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Instituto de Tecnologías Físicas y de la Información

Leonardo Torres Quevedo

Memoria de actividades

Contenido

1. Objetivos del Instituto. Áreas tecnológicas 41.1 Estructura del Instituto. Organigrama, líneas de investigación 61.2 Dirección y Órganos de Gestión. Claustro Científico, Junta de Instituto 81.3 Departamentos y Grupos de investigación. 9

1.3.1 Departamento de Acústica y Evaluación No Destructiva (DAEND) 9

1.3.2 Departamento de Sensores y Sistemas Ultrasónicos (DSSU) 13

1.3.3 Departamento de Tratamiento de la Información y Criptografía (DTIC) 17

1.4 Servicios del Instituto 19

2. Personal 20

3. Ingresos por infraestructura 25

4. Labor investigadora 274.1 Proyectos de investigación 28

4.1.1 Plan Nacional de Investigación 29

4.1.2 Comisión Europea (VII Programa Marco, Craft, etc.) 41

4.1.3 Comunidades Autónomas 46

4.1.4 Cooperación Internacional - Acciones Integradas. Redes 48

4.1.5 Intramural 56

4.2 Contratos transferencia tecnológica a empresas nacionales 574.3 Transferencia de tecnología a instituciones extranjeras 624.4 Contratos para asistencia científico-técnica 63

4.4.1 Asistencia Científico-Técnica con Organismos Públicos Nacionales 64

4.4.2 Asistencia Científico-Técnica con Empresas Españolas 66

4.4.3 Asistencia Científico-Técnica con Organismos Públicos Extranjeros 68

4.5 Otros 694.5.1 Evaluador de Proyectos del Plan Nacional 70

4.5.2 Miembro evaluador en Tribunales de Tesis 71

5. Patentes 73

6. Publicaciones científicas 766.1 Revistas SCR 776.2 Revistas No SCR 856.3 Congresos nacionales 876.4 Congresos Internacionales 906.5 Libros y Capítulos de Libro 1026.6 Artículos en volúmenes colectivos. Proceedings 1046.7 Tesis doctorales 108

7. Ciclo de conferencias del ITEFI 104

8. Cursos y seminarios de carácter académico 1118.1 Cursos de Doctorado y Post-doc 1128.2 Cursos de Máster 1088.3 Seminarios 1168.4 Cursos de especialización 117

9. Conferencias y reuniones 1199.1 Organización de Congresos Internacionales 1209.2 Reuniones técnicas Internacionales 1229.3 Conferencias Invitadas 123

10. Visitas y estancias 12510.1 Estancias en centros extranjeros 12610.2 Visitas de investigadores extranjeros al ITEFI 127

11. Otros 128

12. El ITEFI y los medios 133

13. Jubilación 135

14. Directorio 138

ITEFI, Memoria 2013-2014

Página 41. Objetivos del Instituto. Áreas Tecnológicas

El Instituto de Tecnologías Físicas y de la Información “Leonardo Torres Quevedo”, conocido como ITEFI, es un instituto propio del CSIC de reciente creación, dado que comenzó su andadura en junio de 2013. Su puesta en marcha ha sido el resultado de la reestructuración de las tecnologías físicas en el campus de Serrano, por lo que aglutinó al Centro de Tecnologías Físicas “Leonardo Torres Quevedo” ―CETEF―, al Centro de Acústica y Evaluación No Destructiva ―CAEND― (formado previamente por personal procedente del Instituto de Acústica –IA– y del Instituto de Automática Industrial ―IAI―) y al Instituto de Seguridad de la Información ―ISI― (anteriormente Instituto de Física Aplicada ―IFA―).

Así, a pesar de ser un instituto tremendamente joven, tiene a sus espaldas la tradición y experiencia de las personas que lo componen, siendo heredero de las líneas de investigación que en el pasado definieron y caracterizaron a los Institutos mencionados.

Además, el Instituto mantiene el nombre de “Leonardo Torres Quevedo” no solo porque hace referencia al nombre del edificio que es su sede, sino también porque desde sus inicios, todo su personal, de forma inequívoca, quiere ser pionero en las tecnologías físicas, matemáticas y de la información.

Como otros institutos, el ITEFI ha padecido en este tiempo la crisis económica que le ha supuesto una importante pérdida de personal, con tasa de reposición nula, paliada en parte por el tesón y la dedicación de todos los trabajadores del Instituto. Ello se ha traducido en un importante número de contratos y proyectos que han permitido la contratación temporal de personal investigador para apoyar el desarrollo de sus líneas de investigación.

El ITEFI está constituido por tres departamentos: Acústica y Evaluación No Destructiva (AEND), Sensores y Sistemas Ultrasónicos (SSU) y Tratamiento de la Información y Criptografía (TIC), y posee una estructura de servicios comunes como: gerencia, biblioteca, compras, conserjería, contabilidad, informática, mantenimiento, multimedia, reprografía, secretaría y taller eléctrico y mecánico. Algunos de estos servicios dan apoyo también al personal de otros institutos y de los servicios centrales del CSIC que tienen despachos en el edificio.

El lector tiene ante sí la memoria de las actividades desarrolladas por los investigadores, técnicos y personal de apoyo y servicios del ITEFI desde su creación hasta finales del año 2014. La labor de recopilación y edición de esta memoria han sido fruto de la especial dedicación de Enrique Riera y María Barraza, a quieres todos expresamos nuestro agradecimiento.

Finalmente, señalar que los resultados y logros que se incluyen en esta memoria no hubieran sido posibles sin la colaboración de todo el personal del Instituto, a quiénes desde aquí quiero agradecer su colaboración y animo a seguir trabajando en la misma línea porque “si los principios son difíciles, lo peor aún queda por llegar”

Luis Hernández EncinasDirector del ITEFI

ITEFI, Memoria 2013-20141. Objetivos del Instituto. Áreas Tecnológicas

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Claustro Junta de Instituto

DirecciónLuis Hernández Encinas

Vicedirección TécnicaLuis Gómez-Ullate Alvear

Vicedirección CientíficaEnrique Riera Franco de Sarabia

GerenciaEmilio Mateos Jiménez

Acústica y Evaluación No Destructiva (DAEND)Óscar Martínez Graullera

Sensores y Sistemas Ultrasónicos (DSSU)Tomás E. Gómez Álvarez-Arenas

Tratamiento de la Información y Criptografía (DTIC)Agustín Martín Muñoz

Acústica Ambiental

Caracterización de Materiales mediante Evaluación No Destructiva

Evaluación por Ultrasonidos

Ultrasonidos para el Análisis de Líquidos y Bioingeniería

I+D en Sensores

Resonadores Ultrasónicos para Cavitación y Micromanipulación

Sistemas y Tecnologías Ultrasónicas

Criptografía y Seguridad de la Información

Servicios

AdministrativosGerencia

Compras

Contabilidad y pagaduría

GeneralesConserjería

Informática

Mantenimiento

Reprografía

Técnicos o de taller

Taller mecánico

Taller electrónico

Diseño gráfico y multimedia

Biblioteca


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Acústica Ambiental: caracterización de la respuesta dinámica de sistemas vibroacústicos y diseño de dispositivos para el control del ruido ambiente (interior y exterior).

Sistemas y Tecnologías Ultrasónicas: transductores, imagen y detección de alta resolución y radiación eficaz de potencia. Aplicaciones biomédicas e industriales.

Automática, Robótica e Informática (AUT)

Micro y Nano sistemas integrados (MICRO)

Matemáticas (MATH)

Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC)

Tecnologías Físicas/Tecnologías Avanzadas de la Producción (TECH)

Se incluyen dentro de siguientes líneas de investigación del Área de Tecnologías Físicas

Criptografía: diseño, implementación y análisis de métodos y herramientas criptográficas para garantizar la seguridad de la información y su comunicación.

Tecnologías de la información y las comunicaciones: protección de la información sensible mediante tecnologías físicas, métodos matemáticos y antenas.

Sensores y Actuadores: sensores químicos basados en nano-materiales, sistemas sensoriales y resonadores. Aplicaciones en seguridad, medio ambiente, salud y alimentación.

Evaluación No Destructiva de materiales: técnicas de ensayo y caracterización de propiedades mecánicas y estructurales de materiales y componentes.

Estructura del Instituto. Líneas de investigación


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Representantes de personal

Presidente Luis Hernández Encinas Director

Vicepresidentes Luis Gómez-Ullate Alvear Vicedirector Técnico Enrique Riera Franco de Sarabia Vicedirector Científico

Secretario Emilio Mateos Jiménez Gerente

Vocales Agustín Martín Muñoz Jefe Departamento DTIC

Óscar F. Martínez Graullera Jefe Departamento DAEND

Tomás E. Gómez Álvarez-Arenas Jefe Departamento DSSU

Juan Carlos Liébana

Ignacio Sánchez García

María Luisa Verdeal Lombardía

Claustro Científico

Gonzalo Álvarez MarañónJosé Javier Anaya VelayosTeresa Bravo MaríaFrancisco J. Chinchurreta Segovia Pedro Cobo ParraLuis Elvira SeguraVerónica Fernández MármolJosé Luis Fontecha GonzálezCarlos Fritsch YustaAmparo Fúster SabaterTomás E. Gómez Álvarez-Arenas Luis Gómez-Ullate AlvearItziar González GómezMargarita González Hernández

Luis Hernández EncinasM. Carmen Horrillo GüemesAlberto Ibáñez RodríguezAgustín Martín MuñozÓscar F. Martínez GraulleraJaime Muñoz MasquéMonserrat Parrilla RomeroGerardo Pastor DéganoAntonio Ramos FernándezEnrique Riera Franco de SarabiaJosé Pedro Santos BlancoIsabel Sayago OlmoFrancisco Isidro Simón HidalgoJuan Vassal'lo Sanz

Miembros

Presidente Luis Hernández Encinas

Vicepresidentes Luis Gómez-Ullate Alvear Enrique Riera Franco de Sarabia

Secretaria Verónica Fernández Mármol

Director Luis Hernández EncinasVicedirector Técnico Luis Gómez-Ullate AlvearVicedirector Científico Enrique Riera Franco de Sarabia

Dirección

Junta de Instituto

Dirección y Órganos de Gestión


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Departamento de Acústica y Evaluación No Destructiva (DAEND)Óscar Martínez Graullera

Departamentos y Grupos de Investigación

Luis Elvira Segura (Responsable del Grupo)

Francisco Montero de Espinosa Feijoo (Editor del Grupo)

Francisco Javier Chinchurreta SEgovia

M. Antonia García-Olias Rey de Viñas

M. Candelas Redondo Carrasco

Cristina Aparicio Peña

Pedro Miguel Castro Blázquez

Shiva Kant Shukla

Francisco Isidro Simón Hidalgo (Responsable del Grupo)

Pedro Cobo Parra (Editor del Grupo)

Teresa Bravo María

Carlos de la Colina Tejada

Eduardo Andrés Gallegos

Marco Cortés Sonseca

Grupo de Acústica Ambiental

José Javier Anaya Velayos (Responsable del Grupo)

Margarita González Hernández (Editor del Grupo)

Sofía Aparicio Secanellas

Miguel Ángel Molero Armenta

Jesús Olivera Cabo

Javier Ranz García

Dalmay Lluveras Núñez

Grupo de Caracterización de Materiales mediante Evaluación No Destructiva

Óscar Martínez Graullera (Responsable del Grupo)

Luis Gómez-Ullate Alvear (Editor del Grupo)

Alberto Ibáñez Rodríguez

Montserrat Parrilla Romero

David Romero Laorden

Javier Rodrigo Villazón Terrazas

Grupo de Evaluación por Ultrasonidos

Grupo de Ultrasonidos para el Análisis de Líquidos y Bioingeniería


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El Departamento de Acústica y Evaluación No Destructiva (DAEND) está integrado por cuatro grupos: Acústica Ambiental (GAA), Caracterización de materiales mediante Evaluación No Destructiva (CARMA), Evaluación por Ultrasonidos (GEUS) y Ultrasonidos para el Análisis de Líquidos y Bioingeniería (ULAB).

Grupo de Acústica Ambiental (GAA)

El GAA se formó en 1994 y proviene del antiguo Departamento de Acústica Ambiental del Instituto de Acústica del CSIC.

En el campo acústico en interiores, nuestro grupo ha sido pionero en la caracterización acústica de materiales para mejorar la calidad acústica de las viviendas. Además de poner a punto procedimientos para su caracterización.

En ruido en exteriores, el GAA ha sido pionero en la elaboración de los procedimientos y criterios sobre los mapas de ruido, así como en la evaluación del ruido en grandes infraestructuras ferroviarias y aeroportuarias. También se ha participado en la elaboración tanto de la Ley del Ruido como sus desarrollos normativos.

Como instalaciones dispone de cámara reverberante, cámara anecoica, tanque hidroacústico y cámaras de transmisión a ruido aéreo y a ruido de impactos.

Nuestro tanque hidroacústico, único en España, nos ha permitido trabajar en la caracterización de transductores, y de estudios sobre propagación acústica, en agua.

Líneas de investigación

●● Desarrollo de nuevos métodos de evaluación del ruido, de sus efectos, y de sus técnicas de control, en los distintos campos de la ingeniería, para reducir el impacto negativo de la contaminación acústica en la población y la mejora de los sistemas de ingeniería.

●● Evaluación del ruido: definición de índices de ruido, métodos de medida, mapas de ruido, impacto acústico ambiental, contribución al ruido global de vehículos individuales.

●● Efectos del ruido: efectos fisiológicos (pérdidas de audición, acúfenos,..), cámaras para ensayos acústicos con animales.

●● Control del ruido: técnicas de control pasivo (barreras, encapsulamiento, filtrado, protección auditiva, absorción,..), técnicas de control activo (control del ruido en conductos, en medios de transporte, control del ruido estructural, protectores auditivos activos,..), y control híbrido pasivo-activo (control híbrido del ruido de escape, absorción híbrida del ruido), ruido de cavidades y conductos.

●● Acústica de edificios y estructuras: elementos constructivos avanzados de aislamiento directo y en vías indirectas, uniones simétricas, asimétricas y con elementos elásticos, trasdosados laminares ligeros.

●● Nuevos materiales y dispositivos acústicos absorbentes.

●● Confortabilidad y privacidad acústicas.

●● Diseño y control directivo de radiación electroacústica mediante técnicas de beamforming.

●● Reproducción de campos aleatorios (campo difuso, campo de capa límite turbulenta) en condiciones de laboratorio.

●● Identificación de fuentes de ruido.


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Grupo de Caracterización de materiales mediante Evaluación No Destructiva (G-CARMA)

El grupo actualmente está formado por un investigador científico, un científico titular, tres doctores contratados y dos investigadores predoctorales. La formación de estos investigadores es multidisciplinar incluyendo físicos, matemáticos e ingenieros.


●● Evaluación no destructiva. Dentro de la línea de evaluación no destructiva el grupo se dedica a la caracterización de materiales. Se busca caracterizar el material tanto en el proceso de fabricación, como durante su vida útil una vez puesto en servicio.

●● Los resultados de la investigación del grupo se han aplicado o está prevista su aplicación en las siguientes áreas:

o Prefabricados de hormigón.

o Grandes estructuras.

o Pavimentos de carreteras.

o Patrimonio histórico.

o Materiales compuestos.

Grupo de Evaluación por Ultrasonidos (GEUS)

El Grupo de Evaluación por Ultrasonidos centra su actividad investigadora en el uso de ultrasonidos para la medida indirecta de propiedades físicas de materiales, tejidos y componentes, con objeto de caracterizarlos y conocer su estado sin que éstos vean alteradas sus propiedades ni su funcionalidad.

Los resultados de esta investigación se orientan a la mejora de la seguridad de infraestructuras; la mejora de la producción industrial, el apoyo al desarrollo de nuevos materiales y componentes, y a la mejora y desarrollo de nuevas herramientas de diagnóstico médico.


la acción investigadora se desarrolla en tres líneas básicas que se complementan para aumentar la calidad y la velocidad de composición de la imagen ultrasónica:

●● Imagen acústica 2D, 3D y 4D.

●● Técnicas de modelado y cálculo del campo acústico.

●● Diseño de arrays de transductores ultrasónicos.

●● Técnicas de adquisición, procesamiento de señales y análisis de datos.

●● Desarrollo de instrumentación y métodos de medida.


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Grupo de Ultrasonidos para el Análisis de Líquidos y Bioingeniería (ULAB)

El grupo tiene una larga experiencia de trabajo común en temáticas tales como:

●● Desarrollo de sistemas ultrasónicos (transductores, electrónica y programación).

●● Propagación de ondas elásticas en medios sólidos y líquidos, homogéneos y heterogéneos.

●● Interacción ondas mecánicas/ sistemas y procesos microbiológicos y bioquímicos.

●● Calibración de equipos médicos de ultrasonidos.

Estas temáticas encuentran su aplicación en diversos ámbitos tales como biotecnología, biomedicina, industria alimentaria, industria aeronáutica, caracterización de materiales y evaluación no destructiva.


●● Instrumentación para la medida de parámetros mecánicos en líquidos, soluciones y materiales en general.

●● Seguimiento e identificación de procesos químicos y biológicos por medio de ultrasonidos.

●● Instrumentación biomédica.

●● Transducción piezoeléctrica: materiales y transductores.

●● Metrología ultrasónica.


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Departamento de Sensores y Sistemas Ultrasónicos (DSSU)Tomás Gómez Álvarez-Arenas

Antonio Ramos Fernández (Responsable del Grupo)

Enrique Riera Franco de Sarabia (Editor del Grupo)

Carlos Fritsch Yusta

José Luis San Emeterio Prieto

Tomás Enrique Gómez Álvarez-Arenas

Juan Antonio Gallego Juárez

Jorge Jaime Camacho Sosa Días

Jorge Fernández Cruza

José Miguel Moreno Llamas

Manuel Pérez López

María Dolores Fernández Caballero Fariñas

Nuria González Salido

Luis Medina Valdés

Jorge Topete

Víctor Manuel Acosta Aparicio

Germán Fernando Rodríguez Corral

Luis Alberto Pinto del Corral

Luis Díez Blanco

Ignacio Martínez González

José Luis Fontecha González (Responsable del Grupo)

José Pedro Santos Blanco (Editor del Grupo)

M. Carmen Horrillo Güemes

M. Jesús Fernández Díez

Isabel Sayago Olmo

Francisco Javier Gutiérrez Monreal

Enrique Montero Calero

Manuel Aleixandre Herrero

Grupo de I+D en Sensores

M. Icíar González Gómez (Responsable del Grupo) Grupo de Resonadores Ultrasónicos para Cavitación y Micromanipulación

Grupo de Sistemas y Tecnologías Ultrasónicas


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El Departamento de Sensores y Sistemas Ultrasónicos (DSSU) está formado por los siguientes grupos: I+D en Sensores (GRIDSEN), Resonadores Ultrasónicos para Cavitación y Micromanipulación (RESULT) y Sistemas y Tecnologías Ultrasónicas (GSU).

Grupo de I+D en Sensores (GRIDSEN)

La actividad del Gridsen está basada en la investigación y desarrollo de sensores químicos y biológicos de estado sólido. Estos sensores están destinados a la detección de sustancias de impacto en la sociedad que afecten al medio ambiente, como contaminantes, sustancias tóxicas, agentes de guerra química o biológica o el control de la calidad y seguridad de los alimentos.

Gridsen es un grupo de I+D consolidado, pionero en sensores de gases a nivel nacional y en el CSIC desde 1988, con reconocimiento internacional, producción científica de calidad y proyectos nacionales e internacionales de relevancia y contratos con empresas.


●● Diseño y desarrollo de sensores químicos y biológicos de tipo Resistivo y de Ondas Acústicas Superficiales (SAW). Ambos están basados en película delgada, materiales nanoestructurados y material biológico utilizando tecnologías tales como Low Pressure Chemical Vapor Deposition (LPCVD), sputtering, spinning, electrospinning etc.

Grupo de Resonadores Ultrasónicos para Cavitación y Micromanipulación (RESULT)

El grupo RESULT procede del departamento de Señales, Sistemas y Tecnologías ultrasónicas del antiguo instituto de Acústica del CSIC. Se ha formado recientemente a partir de dos líneas de investigación en desarrollo desde hace aproximadamente 20 años por dos investigadoras.

El grupo RESULT realiza desarrollo de dispositivos microfluídicos para manipulación ultrasónica con aplicaciones de sorting, separación y fijación celular, así como la caracterización de las propiedades elásticas de células eucariotas aisladas. Incluye estudios de modelización numérica, tanto de los dispositivos como de las células. Otra actividad en curso del grupo es la investigación teórica y experimental de los mecanismos no lineales que rigen los procesos de cavitación acústica inducida en fluidos y medios multifásicos para aplicaciones de HIFU.

El grupo ya se ha consolidado como referencia internacional tanto por sus desarrollos tecnológicos pioneros como por la aplicación a biomedicina en detección precoz de metástasis por ultrasonidos, también pionero ( http://www.newscientist.com/article/dn20531-sound-waves-can-identify-cancers-that-have-spread.html).

El grupo RESULT coordina la actividad investigadora multidisciplinar incluyendo físicos e ingenieros biólogos moleculares y oncólogos de diferentes universidades españolas (URJC Madrid, U. Politécnica Mondragón) y extranjeras (Universidad de Manchester), así como de hospitales (Hospital General Universidad de Elche y Hospital Ramón y Cajal), además del Centro de ámbito Espacio E-USOC, Centro de microtecnologías IKERLAN y ocasionalmente con el CNIO.


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●● Desarrollo de microdispositivos para manipulación ultrasónica: sorting, separación, Acoustic Tweezers y fijación celular. Estudio de los mecanismos que rigen estos procesos.

●● Estudio del comportamiento acústico-elástico de diferentes tipos de células eucariotas aisladas y de sus interacciones en suspensión. Aplicación a células humanas. Modelización celular y verificación experimental de los modelos teóricos.

●● Estudios teóricos, numéricos y experimentales sobre los mecanismos básicos que rigen procesos de cavitación acústica inducida en fluidos y en medios multifásicos (emulsiones y suspensiones) a través de análisis de acústica no lineal, incorporando nuevos algoritmos.

Todas ellas enmarcadas en temáticas multidisciplinares de aplicación en biotecnología, biomedicina, y transferencia de masa y biomasa.

Sistemas y Tecnologías Ultrasónicas (GSTU)

Formado por especialistas con décadas de experiencia en sistemas y tecnologías ultrasónicas, la física implicada (transducción, propagación, difracción), y su aplicación médica e industrial. Integra catorce investigadores y cinco técnicos en sus laboratorios especializados.

Su finalidad es innovar en:

A) Estudio y modelado de fenómenos físicos involucrados.

B) Sistemas y tecnologías: Transductores, electrónica de emisión-recepción, y procesamiento digital.

C) Métodos, técnicas y aplicaciones ultrasónicas.

Desde 2000, se financia con 50 Proyectos y 65 contratos, y generó 30 patentes y unos 300 artículos (170, en 2008-2012) en revistas SCI y libros con ISBN. El grupo transfiere activamente tecnologías y resultados a la industria. Participó en la creación de 2 empresas spin-off (Dasel S.L. y Pusonics S.L.) y, actualmente, en su mantenimiento. Forma parte de redes internacionales de I+D y realiza actividades de formación de post-grado: tesis doctorales/de maestría y cursos).


A) Estudio y modelado de fenómenos físicos

●● Métodos computacionales para simulación y diseño. Modelos no-lineales.

●● Teoría de radiación y propagación de haces ultrasónicos especiales.

●● Reducción de la respuesta no-lineal e interacción modal en transductores de potencia.

●● Propagación con alta intensidad. Modelización de efectos complejos en multifases.

●● Difracción en aperturas de geometría no convencional y régimen transitorio.

●● Análisis de propiedades en tejidos y materiales (mecánicas, térmicas).

●● Formación de imagen de alta resolución en campo lejano y cercano.

Piezoelectric Transducer. Displacement distribution. [μm]


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B) Sistemas y tecnologías

●● Formación ultra-rápida de imagen multi-modal.

●● Sistemas multicapa no-resonantes para adaptación de transductores en aire.

●● Sistemas de alta intensidad con alto rendimiento electroacústico.

●● Detección no invasiva: micro-flujometría, termometría, micrometría y elasticidad de capas.

●● Innovación en imagen: tomografía, composición biplanar, multiangular y circular, elastografía.

C) Métodos y aplicaciones

●● Técnicas de coherencia de fase.

●● Autoenfoque en sistemas phased array.

●● Composición multimodal de imagen para diagnóstico de cáncer de mama.

●● Análisis espectral de ultra-alta resolución para detectar gradientes térmicos.

●● Mitigación de contaminación en accidentes nucleares severos: aglomeración acústica.

●● Monitorización de la actividad biológica en plantas por ultrasonidos sin contacto.

●● Detección no invasiva en arterias, y control intra-operatorio de by-passes.


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Departamento de Tratamiento de la Información y Criptografía (DTIC)Agustín Martín Muñoz

Luis Hernández Encinas (Responsable del Grupo)

Agustín Martín Muñoz (Editor del Grupo)

Gerardo Pastor Dégano

Jaime Muñoz Masqué

Amparo Fúster Sabater

Gonzalo Álvarez Marañón

Verónica Fernández Mármol

Fausto Montoya Vitini

Raúl Durán Díaz

Araceli Queiruga de Dios

Jesús Antonio Negrillo Espigares

Natalia Denisenko Yakucheva

José Ignacio Sánchez García

Alfonso Blanco Blanco

Carlos Juan Fernández Gallardo Alía

Luis Manuel González Bausa

Víctor Antonio Gayoso Martínez

Marta Conde Pena

Grupo de Criptografía y Seguridad de la Información

Grupo de Criptografía y Seguridad de la Información (GiCSI)

El GiCSI se dedica a la Investigación y el desarrollo de técnicas para garantizar la seguridad, autenticidad e integridad de la información transmitida o almacenada por medios electrónicos. Tiene amplia experiencia en:

1. Diseño de sistemas para el cifrado de texto, imagen y voz (algunos para las Fuerzas Armadas) y su criptoanálisis (en particular, se han roto el A5/2 de telefonía móvil y criptosistemas caóticos continuos y discretos).

2. Protocolos para la generación pseudoaleatoria de números, firmas digitales y funciones resumen.

3. Seguridad de criptosistemas de clave secreta y pública (distribución de primos, logaritmo discreto, curvas elípticas, etc.).

4. Seguridad en aplicaciones web y bases de datos, propagación de malware en redes sociales e ingeniería social.

5. Implementación de un sistema de distribución cuántica de claves en espacio libre (logrado récord mundial en velocidad de transmisión de clave). Se imparten cursos de posgrado y másteres (CNI, universidades, etc.).


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●● Métodos y técnicas de la Criptografía

ƮƮ Sistemas de cifrado de clave secreta: cifradores en flujo y cifradores en bloque.

ƮƮ Sistemas de cifrado de clave pública basados en problemas y métodos matemáticos de la Teoría de Números: factorización (RSA), logaritmo discreto (ElGamal, curvas elípticas), suma de un subconjunto (mochilas), etc.

ƮƮ Sistemas experimentales de cifrado e intercambio de clave por métodos cuánticos.

ƮƮ Sistemas de cifrado de imágenes.

ƮƮ Protocolos criptográficos: funciones resumen, firmas digitales, identificación y autenticación por métodos biométricos, compartición de secretos, esteganografía, marcas de agua, etc.

●● Procesos y algoritmos para el Criptoanálisis

ƮƮ Criptoanálisis de sistemas de cifrado de clave secreta.

ƮƮ Criptoanálisis de sistemas de cifrado de clave pública.

ƮƮ Seguridad de protocolos criptográficos: funciones resumen, firmas digitales, compartición de secretos, etc.

ƮƮ Criptoanálisis de criptosistemas caóticos continuos y discretos.

ƮƮ Herramientas para analizar vulnerabilidades de dispositivos físicos criptográficos mediante canales laterales.

●● Teoría de la complejidad computacional

ƮƮ Generadores de bits pseudoaleatorios.

ƮƮ Complejidad lineal de secuencias binarias pseudoaleatorias.

●● Seguridad en redes de información

ƮƮ Gestión de riesgos de sistemas de información.

ƮƮ Seguridad en las comunicaciones.

ƮƮ Seguridad de las aplicaciones web.

ƮƮ Sistemas de detección de intrusos.


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ServiciosGerente. Emilio Mateos Jiménez

Servicios del Instituto

Gerencia

Francisca Carmona Aliaga

María González Alvarado

Vicente Gonzalo Garrido

Susana Jordán de Urries de Vega

M. Elena Losada Gómez

Emilio Mateos Jiménez

Administrativos

Compras

Francisco Javier Gutiérrez de la Cruz


Isabel Carmen Martínez González

M. Ángeles Vega Medina

M. Luisa Verdeal Lombardía

Conserjería

Isabel Gahete Cano

Invención Manso Asensio

Isidoro Palomar Sancho

Generales

Informática

Alejandro Moreno Molero

Juan Luis Tabera Galván

Mantenimiento

Félix Marín Trigo

Mario Sánchez Jorge

Reprografía

Carlos Puicercús Vázquez

Taller mecánico

Sergio Cabezas Galán

Raquel Sáez Jiménez

Eugenio Villanueva Martínez

Técnicos o de taller

Taller electrónico

Juan Carlos de Liébana Gallego

Diseño Gráfico y Multimedia

M. del Castillo Barraza Caracuel

M. Lourdes de Pablo Blasco

Biblioteca y servicio de búsqueda de información

2. Personal

ITEFI, Memoria 2013-20142. Personal

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Departamento Acústica y Evaluación no Destructiva

Montero de Espinosa Freijo, Francisco

Anaya Velayos, José Javier Gómez-Ullate Alvear, Luis Cobo Parra, Pedro

Bravo María, TeresaChinchurreta Segovia, Francisco JavierElvira Segura, LuisGonzález Hernández, Margarita Ibáñez Rodríguez, AlbertoMartínez Graullera, Óscar FernandoParrilla Romero, Monserrat Simón Hidalgo, Francisco IsidroColina Tejada, Carlos de La

Aparicio Peña, CristinaGonzález Díaz, CristóbalOlivera Cabo, JesúsRodríguez López, Jaime

Aparicio Secanellas, Sofía Castro Blázquez, Pedro MiguelOrtiz Montaño, SantiagoRomero Laorden, David

Durán Gómez, Carmen

Andrés Gallegos, Eduardo de

Cortés Sonseca, Marco

Lluveras Nuñez, Dalmay

Ranz García, Javier

Villazón Terrazas, Javier Rodrigo

Profesor de investigación

Investigador científico

Científico titular

Investigador titular de OPIS

Doctor Contratado

Titulado superior contratado

Titulado medio contratado

Especialista I+D+I

Personal laboral

Becario/a predoctoral

Permiso de estancia


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Departamento de Sensores y Sistemas Ultrasónicos

Fritsch Yusta, CarlosHorrillo Güemes, M. CarmenRamos Fernández, AntonioRiera Franco de Sarabia, Enrique

Fontecha González, José LuisGómez Álvarez-Arenas, Tomás E.González Gómez, ItziarSantos Blanco, José PedroSayago Olmo, Isabel

Fernández Díez, María Jesús

Aleixandre Herrero, Manuel Camacho Sosa Dias, Jorge

Gallego Juárez, Juan Antonio

Gutiérrez Monreal, Francisco Javier

Fernández Cruza, JorgeMoreno Llamas, José MiguelTopete García, Jorge

Díez Blanco, LuisGuinot Rodríguez, ÁngelMartínez González, Ignacio

Acosta Aparicio, Víctor Manuel

Montero Calero, Enrique

Pinto del Corral, Luis Alberto

Andrés García, Roque RubénFernández Caballero Fariñas, Mª DoloresGonzález Salido, NuriaMedina Valdés, Luis


Científico titular

Investigador titular de OPIS

Doctor Contratado

Titulado superior contratado

Técnico superior contratado

Técnico de I+D+I

Personal laboral


Colaborador I+D+I

Profesor vinculado ad honorem

Investigador vinculado ad honorem


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Departamento de Tratamiento de la Información y Criptografía

Muñoz Masqué, JaimePastor Dégano, Gerardo

Álvarez Marañón, GonzaloFernández Mármol, VerónicaFúster Sabater, AmparoHernández Encinas, LuisMartín Muñoz, Agustín

Gayoso Martínez, Víctor Antonio

Montoya Vitini, Fausto

Denisenko Yakucheva, NataliaNegrillo Espigares, Jesús Antonio

Blanco Blanco, AlfonsoSánchez García, José Ignacio

González Bausá, Luis M.Moreno Llamas, José Miguel

Fernández-Gallardo Alia, Carlos Juan

Conde Pena, Marta

Durán Díaz, José RaúlEspinosa García, JavierFuentes Rodríguez, AlbertoHernández Álvarez, FernandoOrúe López, Amalia BeatrizRosado María, M.ª EugeniaTorrano Giménez, Carmen


Científico titular

Doctor Contratado

Técnico de laboratorio

Especialista I+D+I

Permiso de estancia


Colaborador I+D+I

Profesor vinculado ad honorem

Técnico de I+D+I


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Personal de servicios comunes

Mateos Jiménez, Emilio

Pablo Blasco, M.ª Lourdes de

Guitérrez de La Cruz, Francisco Javier

Gahete Cano, IsabelManso Asensio, InvenciónPalomar Sancho, Isidoro

Martínez González, Isabel CarmenVega Medina, M.ª Ángeles de LaVerdeal Lombardía, M.ª Luisa

Barraza Caracuel, M.ª del Castillo

Carmona Aliaga, FranciscaGonzález Alvarado, MaríaGonzalo Garrido, VicenteJordán de Urries de Vega, SusanaLosada Gómez, M.ª Elena

Moreno Molero, AlejandroTabera Galván, Juan Luis

Marín Trigro, FélixSánchez Jorge, Mario

Puicercús Vázquez, Carlos

Liébana Gallego, Juan Carlos de

Cabezas Galán, SergioSáez Jiménez, RaquelVillanueva Martínez, Eugenio

Gerente

Biblioteca y servicio de búsqueda de información

Compras


Informática

Reprografía

Mantenimiento

Gerencia

Conserjería

Diseño gráfico y multimedia

Taller electrónico

Taller mecánico


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3. Ingresos por infraestructura

Imagen SEM de nanohilos de óxido de estaño sintetizados por LPCVD. Vista perpendicular de la superficieDepartamento de Sensores y Sistemas Ultrasónicos. Grupo de I+D en Sensores

ITEFI, Memoria 2013-20143. Ingresos por infraestructura

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Ingresos

Gastos

1. Presupuesto de funcionamiento

2. Proyectos

3. Contratos

4. Proyectos UE

352.129 €

370.305 €

288.318 €

234.432 €

1.245.184 €

1.182.423 €

ITEFI, Memoria 2013-20143. Ingresos por infraestructura

Página 274. Labor investigadora

Cambios en la distribución númerica en tamaño de un aerosol durante varias aglomeraciones acústicas

Departamento de Sensores y Sistemas Ultrasónicos. Grupo de Sistemas y Tecnologías Ultrasónicas

ITEFI, Memoria 2013-20144. Labor investigadora

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4.1.1 Plan Nacional de Investigación

4.1.2 Comisión Europea (VII Programa Marco, Craft, etc.)

4.1.3 Comunidades Autónomas

4.1.4 Cooperación Internacional - Acciones Integradas. Redes

4.1.5 Intramural (CSIC)

SEM images of SnO2 nanofibers with different magnificationsDepartamento de Sensores y Sistemas Ultrasónicos. Grupo de I+D en Sensores

Proyectos de investigación


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Departamento de Acústica y Evaluación No Destructiva

Control de calidad de prefabricados de hormigón mediante la monitorización remota y no destructiva de la producción (CUREND)

Entidad financiadora: Ministerio de Ciencia e Innovación IPT-020000-2010-26 Entidades participantes: CAEND (CSIC-UPM), ETSIT-UPM, AIDICO. Empresas: Precamp S.L., Hermo S.L., Calderón S.L., Forjados Secusa S.L. (Entidad responsable: Hermo S.L. )N.º de investigadores: 20 Duración: 01/07/2010 ― 31/12/2013 Cuantía de la subvención: 1.091.112,50 € (177.980 € CAEND) Investigador principal: Jose Javier Anaya Velayos

El proyecto CUREND, es un proyecto de cooperación público-privada entre organismos de investigación y empresas dentro del programa INNPACTO (IPT-020000-2010-26). Las entidades participantes son el ITEFI, el Centro Tecnológico de la Construcción AIDICO, las empresas de prefabricados CALDERON S.L. y HERMO S.L. y FORJADOS SECUSA. El proyecto plantea una investigación encaminada al desarrollo de un sistema de monitorización remota para el control de calidad no destructivo de las propiedades resistentes de los prefabricados de hormigón, a lo largo del proceso de fraguado-curado en las plantas de producción.

4.1.1. Plan Nacional de Investigación


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Desarrollo y evaluación de materiales cementicios intrínsecamente sensores de deformación mediante la adición de microhilos y nanopartículas para su uso en evaluación estructural (SENSOCEM)

Subproyecto: Desarrollo de material cementicio intrínsecamente sensor para la evaluación estructural basado en microhilos ferromagnéticos (SENCEMHIL)

Entidad financiadora: PN I+D+i (BIA2011-29575-C03-03) Entidades participantes: CAEND (CSIC-UPM), AIDICO y Universidad Pavol Jozef Šafárik en Košice (Eslovaquia)N.º de investigadores: 11 Duración: 01/01/2012 ― 31/12/2014Cuantía de la subvención: 118.500 € Investigador principal: Jesús Olivera Cabo

La finalidad del proyecto es claramente interdisciplinar. Se trata de un proyecto coordinado en el que se abordan tareas de investigación aplicada relacionadas con el desarrollo de materiales de construcción, ensayos no destructivos mediante técnicas acústicas y electromagnéticas así como la tecnología asociada a las mismas. El entorno que integra todos estos elementos es el análisis, caracterización y optimización de hormigones con alto contenido en fibra de acero. Se trata aquí de obtener mejores materiales y aplicarlo en nuevos entornos de construcción.

Los objetivos de este proyecto son: (i) Evaluación del sistema para la generación de imágenes tomográficas ultrasónicas en transmisión, que permita tener una información 3D del estado del material en tiempo real; y (ii) Integración y fusión de las técnicas (de imagen radar y ultrasónica) de evaluación no destructiva.

MMCC sensor embedded in concrete sampleMicrowires


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Caracterización de hormigones reforzados con alto contenido en fibra mediante imagen ultrasónica y radar MIMO de banda ultra-ancha (HORFIUS)

Subproyecto: Caracterización del hormigón reforzado con alto contenido de fibra mediante imagen ultrasónica (HORFIUS).

Entidad financiadora: PN I+D+I 2008-2011 (TEC2012-38402-C04-03) Entidades participantes: ETSI Telecomunicaciones (UPM), CAEND (CSIC), AIDICO y Universidad de CantabriaN.º de investigadores: 6 (CAEND)Duración: 01/01/2013 ― 31/12/2015Cuantía de la subvención: 115.245 € (CAEND)Investigador principal: Margarita González Hernández

La finalidad del proyecto es claramente interdisciplinar. Se trata de un proyecto coordinado en el que se abordan tareas de investigación aplicada relacionadas con el desarrollo de materiales de construcción, ensayos no destructivos mediante técnicas acústicas y electromagnéticas así como la tecnología asociada a las mismas. El entorno que integra todos estos elementos es el análisis, caracterización y optimización de hormigones con alto contenido en fibra de acero. Se trata aquí de obtener mejores materiales y aplicarlo en nuevos entornos de construcción. Los objetivos de este proyecto son: (i) Evaluación del sistema para la generación de imágenes tomográficas ultrasónicas en transmisión, que permita tener una información 3D del estado del material en tiempo real; y (ii) Integración y fusión de las técnicas (de imagen radar y ultrasónica) de evaluación no destructiva.

Simulación de la transmisión del frente de ondas en una probeta de piedra caliza con un defecto

IMAUSHOR. Sistema ultrasónico de inspección radial

Imagen ultrasónica de un jarrón de alabastro.


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¿Cómo detectan las bacterias las ondas acústicas en el rango de las audiofrecuencias?

Entidad financiadora: CICYT, BIO2013-49667-EXPEntidades participantes: Centro de Investigaciones Biológicas e Instituto de Tecnologías Físicas y de la Información, CSICN.º de investigadores: 4Duración: 01/01/2014 ― 31/12/2015Cuantía de la subvención: 75.000 €Investigador principal: José Luis García López

En este proyecto se propone desarrollar diferentes experimentos para elucidar de manera precisa y reproducible los efectos de las ondas sonoras audibles en las bacterias, así como los mecanismos moleculares subyacentes de respuesta a estos estímulos. Los pocos datos previos disponibles sobre los efectos de las ondas sonoras audibles en el desarrollo de los microorganismos no están suficientemente contrastados y en cualquier caso no se conoce el mecanismo molecular subyacente. Por ello en este proyecto se pretende desarrollar primero un método de trabajo que permita certificar si existe o no tal efecto utilizando dispositivos acústicos perfectamente controlados y reproducibles, y empleando distintos tipos de bacterias y métodos de cultivo. Una vez comprobado el efecto se determinarán las bases moleculares del mecanismo de acción utilizando tecnologías óhmicas y de ingeniería genética.

Detección, control y actuación sobre biofilms bacterianos con transductores y materiales piezoeléctricos

Entidad financiadora: CICYT, DPI2013-46915-C2-1-REntidades participantes: Instituto de Tecnologías Físicas y de la Información, CSICN.º de investigadores: 10Duración: 01/01/2014 ― 31/12/2016Cuantía de la subvención: 169.400 €Investigador principal: Francisco Montero de Espinosa Investigador principal ITEFI: Francisco Montero de Espinosa y Luis Elvira Segura

Los biofilms son especialmente preocupantes cuando crecen sobre materiales implantados, como prótesis. Es por tanto un tarea continua de investigación la búsqueda de sistemas de diagnóstico precoz y de erradicación de biofilms. En el proyecto se hace una propuesta novedosa que busca, de un lado, desarrollar una técnica de caracterización de biofilms diseñando un dispositivo de análisis múltiple en paralelo, basado en resonadores piezoeléctricos, mientras que de otro, se indagará sobre técnicas de eliminación o estresado de los biofilms desde dos enfoques: el primero, es la acción de ondas ultrasónicas longitudinales focalizadas con intensidades menores de 3 W/cm², para producir efectos térmicos y no térmicos como es el caso de la sonoporación; el segundo es la aplicación de campos eléctricos.

Métodos adaptativos de conformación de haz para imagen acústica

Entidad financiadora: CICYT, PN2013 - PROY I+D+I - PRG. RETOS DE LA SOCIEDAD (FIS2013-46829-R)Entidades participantes: Instituto de Tecnologías Físicas y de la Información, CSIC N.º de investigadores: 5Duración: 01/01/2014 ― 31/12/2016Cuantía de la subvención: 37.000 €Investigadores principales: Alberto Ibáñez Rodríguez y Montserrat Parrilla Romero

El objeto de este proyecto es explorar y desarrollar métodos adaptativos que mejoren significativamente la calidad de las imágenes ecográficas. El punto de partida son los métodos y técnicas de conformación de haces desarrollados para la determinación, con muy alta resolución, de la dirección de llegada de señales a arrays de transductores en aplicaciones de radar, radioastronomía, sonar o sismología, que están estrechamente emparentadas con la ecografía.


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Se estudiarán estos métodos y se adaptarán a las particularidades de la imagen ultrasónica: reflectores en el campo cercano del array y señales coherentes de banda ancha. Así mismo, dado que estos métodos requieren gran potencia de cálculo se estudiarán estrategias para reducir la cantidad de información a procesar y se considerará el uso de plataformas de cálculo de alto rendimiento (GPU) para su uso en aplicaciones de tiempo real.

Conformación de imágenes ultrasónicas mediante la técnica TFM (Total Focusing Method) implementada en GPU


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Técnicas de apertura sintética multielemento en arrays dispersos bidimensionales para la obtención de imagen ultrasónica en tiempo real

Entidad financiadora: CICYT, PN2010 - I.F.N.O.- Diseño y Producción Industrial (DPI2010-19376)Entidades participantes: Instituto de Tecnologías Físicas y de la InformaciónN.º de investigadores: 4Duración: 01/01/2011 ― 31/12/2013Cuantía de la subvención: 51.000 €Investigador principal: Óscar Martínez Graullera

Este proyecto analiza la problemática de la imagen 3D con ultrasonidos en base al estudio de nuevas técnicas de apertura sintética. Con este objetivo desarrolla un sistema de imagen sobre arrays dispersos bidimensionales. haciendo hincapié en las siguientes cuestiones: diseño de aperturas dispersas bidimensionales para operar en apertura sintética, diseño de estrategias de emisión/recepción para reducir el número de elementos, disparos y señales; empleo de códigos de excitación para el incremento de la calidad en de la imagen; y por último, la búsqueda de técnicas de conformación de haz alternativas al delay-and-sum para la mejora de la resolución, así como la corrección de los problemas de aberración de fase que surgen en la imagen al estudiar materiales donde la velocidad de propagación del ultrasonido no es uniforme. La implementación de estas técnicas de conformación se realizará con soporte de sistemas de procesamiento paralelo en GPGPU.

Diseño de un front-end para la obtención de imágenes médicas ultrasónicas en tiempo real empleando phased arrays y técnicas de espectro ensanchado (iPULSE)

Entidad financiadora: Universidad de Alcalá. Ayudas a la creación y consolidación de grupos de investigación 2013Entidades participantes: Universidad de Alcalá de Henares, Instituto de Tecnologías Físicas y de la InformaciónN.º de investigadores: 5Duración: 01/01/2014 ― 31/12/2014Cuantía de la subvención: 15.000 €Investigador principal: Carlos Julián Martín Arguedas (UAH)Investigador principal ITEFI Óscar Martínez Graullera

El proyecto a desarrollar tiene como objetivo principal el diseño y desarrollo de un sistema completo de emisión y recepción de señales codificadas para su empleo con transductores médicos ultrasónicos basados en tecnología Phased Array. El proyecto se centra en el estudio y aplicación de técnicas CDMA (Code Division Multiple Access) para la mejora de la calidad y la tasa de imagen en los sistemas de ecografía médica.

Imagen ultrasónica volumétrica de un tornillo obtenida mediante una apertura dispersa 2D de 64 elementos. La imagen fue compuesta mediante focalización

TFM (Total Focusing Method) con una reducción de señales del 40%.


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Aplicación de los ultrasonidos de potencia (UdP) en la intensificación de procesos de secado a baja temperatura (USINPRO)

Subproyecto Aplicación de los ultrasonidos de potencia (UdP) en la intensificación de procesos de secado a baja temperatura. Diseño y desarrollo de equipos y sistemas ultrasónicos de secado (USDIS)

Entidad financiadora: Plan Nacional Investigación Fundamental No Orientada. Proyecto de Investigación Coordinado: I+D+i Referencia: DPI2012-37466-C03-00 Subproyecto DPI2012-37466-C03-01Duración: 01/01/2013 ― 31/12/2015Cuantía de la subvención: 142.740 €Investigador principal: Enrique F. Riera Franco de SarabiaInvestigador principal ITEFI: Enrique F. Riera Franco de Sarabia

El objetivo del proyecto es la intensificación de procesos de secado de alimentos por liofilización a baja temperatura y presión atmosférica (LPA) mediante la aplicación de ultrasonidos de potencia (UdP). Para la consecución de este objetivo se ha abordado el diseño numérico-experimental de prototipos de sistemas UdP en medios gaseosos basados en transducción piezoeléctrica con radiadores de superficie extensa. A continuación se ha procedido a la validación numérico-experimental de los prototipos, y al estudio de su comportamiento dinámico no-lineal en condiciones de operación. Se han investigado y puesto a punto procedimientos para mitigar el comportamiento vibratorio no-lineal de los sistemas UdP así como la interacción de modos de vibración no deseados con el modo de trabajo de los prototipos. En paralelo se ha llevado a cabo la modelización de recintos de secado con sistemas UdP integrados y, se ha estudiado y simulado el campo acústico en su interior. Por último, se estudiará y cuantificará la influencia de todas las variables del proceso de LPA asistido por UdP en la calidad final del producto y en su eficacia energética.

Desarrollo de un nuevo sistema de inspección de defectos por imagen ultrasónica para componentes críticos en infraestructuras de alta seguridad fabricados con materiales altamente atenuantes y dispersivos (IMAAD) ― cruzamientos para el AVE

Entidad financiadora: Plan Nacional - MINECO. INNPACTO- IPT-020000-2010-4Entidades participantes: TECNALIA R&D, Dpto. SSTU - CSIC, AMUFER SAN.º de investigadores: 23 (6 en ITEFI; Drs. plantilla CSIC: T. Gómez, A. Ramos)Duración: 2011 ― 2014Cuantía de la subvención: 248.842,6 €Director Científico del Proyecto Consorciado: Antonio Ramos Fernández

Desarrollo de sistemas de inspección ultrasónica novedosos para control de calidad -no ionizante- en la empresa Amurrio Ferrocarril, que potenciará la calidad y seguridad de sus productos para cruzamientos de vías. Superan dos dificultades que no estaban resueltas:

a. Estructura interna del material: inhomogénea con granos dispersores. Estos aceros al manganeso originan grandes problemas y limitaciones para la propagación de los ultrasonidos, por su alta atenuación unida al fenómeno de la dispersión múltiple del haz.

b. Morfología externa de las piezas a inspeccionar: dada su estructura geométrica compleja (problemática cuando se usan inspecciones ultrasónicas convencionales).

Este nuevo enfoque incorpora:

1. Tecnología integrada para inspección de materiales MAAD con transductores especiales de banda ancha y buena eficiencia en BF.

2. Innovaciones en electrónica (optativas): i) Pulser ultrasónico AT de gran eficiencia, alta energía (hasta 5 m-julios / pulso) y salida mixta (spike / pulso rectangular). ii) Demultiplexor modular de pulsos de Alta Tensión con muy bajas pérdidas en serie.

Detecciones: radiográfica y ultrasónica


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Nuevas técnicas ultrasónicas para estimación no-invasiva. Aplicaciones innovadoras en tejidos, vegetales, materiales micro/nanoestructurados y elementos estratégicos

Entidad financiadora: Plan Nacional I+D+I, DPI2011-22438Entidades participantes: Grupos UMEDIA y VIDEUS del CSIC (gestionados por CAEND e ITEFI), UPV Valencia, Univ. UDELAR-Montevideo, EIM-Colombia, ESIME-MéxicoN.º de investigadores: 7 en Equipo de Investigación y otros 4 Tit. Super. en el Equipo de Trabajo. Dres. en plantilla CSIC: A. Ramos y T. GómezDuración: 2012 ― 2015Cuantía de la subvención: 166.980 €Investigador principal: Tomás E. Gómez Álvarez-Arenas

El objetivo del presente proyecto es investigar y aplicar nuevas técnicas ultrasónicas para problemas tecnológicos donde los ultrasonidos no se contemplan aún como una alternativa viable debido a la complejidad que requiere su manejo eficaz y a las limitaciones de las técnicas convencionales hoy día disponibles; como sucede en el análisis de materiales con una dificultad intrínseca para la inspección: elevada atenuación, ruido y/o dispersión, presencia de bandas prohibidas o muchos de los casos donde debe emplearse acoplamiento por aire. Materiales y aplicaciones dentro de estas categorías son ciertos aceros de alta resistencia, materiales compuestos (ingeniería civil) y/o porosos, tejidos vegetales, órganos biológicos, suspensiones inteligentes y elastómeros reforzados por nanopartículas, membranas microporosas delgadas etc. Otros ejemplos son las aplicaciones en las que se busca medir magnitudes físicas internas como la temperatura, la humedad, etc. Las técnicas mencionadas se refieren a la espectroscopia resonante con acoplamiento por aire ―con o sin presurización― o por agua, la elastografía, bien por espectroscopia resonante o bien por presión de radiación, y la estimación espectral de alta resolución en armónicos elevados, junto con el uso de técnicas avanzadas de procesamiento de señal.

Desarrollo de un sistema ultrasónico no invasivo para la caracterización en campo del estado hídrico de la vid para la optimización del riego

Entidad financiadora: CDTI (Proyecto INNPACTO), ITP-2012-1022-310000Entidades participantes: Grandes Vinos y Viñedos, CITA-Aragón y Grupo UMEDIA (gestionado por el CAEND-UPM-CSIC)N.º de investigadores: 4Duración: 2012 ― 2015Cuantía de la subvención: 119.825 € (CSIC)Investigador principal: Tomás E. Gómez Álvarez-Arenas

El objetivo general del proyecto es desarrollar un sistema basado en tecnología de ultrasonidos, sencillo y no invasivo, que permita obtener información directa de la planta sobre sus necesidades de agua. Así, a partir de esa información, se valorará el ajuste a la baja del consumo de agua en distintas fases vegetativas del cultivo, de modo que se mantenga e incluso mejore, la calidad del vino final. La principal innovación tecnológica de este proyecto es la posibilidad de utilizar un sensor no invasivo para el seguimiento en continuo del estado hídrico de las hojas de vid basado en ultrasonidos con acoplamiento por aire y señales de banda ancha.

Izquierda. Array lineal de 32 elementos de banda ancha para operación en acoplamiento por aire, generado en este proyecto de investigación. Derecha. Respuesta impulsiva en el dominio del tiempo (arriba) y sensibilidad vs frecuencia (abajo)


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Izquierda. Sensores ultrasónicos adaptados a la medida en hoja de vid Derecha. Espectro de la respuesta de la hoja de vid: 0.35 - 1.6 MHz

Tomograma circular compuesto

Detalle tomograma original

Coherencia de fase (microcalcificaciones)

Hasta la fecha no ha sido desarrollado un procedimiento que incorpore todas las ventajas del sugerido en esta memoria, ya que los disponibles en este momento en el mercado son destructivos o, en el mejor de los casos, no destructivos pero altamente invasivos.

Tecnologías avanzadas de imagen ultrasónica para diagnóstico precoz de cáncer de mama (TAIU-MAM)

Entidad financiadora: P.N. Retos (MINECO). Ref. DPI2013-42236-RDuración: 01/09/2014 ― 01/09/2017Cuantía de la subvención: 68.000 €Investigador principal: Carlos Fritsch

La imagen ultrasónica se utiliza rutinariamente en diagnóstico médico (ecografía), donde la radiación no ionizante constituye una importante ventaja. Sus inconvenientes radican en que es una técnica manual que requiere un tiempo considerable para la exploración y resulta difícil reproducir los registros. Estas razones han animado a investigar técnicas alternativas que faciliten el cribado del cáncer de mama por ultrasonidos en lugar de los rayos X utilizados para las mamografías. Los objetivos son: realizar la exploración 3D en un tiempo razonable, producir registros repetibles y mantener alta resolución local, contraste y especificidad.

La idea básica de TAIU-MAM es realizar una exploración automática 3D de la mama rodeada por múltiples arrays ultrasónicos en pocos segundos. El proyecto se dirige al desarrollo de la tecnología integrando tres modalidades complementarias: tomografía de reflexión con composición circular completa, imagen de coherencia de fase y elastografía. Cada una de ellas aporta un valor de especificidad a la detección precoz de la enfermedad: características anatómicas (ecografía ductal y tomografía de reflexión), contraste (coherencia de fase) o diferencias de rigidez de los tejidos (elastografía). La demostración de sus posibilidades se realiza sobre maniquís con los prototipos desarrollados.

El desarrollo de la tecnología necesaria es un auténtico reto. No obstante, el proyecto se encuentra en fases de desarrollo relativamente avanzadas, habiéndose obtenido algunos resultados relevantes.


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Caracterización enológica de variedades no tradicionales en la D.O. Vinos de Madrid. Utilización de sensores electrónicos portátiles en el control de la elaboración de vinos

Entidad financiadora: Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA), REF. RTA2011-00095-C02-02Entidades participantes: IMIDRA y GRIDSEN (IFA)N.º de investigadores: 4Duración: 07/12/2011― 24/11/2015Cuantía de la subvención: 56.000 €Investigador principal: Mª del Carmen Horrillo Güemes

El objetivo del proyecto es la determinación de las características enológicas de algunas variedades extranjeras en el ámbito de la Denominación de Origen “Vinos de Madrid”, identificando las variedades que mejor se pueden adaptar al entorno ecológico de la zona y su aportación a la calidad de los vinos, para, en su caso, recomendar su posible implantación. El estudio se plantea sobre ocho variedades tras conocer la opinión del CRDO “Vinos de Madrid”. Las variedades a emplear son, en tintas: Barbera, Touriga, Nacional y Prieto Picudo, y en blancas: Viognier, Chenin Blanc y Godello. Como controles se establecerá la comparación con las autóctonas Tempranillo y Malvar. Los mostos obtenidos se fermentarán con levaduras seleccionadas autóctonas procedentes de la colección del IMIDRA y se compararán los resultados obtenidos con levaduras comerciales, tanto por vía organoléptica como físico química, en especial cromatográfica para compuestos volátiles. Paralelamente se aplicarán narices electrónicas de sensores resistivos para la identificación y discriminación de los vinos procedentes de los ensayos. Se profundizará en el uso de esta técnica en el campo enológico como posible herramienta de diferenciación de vinos según procesos enológicos empleados, tanto en vinos varietales como en sus mezclas con las variedades tradicionales, así como instrumento de alerta para la detección temprana “on line” de posibles desviaciones en la calidad. Los resultados se compararán con los provenientes de un panel de cata.

Nariz electrónica portátil e inalámbrica para medida de vinos en el LaboratorioNariz electrónica midiendo directamente de un depósito

con vino en la bodega experimental del IMIDRA (“El Encín”)


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Phase Coherence Imaging Technology (PHACIT)

Entidad financiadora: IP. N. (CICYT), Ref. DPI 2010-17648Duración: 01/01/2011 ― 31/12/2013Cuantía de la subvención: 142.000 €Investigador principal: Carlos Fritsch

El proyecto se dirige a la obtención de las bases teóricas y prácticas de una nueva técnica, ideada por nuestro grupo, denominada Procesamiento por Coherencia de Fase (PCP). Se dirige a la mejora de la calidad de las imágenes ultrasónicas obtenidas con tecnología phased array. La técnica PCP aumenta la resolución lateral y, simultáneamente, suprime las indicaciones de lóbulos laterales y de rejilla.

Estas características conjuntas se han obtenido por primera vez, demostrándose de forma preliminar mediante simulación y experimentos reales. Se han obtenido mejoras espectaculares en el rango dinámico de las imágenes (40 dB) y en la resolución lateral (x2). Tales resultados pueden tener un importante impacto en ecografía médica e industrial (NDT).

Además, se abre una nueva línea de investigación con muchas aplicaciones posibles, cuya exploración es el objetivo principal de este proyecto. Se abordan tres aspectos: a) evaluación teórica de la técnica PCP, b) implementación en tiempo real y c) una aplicación avanzada.

Innovación tecnológica en micro y nanosensores para moniorización de la calidad del aire y control medioambiental (TEMINAIR)

Entidad financiadora: MINECO. Ref. TEC2013-48147-C6-4-REntidades participantes: Centro de Estudios e Investigaciones Técnicas de Gipuzkoa, CNM, ITEFI, Universitat de Barcelona, Universidad de Extremadura, Universitat Politècnica de CatalunyaN.º de investigadores: 6Duración: 01/01/2014 ― 31/12/2016Cuantía de la subvención: 150.282 €Investigador principal: José Pedro Santos Blanco

Este proyecto tiene como objetivo investigar en una nueva generación de micro y nanosensores de gas que utilicen las ventajas de las principales tecnologías facilitadoras esenciales (KETS): micro y nanoelectrónica, nanotecnología, materiales avanzados y fotónica, para superar las prestaciones de los dispositivos actuales. Se incide en las diferentes etapas de fabricación de los sensores: síntesis y nanoestructuración del material, fabricación de substratos habilitadores, integración de materiales y substratos, test de los dispositivos, desarrollo de una electrónica de control y tratamiento de datos e integración en una red de sensores. Los sensores que se desarrollarán serán: dispositivos que utilizan cristales fotónicos, dispositivos impedimétricos, electroquímicos nanoestructurados, “zero power” consistentes en nanohilos individuales y dispositivos basados en ondas acústicas superficiales (SAW).

Grating lobe reduction (right) with regard to a conventional phased array image (left).Both images, 80 dB dynamic range, array 5 MHz, N=96 elements, pitch 1.7λ.

Esquema de un sensor SAW de tipo Love


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Desarrollo de tecnología ultrasónica de alto rendimiento para el aislamiento de células tumorales circulantes en sangre periférica

Entidad financiadora: MINECO, Referencia: BIO2011-30535-C04Entidades participantes: CSIC, Ikerlan, Univ Mondragón, Hospital General de ElcheDuración: 01/01/2012 ― 31/12/2014Cuantía de la subvención: 121.000 €Coordinador del proyecto: Icíar GonzálezInvestigador principal: Icíar González

El proyecto coordinado ha tenido como objetivo la optimización de una tecnología ultrasónica lab-on-chip recientemente desarrollada por los grupos participantes para detectar, aislar y cuantificar células tumorales circulantes en muestras de sangre periférica. El fin de este proyecto, continuación de otro en curso coordinado también por la misma investigadora, es aumentar su rendimiento hasta valores superiores al 90% para satisfacer los protocolos oncológicos de pronóstico basados en cuantificación de CTCs y proceder a la aplicación clínica.

Es una técnica no invasiva que mantiene la viabilidad de las células para su posterior análisis molecular. Por tratarse de desarrollos pioneros y la complejidad del campo acústico establecido en las estructuras microfluídicas, los procesos de optimización de estos dispositivos son especialmente complejas.

A lo largo del proyecto se han obtenido resultados de interés que evidencian la complejidad de los dispositivos resonadores desarrollados durante el proyecto de base polimérica e indican su viabilidad en medio plazo para aplicaciones clínicas y otras de interés estratégico.


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Departamento de Acústica y Evaluación No Destructiva

Towards the next generation of standards for service life of cement-based materials and structures

Entidad financiadora: COST, European Cooperation in Science and Technology. (oc-2013-2-17181)Entidades participantes: 19 países y 129 centros y universidadesDuración: 29/05/2014 ― 13/05/2018Cuantía de la subvención: 516.000 €Investigador principal: Miguel Azhenza (Portugal)Investigador principal ITEFI Margarita González, José Javier Anaya

Cement-based materials (CBM) are the foremost construction materials worldwide. therefore, there are widely accepted standards for their structural applications. However, for service life designs, current approaches largely depend on CBM strength class and restrictions on CBM constituents. Consequently, the service life behaviour of CBM structures is still analysed with insufficiently rigorous approaches that are based on outdated scientific knowledge, particularly regarding the cumulative behaviour since early ages. This results in partial client satisfaction at the completion stage, increased maintenance/repair costs from early ages, and reduced service life of structures, with consequential economic/sustainability impacts. Despite significant research advances that have been achieved in the last decade in testing and simulation of CBM and thereby predicting their service life performance, there have been no generalized European-funded Actions to assure their incorporation in standards available to designers/contractors. Therefore, the main purpose of this Action is to bring together relevant stakeholders (experimental and numerical researchers, standardization offices, manufacturers, designers, contractors, owners and authorities) in order to accelerate knowledge transfer in the form of new guidelines/recommendations, introduce new products and technologies to the market, and promote international and inter-speciality exchange of new information, creating avenues for new developments.

Dosimetry for ultrasound therapy

Entidad financiadora: EMRP (EURAMET & CEE). JRP HLT03 DUTyEntidades participantes: NPL (UK), INRIM (IT), PTB (DE), TUBITAK (TR) (funded) CSIC (ES), HoME (DE), ICR(UK), MSU (RU), NIM (CN6 ) (unfunded)Duración: 2012 ― 2015Cuantía de la subvención: CSIC participa como “Unfunded Member”Investigador principal: A. Shaw (NPL)Investigador principal ITEFI Fco. José Chinchurreta Segovia

El objetivo global de este proyecto era comenzar el proceso de desarrollo de un lenguaje común y de una infraestructura metrológica para apoyar la dosimetría ultrasónica con el fin de colocar al final la planificación de los tratamientos en una línea similar a la de tratamientos establecidos hace mucho como la radioterapia. Se han desarrollado definiciones de las magnitudes de dosis más importantes con un marco global que relaciona la exposición y la dosis con magnitudes medidas en campo libre. Se han desarrollado métodos de medida adecuados para el laboratorio y el hospital, así como nuevas capacidades de modelado importantes. La base de medición dentro de los Institutos Nacionales de Metrología Europeos se ha extendido y los hallazgos científicos se han diseminado ampliamente, incluyendo la IEC donde se han publicado o iniciado 5 nuevas normas.

4.1.2. Comisión Europea (VII Programa Marco, Craft, etc.)


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Active Control of Cavity Tones In Aircrafts (ACOCTIA)

Entidad financiadora: FP7-PEOPLE-2011-IEFN.º de investigadores: 2Duración: 2013 ― 2015Cuantía de la subvención: 168.896,4 €Investigador principal: Pedro Cobo Parra

The main objective of the EU FP7 IEF ACOCTIA focuses on the source noise reduction of airframe noise due to the landing gear cavities; specifically the cavity tones produced as a result of a fluid-dynamic or fluid-resonant oscillation by controlling cavity flow oscillations, with the aim to generate solutions that will bring improvement towards the ACARE objectives. To reach this goal the following specific technical and scientific objectives were accomplished: 1. Design considerations of the cavity to ensure that any resonant coupling between the cavity frequencies and the fluid-dynamic and fluid-resonant oscillations are minimised (this objective could also be seen as a passive control approach). 2. Integration of hybrid concepts; active/passive control of the cavity tones of aircraft: investigation of a range of technologies aimed at ensuring local control of the cavity tonal noise generation by means of passive control, active noise control, flow control as well as adaptive and variable techniques. 3. Experimental validation in the Anechoic Chamber.

TARGEAR-Targeting challenges of active ageing: innovative integrated strategies for the healing of age-related hearing loss

Entidad financiadora: FP7-PEOPLE-2013-IAPP Marie Curie Industry-Academia Partnerships and Pathways 612261Entidades participantes: IIBM (CSIC-UAM) Madrid - ITEFI (CSIC) - UNIFI (Italia) Biomed (Chequia) Affichem (Francia)Duración: 01/01/2014 ― 31/12/2017Cuantía de la subvención: 1.341.405 €Investigador principal: Pedro Cobo Parra

Sound therapies have demonstrated their capability to treat tinnitus, especially when combined with counselling. Most of these therapies rely in the capacity of sound to revert the plastic changes, at sub-cortical and cortical auditory levels, to alleviate tinnitus. One of these, the Enriched Acoustic Environment (EAE), provides the chance to design sound stimuli customised for each patient. Moreover, when gammatones are used for EAE, each part of the cochlea is stimulated selectively. A new sound therapy has been proposed in this work to treat tinnitus in patients wearing Cochlear Implants. The stimulus proposed consists of a sequence of gammatones, each one with random frequency within the hearing frequency band and amplitude matched to the patient Hearing Loss (HL) curve at this frequency. Since the gammatone spectra correspond indeed to the human auditory filters, the proposed EAE is the more selective therapy. Moreover, as the amplitude of each gamma filter is matched to the HL at this frequency, it is customised for each patient.


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Passive and Active Systems on Severe Accident Source Term Mittigation (PASSAM)

Entidad financiadora: 7th EURATOM Framework Programme for Nuclear Research and Training Activities. Collaborative project I+D+i Referencia: FP7-FISSION-2012. Ref. CSIC: EUR-FISSION/1705, Ref CE: 323217Entidades participantes: IRSN (Francia), CIEMAT (España), CSIC (España), EDF (Francia), PSI (Suiza), RSE (Italia), VTT (Finlandia), AREVA (Alemania), UniLor (Francia)Duración: 01/01/2013 ― 31/12/2016Cuantía de la subvención: 304.242 €Coordinador del proyecto: Thierry Albiol (IRSN)Investigador principal: Enrique Riera Franco de Sarabia

The main goal of CSIC in the PASSAM project is to investigate the performance of an experimental acoustic agglomeration system at lab-scale under conditions, as close as, possible to those prevailing under containment venting in a nuclear reactor. To achieve this goal the following specific stages have to be followed: a) to adequately design, develop, set-up and integrate an acoustic agglomeration system (ACOU) at 21 kHz in an experimental facility for the generation and characterization of aerosols; b) to measure the aerosol growth and precipitation before and after acoustic agglomeration (AA) and c) to find out the best operational conditions of the AA system to work with aerosols taken as a model those present in nuclear power plants under severe accident conditions. CSIC participates, among other, in the development of work packages related to the development of simplified models/correlations as a result of detailed analysis/interpretation of the experimental results, and in the experimental validation of the acoustic agglomeration system (ACOU) as an innovative filtration system for successful mitigation of the release during severe accidents.

Synthetic Aperture with Phase-coherence for Real-time Imaging in NDT (SAPHARI)

Proyecto subcontratado: Tecnologías Rápidas de Imagen por Coherencia de Fase (TRICOF)Entidad financiadora: EuroStar E6771. Subcontratado por DASEL, S.L.N.º de investigadores: 4Duración: 30/09/2013 ― 29/09/2015Cuantía de la subvención: 55.000 €Investigador principal: Carlos Fritsch (Proyecto subcontratado)

TRICOF forma parte del proyecto SAPHARI (Synthetic Aperture with Phase-coherence for Real-time Imaging in NDT) del programa EuroStars de la UE (E!6771), habiendo sido subcontratado por la empresa DASEL, S.L.

El objetivo concreto de TRICOF es la implantación de la Técnica de Coherencia de Fase en la tecnología SITAU (phased array imaging) para la cancelación del ruido estructural que aparece en la inspección de materiales de grano grueso.

La Técnica de Coherencia de Fase fue descubierta por nuestro grupo, patentada y transferida a dicha empresa. Se basa en el análisis de la diversidad de fases de los datos de apertura (esto es, una vez realizado el enfoque dinámico), para obtener un factor de coherencia en el tiempo con valores entre 0 y 1 que puede utilizarse para suprimir indicaciones fuera de foco (valores próximos a 0), manteniendo aquellas que están bien enfocadas (valores próximos a 1).

Esta propiedad facilita la cancelación del ruido estructural de una forma automática y en tiempo real. El proyecto desarrolló los algoritmos en hardware, que fueron implantados en las FPGAs de la tecnología SITAU y sometidos a pruebas diversas.

General view of the AA chamber developed in the frame of the EU-PASSAM project


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Los resultados muestran una excelente capacidad de cancelación del ruido de grano y, a diferencia de otras técnicas conocidas, no requiere la sintonización de ningún parámetro, siendo totalmente automática. Además, debido a sus propiedades, mejora la resolución lateral y elimina artefactos debidos a reverberaciones y lóbulos laterales.

a) Probeta de acero austenítico con defectos artificiales; b) Imagen phased array convencional a 5 MHz c) Imagen resultante con la aplicación de la técnica de coherencia de fase en tiempo real

Non-Contact ultrasound inspection machine for highly integrated composite parts (NUTHIC)

Proyecto subcontratado: Metodologías de Inspección de Componentes Aeronáuticos (MICA)Entidad financiadora: EuroStar E!8929. Subcontratado por DASEL, S.L.Duración: 18/02/2014 ― 17/02/2017Cuantía de la subvención: 78.000 €Investigador principal: Carlos Fritsch (Proyecto subcontratado)

El proyecto MICA se enmarca en el Eurostar E!8929 (Non-Contact ultrasound inspection machine for highly integrated composite parts), destinado a generar una tecnología de inspección por ultrasonidos sin contacto. El grupo del CSIC desarrolla tecnología de inspección por ultrasonidos en aire.

La inspección por ultrasonidos en aire evita los problemas asociados al acoplamiento (agua), evitando instalaciones complejas y costes asociados. Además, hay muchos materiales que no se pueden mojar, por lo que esta tecnología proporciona grandes ventajas. Sin embargo, supone un gran reto debido a la fuerte desadaptación de impedancias acústicas entre sólidos (transductores, piezas, ...) y el aire, que producen pérdidas de inserción del orden de 160 dB.

El desarrollo de esta tecnología es un reto, con tres pilares principales: transductores adaptados al aire, electrónica de ultra-bajo ruido y alta ganancia y métodos de enfoque de los haces ultrasónicos.

El grupo del CSIC se encarga, dentro del proyecto MICA, de los dos últimos puntos, habiendo desarrollado una electrónica con las características necesarias y preamplificadores integrados, así como una nueva tecnología de enfoque en aire (transductores SONOJET). Estos transductores producen haces colimados de baja difracción y onda plana, evitando los problemas asociados a los transductores enfocados cuyos haces pueden superar el ángulo crítico para distancias focales bajas y medias. Los experimentos preliminares muestran un buen comportamiento de los desarrollos realizados.


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SONOJET: Haz colimado hasta 70 mm, resolución 2.1 mm y fase plana dentro del haz. Preamplificador integrado en transductor. Imágenes obtenidas sobre probetas patrón con acoplamiento en aire utilizando los transductores SONOJET desarrollados en MICA.


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Tomografía por Emisión de Positrones y Ultrasonidos (TOPUS)

Entidad financiadora: Comunidad de Madrid S2013/MIT-3024 TOPUSEntidades participantes: U. Carlos III de Madrid, U. Politécnica de Madrid, U. Complutense de Madrid, CSIC, Empresa Dasel S.L., Empresa SuinsaDuración: 01/11/2014 ― 31/10/2018Cuantía de la subvención: 148.547 €Investigador responsable: Jose Manuel Udías (UCM)Investigador principal: Carlos Fritsch

Se propone el desarrollo de un detector multimodalidad dedicado a mama, que combine un anillo de detectores PET de detectores altamente segmentados, capaz de obtener imagen de alta resolución (1 mm omejor) y sensibilidad, con una disposición de matrices de transductores ultrasónicos, que permita adquirir datos tomográficos de ultrasonidos en modo tiempo de reflexión, tiempo de transmisión y atenuación.

Junto con el escáner, se desarrolla electrónica de adquisición, software de proceso de datos y reconstrucción tomográfica de imagen y el software para la fusión y navegación en la imagen, así como la identificación de las estructuras ducto-lobulares en el tejido de mama.

Este conjunto de herramientas tiene el potencial de reemplazar con ventaja a la mamografía de rayos X en funciones de cribado preventivo para el cáncer de mama. El sistema permitirá la utilización de la modalidad ultrasónica adquiriendo un volumen completo de mama en pocos minutos y sin administración de radiación ionizante y, en los casos en que la imagen ultrasónica indique la presencia de alguna anomalía relevante, obtener la imagen PET de alta resolución, que se adquiere registrada y se puede visualizar fusionada con la imagen de las modalidades ultrasónicas.

En la actualidad se está desarrollando la tecnología para operar en tiempo real, habiéndose obtenido resultados preliminares a baja velocidad.

4.1.3 Comunidades Autónomas

Array y esquema para anillo de 16 arrays ultrasónicos desplazable en z


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Imagen médica multimodal avanzada para tiempo real (ARTEMIS)

Entidad financiadora: Comunidad de Madrid (proy. S2009/DPI-1802)Duración: 01/01/2010 ― 31/12/2013Cuantía de la subvención: 146.083 €Investigador responsable: J. J. Vaquero (coordinador)Investigador principal: Carlos Fritsch

Los avances en imagen médica desde sus inicios han sido sorprendentes, estando presente en la actualidad en todo tipo de escenarios. En la última década se ha identificado la necesidad de sistemas híbridos, que combinen varias modalidades en un único dispositivo. Esto es así por la complementariedad de la información de distintas modalidades, y ha dado lugar a productos como el SPECT/CT, PET/CT y recientemente los desarrollos de IRM/PET.

ARTEMIS propone desarrollar una tecnología de imagen médica multimodal que reduzca al mínimo el uso de radiación ionizante, y que tenga capacidades de tiempo real tanto en la adquisición, reconstrucción tomográfica y registro con el escenario quirúrgico real. La consecución de este objetivo requiere desarrollos en el área de ultrasonidos de alta resolución, detectores de radiación, sistemas de posicionamiento integrados en diversas modalidades en el entorno intervencionista, tecnologías de fusión multimodal y reconstrucción tomográfica en tiempo real.

Para abordar este proyecto se formó un consorcio entre el Hospital General Universitario Gregorio Marañón (coordinador), la Universidad Complutense, la Universidad Politécnica de Madrid, la Universidad de Alcalá de Henares y el grupo del CSIC.

El grupo del CSIC se encargó de la parte de tecnología ultrasónica, libre de radiación ionizante y madura en la práctica clínica. Pese a ser bidimensional en origen, se convierte en tomográfica mediante aproximaciones abordadas en esta propuesta.

El proyecto finalizó con éxito, realizando diversos prototipos y demostradores de las capacidades de la tecnología desarrollada para la imagen médica multimodal.

Prototipo para imagen ultrasónica multimodal

Imágenes parciales en torno a un maniquí de mama para su composición tomográfica


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Modelado y análisis computacional de pulsos ultrasónicos de AF para la propuesta de métodos efectivos de diagnóstico ambulatorio de enfermedades infecciosas con bajo costo

Entidad financiadora: CONACYT (México), Rfr. VER‐2009‐03‐128572Duración: 2009 ― 2013Cuantía de la subvención: 50.000 €Investigador principal: I. Bazán Trujillo del IPNInvestigador principal ITEFI Antonio Ramos Fernández

Generación y evaluación de modelos y métodos computacionales, para identificar diferencias entre pulsos ultrasónicos ecográficos de alta frecuencia adquiridos desde tejidos sano y enfermos; y así proponer procedimientos para diagnósticos ambulatorios de enfermedades infecciosas, en primeras etapas de enfermedad. Se definieron ayudas computacionales para manejar pulsos ultrasónicos en diagnósticos preventivos, con tecnologías de coste moderado, asumible en regiones de bajo poder adquisitivo.

Se abordó la caracterización y modelado acústicos de tejidos biológicos para lograr una detección rápida de efectos inflamatorios y térmicos en enfermedades endémicas de zonas rurales, donde adquirir tecnologías clásicas no resulta viable. Se crearon modelos “ad hoc” y un procesamiento de señales ultrasónicas multi-eco complejas similares a los tejidos, sano y con infección, detectables por estas vías, en concreto: el aumento térmico tisular y el incremento de espesor en membranas internas por inflamación.

Transductores ultrasónicos para operación en aire: nuevos desarrollos y aplicaciones para ingeniería y caracterización de materiales

Entidad financiadora: CSIC (programa i-Link 2014)Duración: 04/12/2014 ― 03/12/2016Cuantía de la subvención: 16.800 €Investigador principal: Tomás E. Gómez Álvarez-Arenas

4.1.4 Cooperación InternacionalAcciones Integradas. Redes


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Desarrollo de un equipo electrónico de ayuda médica para el pre-diagnóstico del estado de avance de la enfermedad del Pie Diabético

Entidad financiadora: CONACYT (México). Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología. Fondo: S0008. Conv. S0008-2013-1. Sol-000000000201590Entidades participantes: CINVESTAV-México / LAU-Univ-URU-Montevideo / ITEFI-CSICDuración: 2013 ― 2014Cuantía de la subvención: 2.615.000 $ mxInvestigador principal: Lorenzo Leija SalasInvestigador principal ITEFI: Antonio Ramos Fernández

Se desarrolla en Cinvestav un sistema integrador de información instrumental sobre cambios fisiológicos en tejidos del pie, así como su integración con técnicas de inteligencia artificial. Se están diseñando las

instituto de tecnologías físicas y de la información...de la información ―isi―...

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