At higher velocities, the Ergun equation yielded the best precision (error <10%). Additionally, an analytical model was developed to account for non-uniform flow by dividing the bed into three zones with different gradients, successfully reproducing the simulated pressure losses.
Next, CFD simulations in backwashing mode were carried out using an Eulerian–Eulerian multiphase formulation. These simulations accurately predicted the fluidised bed expansion for various flow rates when using microspheres, although expansion was overestimated for sand at low velocities. Due to the high computational demand, two analytical models based on control volume balances were proposed. Experimental validations showed that one model represents a lower expansion limit, while the other accurately predicted real expansion, especially with microspheresCAT- Els filtres de sorra a pressió s’utilitzen àmpliament en sistemes de reg per degoteig per garantir la qualitat de l’aigua mitjançant la retenció de partícules en suspensió, evitant així l’obturació dels emissors. Un dels principals reptes operatius d’aquests sistemes és reduir el seu alt consum energètic, relacionat directament amb la pèrdua de càrrega generada durant les fases de filtració i contrarentat. Aquest consum depèn del disseny intern del filtre, de les propietats del medi filtrant, del règim de flux i de les condicions d’operació. El contrarentat és un procés fonamental per restaurar l’estat funcional del filtre, però sovint es prioritza l’eficàcia de neteja per sobre de l’eficiència energètica i hídrica. En aquest context, l’objectiu principal d’aquesta tesi doctoral fou avaluar les condicions operatives i modelitzar el procés de contrarentat en filtres pressuritzats de medi porós, proposant estratègies de disseny i d’operació per millorar-ne el rendiment. Es van formular tres preguntes científiques: (1) la validesa de les equacions clàssiques de pèrdua de pressió en condicions reals d’operació; (2) la capacitat predictiva dels models analítics i de simulació per estimar l’expansió del llit; i (3) l’impacte del tipus de medi filtrant i del disseny de les crepines sobre el comportament hidràulic global.
En primer lloc, es van dur a terme simulacions CFD en mode filtració, validant-les experimentalment amb un filtre a escala de laboratori. Es van assajar tres tipus de medi (microesferes de vidre i dues sorres silícies) i dues alçades de llit (117 mm i 317 mm). Es van comparar cinc equacions clàssiques per modelitzar la pèrdua de càrrega (Ergun, Darcy-Forchheimer, Darcy, Kozeny-Carman i una funció potencial). Per velocitats superficials inferiors a 38,3 mm/s, totes les equacions mostraren una bona precisió. A velocitats més altes, l’equació d’Ergun presentà els millors resultats (error <10%). També es desenvolupà un model analític que considera la no uniformitat del flux, dividint el llit en tres zones amb diferents gradients, reproduint amb èxit les pèrdues de càrrega simulades.
Tot seguit, es realitzaren simulacions CFD en mode contrarentat mitjançant una formulació multifàsica Euleriana-Euleriana. Aquestes van predir amb precisió l’expansió del llit fluiditzat per a diversos cabals amb microesferes, tot i que amb sorra es va sobreestimar lleugerament l’expansió a velocitats baixes. Davant l’elevada demanda computacional, es proposaren dos models analítics basats en balanços de volums de control. Les validacions experimentals mostraren que un dels models representa un límit inferior d’expansió, mentre que l’altre prediu amb encert l’expansió real, especialment amb microesferesPrograma de Doctorat en Medi Ambien
3D silicon sensors and module assembly for the ATLAS ITk pixel detector
No full textL'actualització del Gran Col·lisionador d'Hadrons d'Alta Lluminositat (HL-LHC) presenta reptes sense precedents per als detectors de física de partícules i exigeix una major resistència a la radiació, una velocitat de dades més alta i una granularitat millorada. Per satisfer aquests requisits, l'experiment ATLAS està duent a terme una actualització important del seu sistema de seguiment/traçabilitat intern, l'Inner Tracker (ITk), que inclou un nou detector de píxels totalment de silici. Aquesta tesi se centra en el desenvolupament, caracterització i muntatge del que probablement sigui el component més crític del Detector de Píxels ITk d'ATLAS: els sensors de píxels de silici 3D més interns i la seva integració en mòduls triplet.
El treball presentat comprèn un estudi exhaustiu dels sensors de silici 3D de diversos fabricants (CNM, FBK, SINTEF), i n'avalua el rendiment tant abans com després de la irradiació per simular l’ambient de radiació extrema del HL-LHC. S’hi descriuen tècniques de caracterització detallades, incloent-hi mesures elèctriques i proves amb feixos de partícules, la qual cosa demostra la robustesa i eficiència d’aquests sensors sota condicions exigents. A més, la tesi aprofundeix en les funcionalitats del xip de lectura front-end de píxels ITk i en destaca les característiques avançades com el sistema d’alimentació en sèrie amb reguladors shunt-LDO integrats i circuits de monitoratge interns.
Una part significativa d’aquesta recerca es dedica al desenvolupament i validació del procediment complex de muntatge dels mòduls triplet, que integren els sensors 3D amb els ASICs de píxels ITk. Això inclou proves de recepció meticuloses (inspecció visual, metrologia, proves elèctriques inicials), l’optimització de tècniques de muntatge (col·locació automatitzada, distribució d’adhesiu, wire bonding) i una avaluació rigorosa del rendiment elèctric posteriors al muntatge. Proves elèctriques completes, incloent-hi l’anàlisi emprant eye diagrams per comprovar la integritat de les dades, calibratge de l’ADC, caracterització del SLDO i l'optimització detallada del rendiment de la matriu de píxels, confirmen la preparació dels mòduls per a la producció a gran escala. La validació exitosa d’aquestes tecnologies avançades i processos de muntatge és crucial per a la construcció del Detector de Píxels ITk d’ATLAS i contribueix directament al potencial de descobriments futurs del HL-LHC.La actualización del Gran Colisionador de Hadrones de Alta Luminosidad (HL-LHC) presenta desafíos sin precedentes para los detectores de física de partículas, exigiendo una mayor resistencia a la radiación, mayores tasas de datos y una granularidad mejorada. Para cumplir con estos requisitos, el experimento ATLAS está llevando a cabo una importante actualización de su sistema interno de seguimiento/trazabilidad, el Inner Tracker (ITk), que incluye un nuevo detector de píxeles completamente de silicio. Esta tesis se centra en el desarrollo, caracterización y ensamblaje del que posiblemente sea el componente más crítico del Detector de Píxeles ITk de ATLAS: los sensores de píxeles de silicio 3D más internos y su integración en módulos tríplex.
El trabajo presentado abarca un estudio exhaustivo de sensores de silicio 3D de varios fabricantes (CNM, FBK, SINTEF), evaluando su rendimiento tanto antes como después de la irradiación para simular el entorno extremo de radiación del HL-LHC. Se describen técnicas detalladas de caracterización, incluyendo mediciones eléctricas y pruebas con haces de partículas, demostrando la robustez y eficiencia de estos sensores en condiciones exigentes. Además, la tesis profundiza en las funcionalidades del chip de lectura frontal del detector de píxeles ITk, destacando sus características avanzadas, como el esquema de alimentación en serie con reguladores shunt-LDO integrados y circuitos internos de monitorización.
Una parte significativa de esta investigación se dedica al desarrollo y validación del complejo procedimiento de ensamblaje de los módulos tríplex, que integran sensores 3D con los ASICs de píxeles del ITk. Esto incluye pruebas de recepción meticulosas (inspección visual, metrología, pruebas eléctricas iniciales), la optimización de técnicas de ensamblaje (manipulación y posicionamiento de components, distribución de pegamento, interconexión por hilos entre el chip y pcb) y una rigurosa evaluación del rendimiento eléctrico posterior al ensamblaje. Pruebas eléctricas completas, incluyendo el análisis de diagramas de ojo para la integridad de datos, calibración de ADC, caracterización del SLDO y ajuste detallado del rendimiento de la matriz de píxeles, confirman que los módulos están listos para su producción a gran escala. La validación exitosa de estas tecnologías de vanguardia y procesos de ensamblaje es crucial para la construcción del Detector de Píxeles ITk de ATLAS, contribuyendo directamente al potencial de descubrimiento futuro del HL-LHC.The High-Luminosity Large Hadron Collider (HL-LHC) upgrade presents unprecedented challenges for particle physics detectors, demanding increased radiation hardness, higher data rates, and enhanced granularity. To meet these requirements, the ATLAS experiment is undergoing a significant upgrade of its inner tracking system, the Inner Tracker (ITk), which includes a new all-silicon pixel detector. This thesis focuses on the development, characterization, and assembly of, possibly, the most critical component of the ATLAS ITk Pixel Detector, the innermost 3D silicon pixel sensors and their integration into triplet modules.
The work presented encompasses a comprehensive study of 3D silicon sensors from various manufacturers (CNM, FBK, SINTEF), evaluating their performance both before and after irradiation to simulate the extreme radiation environment of the HL-LHC. Detailed characterization techniques, including electrical measurements and beam tests, are described, demonstrating the robustness and efficiency of these sensors under challenging conditions. Furthermore, the thesis delves into the functionalities of the ITk Pixel front-end readout chip, highlighting its advanced features such as the serial powering scheme with integrated shunt-LDO regulators and internal monitoring circuits.
A significant part of this research is dedicated to the development and validation of the complex assembly procedure for the triplet modules, which integrate 3D sensors with the ITk Pixel ASICs. This includes meticulous reception tests (visual inspection, metrology, initial electrical tests), the optimization of assembly techniques (pick-and-place, glue distribution, wire bonding), and rigorous post-assembly electrical performance evaluation. Comprehensive electrical tests, including eye diagram analysis for data integrity, ADC calibration, SLDO characterization, and detailed pixel matrix performance tuning, confirm the modules' readiness for large-scale production. The successful validation of these cutting-edge technologies and assembly processes is crucial for the construction of the ATLAS ITk Pixel Detector, contributing directly to the future discovery potential of the HL-LHC.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Físic
Amphiphilic systems based on ionic liquids derived from amino acids and related materials: applications as therapeutic agents and drug delivery vehicles
Get PDFDoctorat internacionalEsta Tesis Doctoral, enmarcada en Química Supramolecular, explora líquidos iónicos (ILs) y sistemas anfifílicos como agentes bioactivos y vehículos de fármacos. Se diseñaron ILs derivados de aminoácidos y pseudoaminoácidos, evaluando su síntesis, propiedades fisicoquímicas y bioactividad. Inicialmente se estudiaron 17 ILs imidazólicos con actividad antitumoral en diferentes líneas celulares, junto a sus mecanismos de acción mediante ensayos con membranas y microscopía confocal. Asimismo, se desarrollaron mezclas de esos ILs con metotrexato, que mostraron sinergia antitumoral y afinidad por ADN. También se sintetizaron 14 sales de amonio cuaternarias con actividad antimicrobiana y sinergia con antibióticos. La investigación incluyó sistemas poliméricos anfifílicos sensibles a estímulos redox y un sistema tripodal derivado de L-valina para encapsulación y liberación controlada de antioxidantes, con eficacia antitumoral y baja toxicidad. Los resultados, publicados en revistas internacionales, evidencian el potencial de los ILs como plataformas multifuncionales en aplicaciones farmacológicas y biomédicas.Programa de Doctorat en Química Sostenibl
Comunicación intercultural en atención primaria: experiencias y perspectivas de los inmigrantes de larga estancia, las enfermeras y los mediadores culturales
Get PDFObjectiu: Explorar i comparar les perspectives de pacients immigrants de llarga estada, infermeres i mediadors culturals sobre la comunicació intercultural en atenció primària, identificant punts de convergència i discrepàncies.
Mètodes: Anàlisi secundària de dades qualitatives de dos estudis primaris amb infermeres i immigrants de llarga estada (2 grups focals i 15 entrevistes en profunditat). Es va ampliar la mostra amb un grup focal de 4 mediadors culturals. Es va realitzar una anàlisi ampliada utilitzant l'enfocament de Charmaz per a la teoria fonamentada.
Resultats: L'estudi subratlla la necessitat d'una atenció més inclusiva i culturalment sensible. Es revelen tensions i barreres en la comunicació que afecten la qualitat de la relació assistencial. Els pacients perceben actituds distants i falta d'empatia, mentre que les infermeres i els mediadors culturals destaquen les diferències culturals com a barreres a superar. El diàleg informal i la confiança emergeixen com a elements clau per a superar els malentesos i establir una relació més pròxima.
Conclusió: L'estudi mostra discrepàncies en les perspectives sobre la comunicació entre pacients i infermeres, i asimetries en la relació assistencial. La implementació d'habilitats comunicatives i la interacció informal faciliten humanitzar el procés assistencial, enfortir la relació entre pacients i professionals, i promoure relacions més horitzontals.
Implicacions per a la pràctica: L'estudi destaca la necessitat de transformar l'atenció sanitària cap a un model més inclusiu, equitatiu i culturalment adaptat. Es recomana formació continuada sobre habilitats comunicatives i diversitat cultural, facilitar l'accés als mediadors culturals i promoure models assistencials inclusius i culturalment adaptats centrats en la persona. Per a millorar la qualitat assistencial i enfortir la confiança dels pacients immigrants en el sistema sanitari, es proposa incentivar polítiques que promoguin l'equitat, minimitzin jerarquies i assegurin la participació activa dels pacients en la seva pròpia cura.Objetivo: Explorar y comparar las perspectivas de pacientes inmigrantes de larga estancia, enfermeras y mediadores culturales sobre la comunicación intercultural en atención primaria, identificando puntos de convergencia y discrepancias.
Métodos: Análisis secundario de datos cualitativos de dos estudios primarios con enfermeras e inmigrantes de larga estancia (2 grupos de discusión y 15 entrevistas en profundidad). Se amplió la muestra con un grupo focal de 4 mediadores culturales. Se realizó un análisis ampliado utilizando el enfoque de Charmaz para la teoría fundamentada.
Resultados: El estudio subraya la necesidad de una atención más inclusiva y culturalmente sensible. Se revelan tensiones y barreras en la comunicación que afectan a la calidad de la relación asistencial. Los pacientes perciben actitudes distantes y falta de empatía, mientras que las enfermeras y los mediadores culturales destacan las diferencias culturales como barreras a superar. El diálogo informal y la confianza emergen como elementos clave para superar los malentendidos y establecer una relación más cercana.
Conclusión: El estudio muestra discrepancias en las perspectivas sobre la comunicación entre pacientes y enfermeras y asimetrías en la relación asistencial. La implementación de habilidades comunicativas y la interacción informal facilitan humanizar el proceso asistencial, fortalecer la relación entre pacientes y profesionales, y promover relaciones más horizontales.
Implicaciones para la práctica: El estudio destaca la necesidad de transformar la atención sanitaria hacia un modelo más inclusivo, equitativo y culturalmente adaptado. Se recomienda formación continuada sobre habilidades comunicativas y diversidad cultural, facilitar el acceso a los mediadores culturales y promover modelos asistenciales inclusivos y culturalmente adaptados centrados en la persona. Para mejorar la calidad asistencial y fortalecer la confianza de los pacientes inmigrantes en el sistema sanitario, se propone incentivar políticas que promuevan la equidad, minimicen jerarquías y aseguren la participación activa de los pacientes en su propio cuidado.Objective: To explore and compare the perspectives of long-stay immigrant patients, nurses and cultural mediators on intercultural communication in primary care, identifying points of convergence and discrepancies.
Methods: Secondary analysis of qualitative data from two primary studies with nurses and long-stay immigrants (2 focus groups and 15 in-depth interviews). The sample was extended with a focus group of 4 cultural mediators. An extended analysis was conducted using Charmaz's approach to grounded theory.
Results: The study highlights the need for more inclusive and culturally sensitive care. Tensions and barriers in communication that affect the quality of the care relationship are revealed. Patients perceive distant attitudes and lack of empathy, while nurses and cultural mediators highlight cultural differences as barriers to overcome. Informal dialogue and trust emerge as key elements to overcome misunderstandings and establish a closer relationship.
Conclusion: The study shows discrepancies in perspectives on communication between patients and nurses and asymmetries in the care relationship. The implementation of communication skills and informal interaction facilitates humanising the care process, strengthening the relationship between patients and professionals, and promoting more horizontal relationships.
Implications for practice: The study highlights the need to transform healthcare towards a more inclusive, equitable and culturally adapted model. It recommends ongoing training on communication skills and cultural diversity, facilitating access to cultural mediators, and promoting inclusive and culturally adapted person-centred models of care. To improve the quality of care and strengthen the confidence of immigrant patients in the health system, it is proposed to encourage policies that promote equity, minimise hierarchies and ensure the active participation of patients in their own care.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Medicin
Noma in Mozambique. Epidemiological efforts to uncover a neglected disease
Get PDFPrograma de Doctorat en Medicina i Recerca Translacional / Tesi realitzada a l'Institut de Salut Global de Barcelona (ISGlobal)[eng] INTRODUCTION:
Noma, or cancrum oris, is a rapidly progressing necrotising orofacial infection that primarily affects children living in poverty, although it can also occur in immunocompromised adults. Noma begins as a necrotising gingivitis which, if left untreated, rapidly evolves into necrosis of the soft and hard tissues of the face. Despite being preventable and easily treatable with first-line antibiotics, nutritional support and wound debridement, the lack of awareness among healthcare workers and the impoverished circumstances of patients often result in delayed treatment, with a mortality rate of approximately 90%. The 10% surviving are left with facial disfigurement,, often leading to functional and psychosocial sequelae that are rarely manegeable in the settings where noma occurs.
Noma is classified as a Neglected Tropical Disease. Indeed, since its disappearance from Europe and North America—where it was common until the 18th century—the disease has largely ceased to be studied or researched. To date, its causal agent has not been definitively established. It is known that noma is not transmissible, and that affected individuals present with dysbiosis of the oral microbiome. It is therefore considered an aggravated stage of necrotising gingivitis and stomatitis, which progress to noma in the context of malnutrition, poor oral hygiene, and immune suppression.
The incidence and prevalence of noma remain unknown, as does its geographical distribution. In recent decades, cases have been reported mainly in Africa, but also in Asia and Latin America. Prior to this project, no primary data existed regarding the presence of noma in Mozambique.
HYPOTHESES:
The principal hypothesis of this thesis is that noma is endemic in Mozambique, despite the lack of official reports. The secondary hypothesis is that healthcare workers in Zambezia Province have a limited level of knowledge about the disease.
OBJECTIVES:
The primary objective of this study was to gather, for the first time, empirical evidence of the continued presence of noma in Zambezia Province, Mozambique. As a secondary objective—acknowledging the critical role of early diagnosis and treatment in preventing mortality and sequelae—the study aimed to assess the knowledge, attitudes and practices regarding noma among healthcare workers in primary, secondary and referral health centres.[cat] INTRODUCCIÓ:
El noma, o cancrum oris, és una infecció orofacial necrosant de ràpida progressió que afecta principalment infants que viuen en situació de pobresa, tot i que també pot aparèixer en adults immunodeprimits. El noma comença com una gingivitis necrosant que, en absència de tractament, evoluciona ràpidament cap a la necrosi dels teixits tous i durs de la cara. Tot i ser una malaltia prevenible i fàcilment tractable amb antibiòtics de primera línia, suport nutricional i desbridament de ferides; la manca de coneixement entre els treballadors sanitaris i la situació de pobresa dels pacients fa que el tractament arribi tard, amb una mortalitat aproximada del 90%. El 10% que sobreviu queda amb el rostre desfigurat, sovint amb seqüeles funcionals i psicosocials que rarament són abordables en els entorns on el noma és present.
El noma forma part de les anomenades Malalties Tropicals Desateses. De fet, des de la seva desaparició a Europa i a Amèrica del Nord—on era freqüent fins al segle XVIII—, la malaltia ha deixat pràcticament d'estudiar-se i investigar-se. Fins ara, no s'ha pogut establir amb certesa l'agent causal del noma. Es sap que no és transmissible i que els pacients presenten una disbiosi del microbioma oral. Així, es considera que és una evolució agreujada de la gingivitis i l'estomatitis necrosants, que progressen a noma en un context de desnutrició, mala higiene bucal i immunosupressió.
La incidència i la prevalença del noma també es desconeixen, així com la seva distribució geogràfica. Durant les darreres dècades, s'han reportat casos principalment a l'Àfrica, però també a l'Àsia i a l'Amèrica Llatina. Fins a aquest projecte, no existien dades primàries sobre la presència de noma a Moçambic.
HIPÒTESIS:
La hipòtesi principal d'aquesta tesi és que el noma és endèmic a Moçambic, malgrat la manca de registres. La hipòtesi secundària és que els treballadors sanitaris a la província de Zambezia tenen un nivell limitat de coneixement sobre aquesta malaltia.
OBJECTIUS:
L'objectiu principal d'aquest estudi va ser recopilar, per primera vegada, evidència empírica de la presència continuada de noma a la província de Zambezia, a Moçambic. Com a objectiu secundari—reconeixent el paper clau del diagnòstic i del tractament precoç en la prevenció de la mortalitat i de les seqüeles—, es va avaluar el coneixement, les actituds i les pràctiques envers el noma entre el personal sanitari que treballa en centres de salut primaris, secundaris i de referència.[spa] INTRODUCCIÓN:
El noma, o cancrum oris, es una infección orofacial necrotizante de rápida progresión que afecta principalmente a niños que viven en situación de pobreza, aunque también puede aparecer en adultos inmunodeprimidos. El noma comienza con una gingivitis necrotizante que, en ausencia de tratamiento, evoluciona rápidamente a una necrosis de los tejidos blandos y duros del rostro. A pesar de ser prevenible y fácilmente tratable con antibióticos de primera línea, soporte nutricional y desbridamiento de heridas; la falta de conocimiento de la enfermedad entre los trabajadores de salud y la situación de pobreza de los pacientes, hacen que el tratamiento no llegue a tiempo y que aproximadamente el 90% de los pacientes fallezcan. El 10% que sobrevive queda con el rostro desfigurado, lo que en muchas ocasiones comporta secuelas funcionales y psicosociales, rara vez abordables en los entornos donde el noma ocurre.
El noma forma parte de las denominadas Enfermedades Tropicales Desatendidas. En efecto, desde su desaparición en Europa y Norteamérica—donde era común hasta el siglo XVIII—, la enfermedad ha dejado de estudiarse e investigarse. Hasta la fecha no se ha podido establecer el agente causal del noma. Se sabe que no es transmisible, y que los pacientes presentan una disbiosis del microbioma oral. Así, se ha llegado a la conclusión de que es un estadio agravado de la gingivitis y estomatitis necrotizantes, que progresan a noma en un cuadro de desnutrición, mala higiene bucal y sistema inmune deprimido.
La incidencia y prevalencia de noma también se desconocen, así como su distribución geográfica. En las últimas décadas se han reportado casos mayoritariamente en África, pero también en Asia y Latinoamérica. Hasta este proyecto, no existían datos primarios sobre la presencia de noma en Mozambique.
HIPÓTESIS:
La hipótesis principal de esta tesis es que el noma es endémico en Mozambique, pese a la falta de reportes. La hipótesis secundaria es que los trabajadores de salud en Zambezia, tienen un nivel limitado de conocimiento de la enfermedad.
OBJETIVOS:
Por ello, el primer objetivo de este estudio fue recopilar, por primera vez, evidencia empírica sobre la presencia continuada de noma en la provincia de Zambezia, en Mozambique. Secundariamente, —reconociendo el papel clave del diagnóstico y tratamiento temprano en la prevención de la mortalidad y secuelas de noma—, se buscó evaluar los conocimientos, actitudes y prácticas hacia el noma entre personal sanitario que trabaja en centros de salud primarios, secundarios y de referencia