Convocatoria 2016

PROCESAMIENTO, ANÁLISIS Y MODELADO DE DE SEÑALES BIOMÉDICAS: UN ENFOQUE INTEGRADOR

Director
Schlotthauer, Gastón
CoDirector
Colominas, Marcelo Alejandro
Equipo
Evaluadores
Ballarin, Virginia Laura
Minvielle, Marta Cecilia
Pessana, Franco Martin
Risk, Marcelo
Abstract
Este proyecto se centra en el estudio, desarrollo y aplicación de técnicas de procesamiento, modelado y análisis de señales que permitan abordar los casos de señales biomédicas. La naturaleza no estacionaria de este tipo de señales, y la no linealidad intrínseca de los sistemas de los cuales se obtienen, habitualmente no son tenidas en cuenta por las técnicas tradicionales, por lo que resulta necesario el desarrollo y aplicación de herramientas adecuadas a tal fin. Abordaremos en este proyecto métodos adaptativos de análisis de señales, principalmente la descomposición empírica en modos y sus variantes. Continuaremos con mejoras a nuestras propuestas de versiones asistidas por ruido, que alivian características indeseadas como la mezcla de modos. Las aplicaciones estarán orientadas a señales biomédicas: estimación de la frecuencia instantánea de vocales sostenidas (especialmente en casos patológicos, en los que las técnicas del estado del arte fallan), reducción de ruido en electrocardiogramas y en electroglotogramas, etc. También se avanzará en el desarrollo de modelos de las señales relacionadas con el aparato fonador, como las series de períodos y de amplitudes, que se extraen de registros de vocales sostenidas (tanto señal de audio de la voz como de electroglotogramas) con el objetivo de caracterizarlas y permitir la simulación y caracterización de voces patológicas con parámetros acústicos fijados por el usuario. Se continuará el estudio de modelos en espacio de estados que permiten extraer información sobre el estado instantáneo del tracto vocal y de la fuente glótica en forma simultánea. Se estudiará la factibilidad de extraer nuevos parámetros acústicos, a partir de vocales sostenidas, y que sean de utilidad en la práctica clínica, ya sea para detectar la presencia de patologías como para evaluar la evolución de un paciente durante un tratamiento. Otro aspecto a ser investigado se relaciona con la aplicación de técnicas y herramientas provenientes de la teoría de la información. Medidas como la entropía aproximada resultan útiles para evaluar el grado de complejidad de una señal, pero su valor es altamente dependiente de los parámetros utilizados para su cálculo. Se analizarán estrategias orientadas a estimar esta entropía utilizando aquellos parámetros que sean capaces de lograr la mejor tasa de clasificación entre dos clases a ser separadas. Se continuará con el estudio de medidas basadas en la integral de correlación asistida por ruido y la integral de correlación U, propuestas por nuestro grupo, para la estimación de los invariantes dimensión, entropía y ruido, en sistemas simulados y reales de variadas dimensiones. Finalmente, el objetivo más importante de este proyecto se relaciona con la formación de recursos humanos en investigación, a través de la realización de becas postdoctorales y doctorales CONICET, y al fortalecimiento de un grupo de investigación en el área de las TICs, particularmente en el procesamiento de señales biomédicas, en el contexto del Centro de Investigaciones y Transferencia de Entre Ríos, CONICET-UNER (CITER), y del Instituto de Bioinformática y Bioingeniería en vías de creación.
Duracion
Duracion: 36 meses
Estado
En ejecución
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Universidad Nacional de Entre Rios