Analytical, Diagnostic and Therapeutic Techniques and Equipment Commons^™

Functional 3-D Cellulose & Nitrocellulose Paper-Based, Multiplex Diagnostic Platforms Without Coupling Agents, Mackenzie Elizabeth Tageson

Master's Theses

The purpose of this thesis was to demonstrate device functionality of 3-D paper-based, multiplex platforms, µPADs, without the use of coupling agents between layers. Previously, these platforms were fabricated with double-sided tape and cellulose powder to try to augment proper fluid routing, but difficulties with this method occurred. An acrylic housing unit with strategically placed pressure tabs was designed to aid horizontal and vertical fluid routing through the platform, thus eliminating the inconsistencies associated with coupling agents. Channel characterization studies, a COMSOL^TM simulation, and development time studies were performed to aid device design and demonstrate device functionality.

The implementation …

A Novel Signal Processing Method For Intraoperative Neurophysiological Monitoring In Spinal Surgeries, Krishnatej Vedala

FIU Electronic Theses and Dissertations

Intraoperative neurophysiologic monitoring is an integral part of spinal surgeries and involves the recording of somatosensory evoked potentials (SSEP). However, clinical application of IONM still requires anywhere between 200 to 2000 trials to obtain an SSEP signal, which is excessive and introduces a significant delay during surgery to detect a possible neurological damage. The aim of this study is to develop a means to obtain the SSEP using a much less, twelve number of recordings. The preliminary step involved was to distinguish the SSEP with the ongoing brain activity. We first establish that the brain activity is indeed quasi-stationary whereas …

Direct Quantitative Analysis Of Biomarkers Using Mass Spectrometry, Morgan N. Mcluckey, Zheng Ouyang

The Summer Undergraduate Research Fellowship (SURF) Symposium

Point-of-care (POC) diagnostics describes a step in the medical treatment process where drugs can be monitored in a patient’s body on-site and in a timely fashion. Mass spectrometry (MS) can provide a quick, efficient, and highly accurate method of analysis of patient biofluids and tissues. Developing methods to bring this diagnostic mechanism to hospitals and clinics has the potential to improve patient care through, for example, personalized medicine. Our goal was to develop a way to effectively introduce internal standard (IS), a necessary chemical for the analytical process, to low-volume biofluid samples. Additionally, the effective direct quantitation of biomarkers with …

Spectral Discrimination Of Breast Pathologies In Situ Using Spatial Frequency Domain Imaging, Ashley M. Laughney, Venkataramanan Krishnaswamy, Elizabeth J. Rizzo, Mary C. Schwab, Richard J. Barth, David J. Cuccia, Bruce J. Tromberg, Keith D. Paulsen, Brian W. Pogue, Wendy A. Wells

Dartmouth Scholarship

Introduction: Nationally, 25% to 50% of patients undergoing lumpectomy for local management of breast cancer require a secondary excision because of the persistence of residual tumor. Intraoperative assessment of specimen margins by frozen-section analysis is not widely adopted in breast-conserving surgery. Here, a new approach to wide-field optical imaging of breast pathology in situ was tested to determine whether the system could accurately discriminate cancer from benign tissues before routine pathological processing.

An Assessment Of Novel Biodegradable Magnesium Alloys For Endovascular Biomaterial Applications, Dharam Persaud-Sharma

FIU Electronic Theses and Dissertations

Magnesium alloys have been widely explored as potential biomaterials, but several limitations to using these materials have prevented their widespread use, such as uncontrollable degradation kinetics which alter their mechanical properties. In an attempt to further the applicability of magnesium and its alloys for biomedical purposes, two novel magnesium alloys Mg-Zn-Cu and Mg-Zn-Se were developed with the expectation of improving upon the unfavorable qualities shown by similar magnesium based materials that have previously been explored. The overall performance of these novel magnesium alloys has been assessesed in three distinct phases of research: 1) analysing the mechanical properties of the as-cast …

Fluorescence Characterization Of Quantum Dots For Use As Biomarkers, Logan M. Grimes

Materials Engineering

Fluorescence profiles of quantum dots (QDs) were characterized to select the ideal QDs for encapsulation in phospholipids for use as biomarkers to selectively adhere to cancer cells. QDs were synthesized and extracted 0, 30, 60, and 90 seconds after precursor compounds were mixed. These extractions were isolated by extraction time. Portions from each vial were coated in a zinc sulfide shelling procedure, leaving at least half of the QD solution unshelled. These samples were characterized over four days to monitor fluctuations in fluorescence. This was done utilizing an Ocean Optics spectrometer in conjunction with Spectra Suite software. The central wavelength, …

Evaluation Of The Anterior Talofibular And Calcaneofibular Ligament In Relation To Supination Ankle Sprains, Peter Tran

Biomedical Engineering

Ankle injuries have always posed an issue to a number of athletes. Sports that involve running and jumping accumulate about 25% of injuries correlating to ankle sprains. In most ankle sprains the inversion (supination) of the ankle cause damage to lateral ligaments. The two most common lateral ligaments to experience damage are the anterior talofibular (ATFL) and calcaneofibular (CFL) ligaments. The methods of taping and ankle braces have allowed athletes to prevent recurring sprains from occurring. However, sprains can still occur even when one or both methods are applied. The purpose of each method is to restrict the range of …

Beach Wheelchair Project, Rory Aronson, Joshua Marcum, Samuel Coyne, Alex Hayes, Alexa Colburn, Max Hessel, Benedikt Strauss, Marvin Rimmele, Marco Pietsch

Mechanical Engineering

The Beach Wheelchair, Sandcrawler, is a machine intended to help give people with disabilities the full beach experience. The non-profit organization Bridge II Sports sponsored this project, and tasked us with developing the design and fabricating a prototype. This chair has several features including a linkage mechanism that raises and lowers a chair relative to an external frame, hand crank drive with Gates Carbondrive belt and sprockets, buoyant Wheeleez balloon tires, and much more.

Dynamic Dual-Tracer Mri-Guided Fluorescence Tomography To Quantify Receptor Density In Vivo, Scott C. Davis, Kimberley S. Samkoe, Kenneth M. Tichauer, Kristian J. Sexton, Jason R. Gunn, Sophie J. Deharvengt, Tayyaba Hasan, Brian W. Pogue

Dartmouth Scholarship

The up-regulation of cell surface receptors has become a central focus in personalized cancer treatment; however, because of the complex nature of contrast agent pharmacokinetics in tumor tissue, methods to quantify receptor binding in vivo remain elusive. Here, we present a dual-tracer optical technique for noninvasive estimation of specific receptor binding in cancer. A multispectral MRI-coupled fluorescence molecular tomography system was used to image the uptake kinetics of two fluorescent tracers injected simultaneously, one tracer targeted to the receptor of interest and the other tracer a nontargeted reference. These dynamic tracer data were then fit to a dual-tracer compartmental model …

Biomedical Photoacoustic Imaging Using Gas-Coupled Laser Acoustic Detection, Jami Johnson

Student Research Initiative

Several detection methods have been explored for photoacoustic and ultrasound imaging of biological tissues. Piezoelectric transducers are commonly used, which require contact with the sample to be imaged and have limiting bandwidth characteristics. Interferometry detection exhibits improved bandwidth characteristics and resolution, yet generally require complicated optics and the incorporation of a contacting reflective medium. In this paper, we report the use of a noncontact photoacoustic imaging system that does not require the use of a reflective layer. A simple, robust technique known as gas-coupled laser acoustic detection is used, which has previously been applied to evaluation of composite materials. This …

Automated Home Apnea System, Collin G. Howser, Trevor Grieco

Chancellor’s Honors Program Projects

No abstract provided.

Tracking Knee Joint Functional Axes Through Tikhonov Filtering And Plűcker Coordinates, Wangdo Kim, Yoon-Hyuk Kim, António P. Veloso, Sean S. Kohles

Mechanical and Materials Engineering Faculty Publications and Presentations

Researchers have reported several compensation methods to estimate bone and joint position from a cluster of skin-mounted markers as influenced by Soft Tissue Artifacts (STA). Tikhonov Regularization Filtering (TRF) as a means to estimate Instantaneous Screw Axes (ISA) was introduced here as a means to reduce the displacement of a rigid body to its simplest geometric form. Recent studies have suggested that the ISA of the knee, i.e., Knee Functional Axes (KFA), might be closely connected to the estimation of constraint forces such as those due to medial and lateral connective tissues. The estimations of ISAs were known to be …

Scanning In Situ Spectroscopy Pplatform For Imaging Surgical Breast Tissue Specimens, Venkataramanan Krishnaswamy, Ashley M. Laughney, Wendy A. Wells, Keith D. Paulsen, Brian W. Pogue

Dartmouth Scholarship

A non-contact localized spectroscopic imaging platform has been developed and optimized to scan 1 x 1 cm² square regions of surgically resected breast tissue specimens with ~150-micron resolution. A color corrected, image-space telecentric scanning design maintained a consistent sampling geometry and uniform spot size across the entire imaging field. Theoretical modeling in ZEMAX allowed estimation of the spot size, which is equal at both the center and extreme positions of the field with ~5% variation across the designed waveband, indicating excellent color correction. The spot sizes at the center and an extreme field position were also measured experimentally using the …

Automated Point-Of-Care Image Processing Methodology For The Diagnosis Of Malaria, Michael B. Jorgensen

Master's Theses

Malaria has profoundly influenced human history for over four thousand years and despite numerous attempts at eradication, the prevention, diagnosis, and treatment of malaria have been largely ineffective. More than five hundred million people are affected by malaria every year resulting in over one million deaths. Drug resistance development by the parasite has diminished the effectiveness of numerous treatment options due, in part, to overtreatment of negative patients based on insufficient clinical algorithms and diagnostic methods. The goal of this research was to develop an image analysis algorithm to diagnose malaria with a high degree of sensitivity and specificity in …

Relación Entre Signos Y Síntomas Para Valorar La Función Lagrimal Y La Superficie Ocular En Sujetos Colombianos Y Españoles Sin Patología Ocular Aparente, Matilde Mora-Valencia, Antonio López-Alemany, Francisco Pertusa Grau

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

Objetivo: encontrar una relación entre los síntomas y signos hallados al valorar la función lagrimal y la superficie ocular con pruebas diagnósticas de ojo seco, en un grupo de sujetos colombianos y españoles aparentemente sanos. Método: un total de cien sujetos sanos, cincuenta de población colombiana y cincuenta de población española sin historia previa de lentes de contacto se reclutaron y evaluaron. Los sujetos contestaron el cuestionario para ojo seco de McMonnies y se les realizó tiempo de ruptura lagrimal no invasivo (NIBUT), tiempo de ruptura de la película lagrimal (TFBUT), tinción con fluoresceína y tinción con lisamina y citología …

Noninvasive Near-Infrared Diffuse Optical Monitoring Of Cerebral Hemodynamics And Autoregulation, Ran Cheng

Theses and Dissertations--Biomedical Engineering

Many cerebral diseases are associated with abnormal cerebral hemodynamics and impaired cerebral autoregulation (CA). CA is a mechanism to maintain cerebral blood flow (CBF) stable when mean arterial pressure (MAP) fluctuates. Evaluating these abnormalities requires direct measurements of cerebral hemodynamics and MAP. Several near-infrared diffuse optical instruments have been developed in our laboratory for hemodynamic measurements including near-infrared spectroscopy (NIRS), diffuse correlation spectroscopy (DCS), hybrid NIRS/DCS, and dual-wavelength DCS flow-oximeter. We utilized these noninvasive technologies to quantify CBF and cerebral oxygenation in different populations under different physiological conditions/manipulations. A commercial finger plethysmograph was used to continuously monitor MAP. For investigating …

Editorial, Edgar Hernán Leguizamón Salamanca

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

No abstract provided.

Fiabilidad De La Técnica De Retinoscopia Dinámica Monocular De Merchán En La Cuantificación Del Defecto Refractivo En Adultos Jóvenes, Alejandro León Álvarez, Jorge Mario Estrada Álvarez, Andrés Ladino Giraldo

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

La cuantificación de una ametropía se hace por medio de técnicas de refracción. Objetivo: determinar la fiabilidad de la retinoscopia dinámica monocular (RDM) de Merchán en la medición de los defectos refractivos. Métodos: en un estudio descriptivo de concordancia se evaluaron 110 sujetos (220 ojos) entre los dieciocho y los treinta años de edad con la RDM, la retinoscopia estática (RE), el cilindro cruzado de Jackson (JCC) y el neto de la RDM obtenido compensando el LAG de la retinoscopia de Nott (RDMc), con medición independiente por parte de dos evaluadores en dos sesiones diferentes. En el análisis estadístico de …

Piggyback: Una Alternativa De Corrección Para Córneas Irregulares, Ana Lucía Rosales, Diana Correa, Lina Agudelo, Vanessa Garzón, Myriam Teresa Mayorga C.

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

El sistema de lentes de contacto denominado Piggyback consiste en una combinación de un lente rígido gaspermeable sobrepuesto a un lente blando. Esta combinación pretende disminuir el inconfort que genera el uso de lentes rígidos, especialmente en los pacientes con ectasias e irregularidades corneales, para los cuales es un hecho que la adaptación de un lente rígido es ideal y les proporcionará la mejor imagen óptica posible e incluso mejor que la que proporciona un lente blando, pero que en la mayoría de los casos las molestias, principalmente al momento de parpadear, frenan el proceso de adaptación de estos pacientes. …

Uso De Exámenes Especiales Para Diagnósticos Más Precisos De Ectasias Corneales. Reporte De Caso, Rosario Vidal Olarte

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

En la actualidad, los profesionales de la salud visual y ocular, nos vemos enfrentados a casos típicos de ectasias corneales primarias o secundarias, y aunque los más frecuentes son los queratoconos, no siempre es así. De allí la importancia de una buena correlación clínica, además de la solicitud de exámenes especiales que ayuden a concluir un mejor diagnóstico. Es fundamental recordar que estos son procesos binoculares, en la mayoría de los casos asimétricos, de tal manera que si un ojo lo presenta más avanzado, se debe monitorear el ojo contralateral, porque muy posiblemente la condición puede progresar más adelante. Se …

Resistencia A Los Impactos: Una Mirada Óptica, Jimmy Fernando Reyes Domínguez

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

El objetivo de este artículo de revisión de tema es aportar información acerca de un aspecto que pocas veces se tiene en cuenta (principalmente por la falta de material documentado, escrito o publicado) en el momento de realizar una prescripción a una persona que requiera una ayuda óptica. Se analizará, desde diferentes puntos de vista, el aporte de un lente oftálmico a la seguridad y salud del paciente, con independencia del material en que se fabrique. La resistencia a los impactos de un sistema óptico depende de muchos aspectos, entre ellos: el espesor del lente, el índice de refracción del …

Los Editores De Revistas De La Salle Respecto Al Modelo De Medición De Revistas De Publindex, Esther Juliana Vargas A.

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

No abstract provided.

Valores Normales De Amplitud De Acomodación Mediante Una Técnica Objetiva En Personas Emétropes De 35 A 40 Años De Edad De La Clínica De Optometría De La Universidad De La Salle, Johanna M. González Bermúdez, Luz Ángela Rozo Castillo, Sandra M. Medrano Muñoz, Alejandro León Álvarez

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

Objetivo: determinar los valores de referencia de amplitud de acomodación mediante la medición objetiva dinámica de la amplitud de acomodación (MODAA) en personas preprésbitas emétropes de 35 a 40 años de edad, examinadas en la Clínica de Optometría de la Universidad de La Salle. Metodología: se incluyeron cincuenta pacientes emétropes, agudeza visual de lejos y de cerca con cada ojo igual o mejor a 20/30, binocularidad normal. Se excluyeron defectos de más de 1,50 Dpt en su esfera o más de 1,00 Dpt en el cilindro, alteraciones acomodativas o vergenciales, estrabismos, ambliopía, anisometropía (≥ 1,00 Dpt en la esfera o …

Síndrome De La Visión Del Computador: Diagnósticos Asociados Y Sus Causas, Adriana Paola Castillo Estepa, Aparecida Mari Iguti

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

Objetivo: conocer los factores asociados a cada uno de los síntomas del síndrome de la visión del computador (CVS) y analizar sus principales causas. Métodos: revisión bibliográfica integrativa en las plataformas SciELO, Lilacs y Pubmed de los últimos treinta años. Resultados: fueron seleccionados 32 artículos que cumplieron los criterios de inclusión, en los cuales se encontró la categorización del CVS en diferentes tipos de síntomas, cada uno asociado a diferentes diagnósticos visuales u oculares, que incluían alteraciones vergenciales, acomodativas o alteraciones de la superficie ocular como ojo seco. La terminología que se usa para mencionar los síntomas y la evaluación …

Micromechanical Analysis Of Nanoparticle-Reinforced Dental Composites, Yi Hua, Linxia Gu, Hidehiko Watanabe

Department of Mechanical and Materials Engineering: Faculty Publications

The mechanical behavior of TiO₂ nanoparticle-reinforced resin-based dental composites was characterized in this work using a three-dimensional nanoscale representative volume element. The impacts of nanoparticle volume fraction, aspect ratio, stiffness, and interphase zone between the resin matrix and nanoparticle on the bulk properties of the composite were characterized. Results clearly demonstrated the mechanical advantage of nanocomposites in comparison to microfiber-reinforced composites. The bulk response of the nanocomposite could be further enhanced with the increased nanoparticle volume fraction, or aspect ratio, while the influence of nanoparticle stiffness was minimal. The effective Young’s modulus and yield strength of the composite was …

A Dna Computer For Glioblastoma Multiforme Diagnosis And Drug Delivery, Sumaiya F. Hashmi

CMC Senior Theses

Glioblastoma multiforme (GBM) is a debilitating malignant brain tumor with expected patient survival of less than a year and limited responsiveness to most treatments, often requiring biopsy for diagnosis and invasive surgery for treatment. We propose a DNA computer system, consisting of input, computation, and output components, for diagnosis and treatment. The input component will detect the presence of three GBM biomarkers: vascular endothelial growth factor (VEGF), caveolin-1α (CAV), and B2 receptors. The computation component will include indicator segments for each of these genes, and ensure that output is only released if all the biomarkers are present. The output component …

Conocimiento Del Personal De Salud Del Hospital San Rafael De Leticia Sobre El Sistema Obligatorio De Garantía De La Calidad En La Atención En Salud, Yulima González Hernández, Maryori Quiñones, Wilson Giovanni Jiménez

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

Este artículo surgió del trabajo llevado a cabo en la Universidad Jorge Tadeo Lozano para obtener el título de especialista en Gerencia y Auditoría de la Calidad de la Salud, durante el 2012. Está basado en la normatividad que se encuentra establecida en el Decreto 1011 del 2006, a partir de la cual se crean los estándares del Sistema Obligatorio de Garantía de la Calidad en la Atención en Salud (SOGCS). Objetivo: conocer el grado de conocimiento que tiene el personal de salud que labora en el Hospital San Rafael, en Leticia, Amazonas, sobre este decreto. Materiales y métodos: se …

Evaluación Optométrica “Dinámica” En Niños De Educación Especial Y Materiales Para Su Valoración Clínica, Myrna Miriam Valera Mota, Sandra Iveth Ponce Gómez, Diana Cecilia Tapia Pancardo

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

Objetivo: valorar optométricamente, de forma “dinámica”, a niños de educación especial. Se llama dinámica a la valoración que implica que el optometrista adapte las pruebas al niño y no que el niño se adapte a las pruebas. Materiales y métodos: se realizó una entrevista no estandarizada, similar a la historia clínica, que recomienda las pruebas para valorar a un paciente de educación especial, incluyendo pares craneales. Se elaboraron pruebas de agudeza visual y colorimetría lúdicas (test de visión al color) y se valoraron cuatro pacientes varones, de 1,9 a siete años de edad, que asisten a consulta psicológica en la …

Justicia Social En Salud: Un Contexto De Flexibilización Laboral Y Vulnerabilidad Social, Jesús Alercio Ortega Bolaños

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

La incidencia de la teoría liberal, su aplicación ideológica sobre la propiedad y la libertad individual, genera un efecto transversal en la calidad de vida y la salud de la población colombiana, lo que configura el contexto en el cual la justicia social en salud y su enfoque desde el principio de igualdad de oportunidades estarían determinados por las dinámicas de las reformas del sistema de protección social y las relaciones de trabajo y flexibilización laboral. El presente trabajo es una reflexión sobre estos temas, realizada a partir de una revisión sistemática de literatura publicada en revistas indexadas, con valoración …

La Tomografía Computarizada Y La Resonancia Magnética En Patologías Frecuentes De Órbita Y Vía Óptica. Una Revisión, Lina Marcela Acuña Bedoya, Sara Viviana Angulo Sánchez

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

Objetivo: determinar las aplicaciones clínicas de la tomografía axial computarizada (TAC) y la resonancia magnética (RM) en el diagnóstico y manejo de algunas patologías frecuentes de órbita y vía óptica. Materiales y métodos: se realizó una revisión bibliométrica empleando estrategias de búsqueda en las bases de datos Pubmed y Medline, entre otras. Resultados y discusión: con la presente revisión se identificó el examen de preferencia por ciertos autores entre el 2009 y el 2012 para patologías frecuentes de órbita y vía óptica. Sin embargo, en el proceso de búsqueda se evidenció que algunas presentaron frecuencias similares durante un periodo determinado, …