Ofertes treballs fi d'estudis

Títol: Estudi anatòmic i computacional per estandarditzar la col·locació cranial de bobines per a l’estimulació magnètica transcranial

Director/a: Pamies Vila, Rosa

Email del professor/a: rosa.pamies@upc.edu

Departament del professor/a: 712-EM

• 2024 - MÀSTER UNIVERSITARI EN RECERCA EN ENGINYERIA MECÀNICA

Identificador de l'oferta: 205-06267

Modalitat: Universitat

Possibilitat de beca/finançament: No

Paraules clau:

Descripció:

Aquest Treball Final de Màster se centra en l’anàlisi de la variabilitat anatòmica del crani humà amb l’objectiu de millorar la precisió i la reproductibilitat en la col·locació de bobines d’estimulació magnètica utilitzades en teràpies de neuromodulació. A partir de la generació de 250 models tridimensionals de caps humans, construïts mitjançant dades antropomètriques representatives de la població (amb distribució en percentils i diferenciació per sexe), s’aplica una metodologia rigorosa basada en el disseny d’experiments per capturar la diversitat anatòmica real. Aquest conjunt de models serveix com a base per a simulacions computacionals que analitzen com la morfologia cranial afecta la col·locació i orientació de la bobina. L’objectiu final és identificar punts anatòmics externs que puguin actuar com a referències estables i fiables, facilitant una col·locació clínica precisa sense necessitat de recórrer a imatges mèdiques. Aquesta recerca busca contribuir a l’estandardització i millora dels protocols d’estimulació cerebral no invasiva.

Objectius:

Objectiu general: Identificar punts anatòmics externs sobre la superfície del cap que permetin una col·locació i orientació precisa, reproductible i estandarditzada d’una bobina d’estimulació magnètica per a teràpies de neuromodulació, sense necessitat de guiatge per imatge mèdica. Objectius específics: Construir una base de 250 models 3D de caps humans a partir de dades antropomètriques representatives de la població, considerant percentils i diferenciació per sexe. Aplicar tècniques de disseny d’experiments per assegurar una cobertura adequada de la variabilitat anatòmica. Realitzar simulacions computacionals per analitzar l’efecte de la morfologia cranial en la col·locació i orientació de la bobina d’estimulació magnètica. Determinar els punts externs del cap amb menor variabilitat relativa i més accessibles clínicament per a servir com a referència de col·locació. Proposar una metodologia de col·locació pràctica, aplicable en entorns clínics, basada en aquestes referències anatòmiques.

Tasques a realitzar / Característiques:

Per assolir els objectius plantejats en aquest Treball Final de Màster, es proposa una planificació estructurada en diverses fases, cadascuna amb tasques concretes: 1. Revisió de l’estat de l’art Recopilació i anàlisi de la bibliografia científica relacionada amb: Anatomia cranial i variabilitat morfològica entre individus. Tècniques d’estimulació magnètica transcranial (TMS) i les seves aplicacions clíniques. Mètodes actuals de col·locació de bobines i guiatge (per imatge, sistemes neuronavegats, mètodes heurístics com el 10-20 EEG, etc.). Estudis previs que utilitzen models anatòmics, simulacions o referències externes per optimitzar la col·locació de la TMS. Identificació de les limitacions dels mètodes existents i oportunitats de millora a través d’un enfocament basat en la morfologia. 2. Construcció dels models 3D cranials Selecció i processament de dades antropomètriques representatives (percentils i sexes). Generació dels 250 models tridimensionals de caps humans mitjançant eines de modelatge geomètric i/o estadístic. Validació qualitativa i quantitativa dels models per assegurar-ne la representativitat. 3. Disseny del conjunt d’experiments Aplicació de principis de disseny d’experiments per seleccionar de manera òptima les combinacions morfològiques que assegurin una cobertura adequada de la variabilitat. Classificació i etiquetatge dels models segons paràmetres rellevants (formes globals, mides, proporcions, etc.). 4. Simulacions computacionals Desenvolupament i implementació del model de simulació per analitzar la interacció entre la geometria del cap i la col·locació/orientació de la bobina. Avaluació de diferents estratègies de posicionament sobre cada model. Mesura de l’efectivitat i reproductibilitat de cada posició/orientació en termes d’accessibilitat anatòmica i consistència entre individus. 5. Identificació de punts de referència externs Anàlisi estadística dels resultats de les simulacions per trobar punts anatòmics externs comuns amb baixa variabilitat relativa. Estudi de la facilitat d’identificació clínica d’aquests punts (palpables, visibles, accessibles). 6. Proposta de metodologia pràctica Desenvolupament d’un protocol simplificat per a la col·locació de la bobina basat en punts de referència anatòmics externs. Discussió de l'aplicabilitat clínica i comparació amb els mètodes actuals. 7. Redacció i presentació del treball Elaboració del document final amb tots els apartats estructurats (introducció, marc teòric, metodologia, resultats, discussió i conclusions). Preparació de la presentació oral i del material de suport.

Tema: ENGINYERIA INDUSTRIAL

Tipus: Altre

Càrrega de treball:

18 ECTS

Temàtica ambiental: No

Confidencial (informatiu): Si

Ambit de cooperació: No

Publicació: 21/07/2025

Caducitat: 18/07/2026