Thèses sur le sujet « Mètodes de »

Introducció. Els metges d'atenció primària infraestimem en general el compliment dels nostres pacients quan els donem un tractament farmacològic. Si els fàrmacs no s'utilitzen de forma escaient els seus beneficis es perden.
Objectiu. Conèixer el grau de compliment dels nostres pacients hipercolesterolèmics al cap d'un mes de donar una estatina i validar distints mètodes indirectes de càlcul de compliment per conèixer quin és el que s'ajusta més al compliment real del pacient.
Disseny. Estudi prospectiu observacional.
Àmbit d'estudi. Atenció primària de salut.
Subjectes. 271 pacients pertanyents a 14 contingents de quatre centres d'atenció primària diferents, a qui s'havien diagnosticat d'hipercolesterolèmia i eren tributaris de tractament farmacològic amb una estatina. A tots ells es va demanar consentiment informat encara que no se'ls va explicar exactament l'objectiu real de l'estudi.
Mesuraments i intervencions. Es va efectuar visita domiciliària 1-3 dies abans de finalitzar la capsa d'estatina en el que es va avaluar el recompte de comprimits. Es va considerar complidor aquell pacient amb una presa del 80-110% de les dosis prescrites. S'analitzaren els següents paràmetres: edat, sexe, hipertensió arterial, diabetis, risc cardiovascular, polifarmàcia (presa de més de cinc medicaments distints concomitantment), analítica abans i un mes després d'haver administrat una estatina (colesterol total, colesterol-LDL, colesterol-HDL, triglicèrids i enzims hepàtics). 4 metges van lliurar en el moment de la prescripció de l'estatina un full explicatiu de com prendre-se-la i 10 no. En la visita domiciliària es va preguntar endemés pel compliment autocomunicat, test de Morisky-Green modificat i un test de coneixements amb 3 preguntes. S'utilitzaren proves de khi quadrat, t d'Student-Fisher, anàlisi de la variància, correlacions i paràmetres de validació, tot considerant significació estadística quan p<0,05.
Resultats. S'exclogueren 7 pacients per no poder fer visita al domicili, quedant 264, amb una edat mitjana de 63,4 ± 10,7 anys i un 56,8% de dones. 111 pacients presentaren un recompte de comprimits < 80% (42% d'incompliment). El percentatge de compliment va ser millor entre els que es donà el full explicatiu (80,8%), els que presentaren una disminució del colesterol-LDL > 24% (74,1%) i els que presentaren malaltia cardiovascular (71,4%). El mètode indirecte que millor predigué l'incompliment fou el test de Morisky-Green modificat. La utilització de dues preguntes d'aquest test (1. Tots oblidem de prendre-nos totes les pastilles que ens donen; ha oblidat algun cop de prendre's el medicament que li han prescrit per baixar el colesterol? i 2. Si algun cop li ha sentat malament, ha deixat Vostè de prendre-se-la?) predigué molt bé l'incompliment del pacient (sensibilitat 94,6%, especificitat 96,1%), que millorà en afegir una pregunta de coneixements: "L'objectiu del tractament no és tant reduir els nivells de colesterol sinó més aviat reduir el risc de malaltia cardiovascular"; en cas de contestar incorrectament alguna d'aquestes tres preguntes, la sensibilitat en la predicció d'incompliment va ser del 97,3% i l'especificitat, del 96,1%.
Conclusions. És important emprar mètodes simples en la consulta per tal de predir si els nostres pacients segueixen o no les nostres recomanacions. En base als resultats assolits en aquest treball, en cas de donar una estatina, la resposta incorrecta a qualsevol d'una combinació de 3 preguntes aconsegueix predir molt bé un possible incompliment del pacient, la qual cosa fa que la seva aplicació en la nostra pràctica assistencial sigui realment útil.

Mots clau: Compliment, adherència, estatina, hipercolesterolèmia, test de Morisky-Green
Background. Awareness of patients' adherence is generally low among primary healthcare physicians when they are given a drug. If drugs are not used appropriately their benefits disappear.
Aim. To determine the compliance rate of patients diagnosed of hypercholesterolemia at the end of the first month of a statin therapy and validate several indirect methods of drug-compliance in order to know which of them fit more closely with the actual compliance of the patient.
Design. Observational prospective survey.
Setting of the study. Primary health care.
Subjects. 271 patients belonging to 14 practices of four primary health care centres who were diagnosed of hypercholesterolemia and were susceptible to drug therapy with a statin. Informed consent were asked for even though the true aim of the survey was not accurately explained to them.
Measurements and interventions. Visits at home one to three days before ending up the statin were performed in which counting of pills was assessed. Patients who had between 80 and 110% compliance were defined as compliant. The following parameters were analysed: age, gender, high blood pressure, diabetes, cardiovascular risk, polipharmacy (more than five different drugs taken simultaneously), analysis before and after the first month of drug therapy (total cholesterol, LDL-cholesterol, HDL-cholesterol, triglycerides, and hepatic enzymes). 4 physicians gave simultaneously an explanatory sheet about how to take the statin and the other 10, did not. Furthermore, patients were asked about communication of self-compliance, modified Morisky-Green test and a test of knowledge with 3 questions. Chi-square, Student t, variance analysis, correlations, and validation parameters were used, considering p-values < 0.05 as statistically significant.
Results. 7 subjects were rejected because of no possibility to go to their homes, considering a total number of 264, with a mean age of 63.4 ± 10,7 yr. and 56.8% of women. 111 patients had a pill counting less than < 80% (42% of non-compliance). Compliance rate was better among those individuals who were given the explanatory sheet (80.8%), those who had a reduction of LDL-cholesterol more than 24% (74.1%) and those who had active cardiovascular disease (71.4%). The indirect method that best predicted the non-compliance status was the modified Morisky-Green test. The utilization of two questions of this test (1. We all forget to take the pills, have you forgotten to take any cholesterol-decreasing pill?, and 2. If you were once upset, have you given up taking a pill?) predicted very well the non-compliance status of the patient (sensitivity 94.6%, specificity 96.1%), that improved when a question of knowledge was added: "The aim of the treatment rather than decrease the level of cholesterol is reduce the cardiovascular risk". In case of a wrong answer to any of these questions, the sensitivity to predict non-compliance status was 97.3% and specificity 96.1%.
Conclusions. The use of simple methods in the practice in order to predict if our patients adhere to our recommendations is really important. On the basis of the results of this survey, in case of a statin therapy, the wrong answer to any of a 3-question questionnaire predicts very well patient's non-compliance; so its introduction in the practice could be useful.

Key words: Compliance, adherence, statin, hypercholesterolemia, Morisky-Green test

La present tesi doctoral és un compendi dels treballs publicats en revistes científiques d'àmbit internacional durant el transcurs del període formatiu de tercer cicle a la Universitat Autònoma de Barcelona. Durant aquest període s'han dissenyat noves metodologies (seqüències de pulsos) de Ressonància Magnètica Nuclear basades en l'espectroscòpia bidimensional de detecció inversa. Aquestes es discuteixen tant des d'un punt de vista teòric del desenvolupament metodològic així com des del punt de vista de nova aplicabilitat. S'han fet aven?os en diferents camps d'investigació: la polarització creuada heteronuclear en mostres líquides, els mètodes d'estat de spin selectiu i mètodes amb adquisició simultània de diferents espectres. I s'ha demostrat la seva utilitat en el camp de l'elucidació estructural de molècules orgàniques i biomolècules.
The present thesis is a compendium of the work published in international scientific journals during the formative period of third cycle at the Universitat Autònoma de Barcelona. During this period new Nuclear Magnetic Resonance methodologies (pulse sequences) based on inverse detection spectroscopy have been developed. Those are discussed from the theoretical point of view of the methodological development as well as from the point of view of new application. Advances at different research fields have been performed: heteronuclear cross polarization in liquid state, spin state selective methodologies and methods for the simultaneous acquisition of two spectra within a single experiment. The utility of the new pulse sequences herein presented is demonstrated for the structural analysis of biomolecules and organic compounds.

A día de hoy, el Modelo Estándar de las interacciones electrodébiles describe correctamente todos los fenómenos observados en la naturaleza. Sin embargo no proporciona ninguna explicación al hecho de que existan tres familias fermiónicas, incluyendo cada una quarks y leptones. Estas familias se distinguen por el grado de libertad "sabor".Debido a la ruptura espontánea de la simetría local gauge, existe un patrón de sabor muy rico. En particular, las partículas tienen masas diferentes, y las diversas familias se "mezclan" (en el caso de los quarks) cuando interaccionan con los bosones mediadores. El conocimiento preciso de las masas y ángulos de mezcla de los quarks es fundamental para poder dilucidar si el modelo estándar es consistente. En particular el conocimiento de estas cantidades es también fundamental para conocer la violación de la simetría CP.Los quarks sienten además la interaccion fuerte (QCD). Esta interacción es confinante. A energías bajas los quarks y gluones (los mediadores de la interacción) están tan fuertemente ligados que se encuetran "confinados" en hadrones. Los hadrones son las partículas que realmente se ven en los experimentos.Si queremos determinar los parámetros fundamentales de la dinámica electrodébil de los quarks, debemos tener un buen control sobre la física no perturbativa que convierte a los quarks y gluones en hadrones.Las herramientas más modernas para el estudio de los fenómenos no perturbativos son las teorías efectivas. En esta tesis estudiaremos la Teoría Quiral de Perturbaciones y la Teoría Quiral de Resonancias. Otros métodos son el desarrollo de QCD en gran número de colores, las reglas de suma y las relaciones de dispersión.El material cubierto en esta tesis se puede dividir en cuatro grandes bloques: 1) Desarrollos técnicos.Hemos estudiado como introducir fuentes tensoriales en el formalismo quiral, y hemos construido una base completa y no redundante hasta el orden subdominante en la expansión quiral. La teoría quiral de perturbaciones explota dos hechos fundamentales: a) el Lagrangiano de QCD tiene una simetría quiral exacta en el límite de masa nula de los quars, b) esta simetría esta rota a un subgrupo vectorial, lo que da lugar a ocho bosones de Goldstone. La introducción de fuentes externas complementa la teoría, haciendo posible que los quarks sean masivos, y pudiendo hacer interaccionar a los bosones de Goldstone con partículas.2) Dualidad quark-hadrón.La expansión en gran número de colores de QCD nos permite expresar funciones de Green como el resultado de amplitudes a nivel árbol de un Lagrangiano local en un número infinito de campos hadrónicos. Esta descripción es válida en particular en regímenes en los cuales podemos usar los grados de libertad quark-gluón, mediante la expansión en producto de operadores. Debemos exigir que las dos descripciones sean duales (equivalentes). En esta tesis hemos querido entender este concepto en más profundidad, llevando el "matching" más allá de la aproximación de cero gluones y más allá de la aproximación de una sola resonancia.3) Determinación de LECs.Las constantes de bajas energías o LECs son los parámetros no perturbativos fundamentales del Lagrangiano de la teoría quiral de perturbaciones, y su conocimiento es pues esencial. En esta tesis hemos derivado condiciones de positividad sobre amplitudes de dispersión, mediante relaciones de dispersión, que a su vez pueden traducirse en cotas sobre dichas LECs. En muchos casos una cota es lo mejor que se puede obtener, cuando las LECs no son sensibles a los experimentos.4) Aplicaciones fenomenológicasEn primer lugar hemos estudiado la determinación del ángulo de Cabibbo en desintegraciones de hiperones, y en particular el efecto de la ruptura de simetría SU(3). La motivación fue la discrepancia existente entre dos análisis previos. Hemos estudiado pormenorizadamente todas las posibles fuentes de error y nuestra extracción es considerada hoy en día como la más fiable de entre las que usan desintegraciones de hiperones.En segundo lugar hemos estudiado la desintegración radiativa del pion. La motivación inicial fue el desacuerdo entre teoría y experimento, y las extensiones del modelo estándar que incorporan interacciones tensoriales. Un control en los factores de forma no perturbativos, y de su dependencia en el momento transferido es esencial para dilucidar la existencia de nueva física. Mediante el estudio de la función de Green VVP con dos multipletes de mesones determinamos que no hay física más allá del modelo estándar visible en la desintegración del pion.

Actualment, el mètode de comparació de mercat és el mètode més utilitzat per a valorar béns immobles amb objectius hipotecaris, arribant a ser el mètode encarregat d'imputar el valor de taxació en quasi la totalitat dels casos de valoració d'habitatges plurifamiliars.
En el transcurs d'un procés de valoració pel mètode de comparació es duen a terme dos processos d'homogeneïtzació. El primer d'aquests processos tracta la informació relacionada amb les característiques constructives que enfronten la mostra i l'objecte a valorar. Mentre que el segon procés busca l'homogeneïtzació de la localització, és a dir, estudia les diferències de valor que pot originar un factor com la ubicació de l'habitatge a valorar.
L'homogeneïtzació que es deriva de la localització és un dels punts més complexos del procés de valoració donat que no es pot estudiar com una relació un a un, sinó que s'hauria d'obtenir de l'estudi de la totalitat del conjunt mostral.
Els plantejaments que es presenten en aquesta tesi i que tenen com a objectiu l'estimació del valor de mercat a partir d'un sistema expert capaç de realitzar ambdues homogeneïtzacions, han estat punts centrals del programari que actualment s'està desenvolupant i utilitzant a l'empresa CATSA.
Aquesta tesi s'ha dut a terme en el marc d'un projecte empresarial de caire privat iniciat per l'empresa de taxació CATSA en col·laboració amb el CPSV, i ha estat desenvolupat durant el període 2004-2008. L'objectiu del projecte del qual forma part aquesta tesi era aconseguir determinar un procediment que permetés trobar el valor de taxació a partir d'una metodologia plantejada per 'parts'. Aquest mètode havia de ser capaç de simular el comportament d'un expert en tres grans processos: la selecció de la mostra, l'homogeneïtzació i, per últim, la interpolació espacial.
Partint d'aquest context, l'objectiu principal d'aquesta tesi era la creació d'una metodologia d'homogeneïtzació del valor de taxació en funció de la localització dels immobles que actués dins del marc legal vigent establert per l'ECO805/2003.
Per aconseguir aquest objectiu es van plantejar i estudiar els diferents mètodes d'interpolació i d'estimació espacial i es van plantejar les diverses possibilitats de tractament de la informació.
El segon objectiu era establir un mètode de selecció entre els diferents estimadors del valor de taxació que permetés minimitzar l'error d'estimació i fos alhora un indicador de la qualitat de l'estimació.
El tercer objectiu era la presentació d'una metodologia que permetés calcular la funció de probabilitat empírica del valor de mercat per a un bé immoble determinat. És de tots conegut que el valor d'un bé no és únic (Roca, 1986), sinó que té una funció de distribució. Gràcies a les metodologies de computació existents en l'actualitat va ser possible realitzar una representació del valor del bé immoble en funció del conjunt de la informació mostral disponible. En base a aquests objectius les eines que van ser necessàries per al desenvolupament d'aquesta tesi van ser: la definició de bases de dades, els funcionaments dels sistemes experts, la tecnificació de camps constructius, els mètodes estadístics de remostreig, correlació espacial i regressió, les funcions hedòniques obtingudes a partir dels treballs de camps realitzats a CATSA, les eines GIS i l'estudi dels procediments legals relacionats amb el procés de valoració.
Els mètodes estadístics d'anàlisi de correlació espacials poden ser de gran utilitat en l'àmbit de la valoració immobiliària, però necessiten d'un procediment tècnic previ per tal de garantir-ne el funcionament acurat i d'una base de coneixements que permeti que el sistema reconegui les irregularitats en l'espai continu que suposa la ciutat. Un procediment per parts com el plantejat en aquesta tesi pot ser una eina de gran ajuda tant per a entitats de valoració en els seus processos de taxació individual com per a institucions que tenen com a objectiu la valoració massiva.
Actualment, el mètode de comparació de mercat és el mètode més utilitzat per a valorar béns immobles amb objectius hipotecaris, arribant a ser, en el cas dels habitatges plurifamiliars, el mètode encarregat d'imputar el valor de taxació en quasi la totalitat dels casos de valoració.
El método de comparación de mercado es el método utilizado habitualmente para obtener el valor de tasación, con fines hipotecarios, para todas aquellos bienes inmuebles plurifamiliares cuyo estado, calidad y situación urbanística y legal. En el transcurso de un proceso de valoración utilizando el método de comparación se llevan a cabo dos procesos de homogeneización. El primero trata la información relacionada con las características constructivas enfrentando la muestra y el objeto a valorar. Mientras que el segundo proceso busca la homogeneización de la localización, es decir, estudia las diferencias de valor que puede originar un factor como la ubicación de la vivienda a valorar.
La homogeneización que se deriva de la localización es uno de los puntos más complejos del proceso de valoración dado que no se puede estudiar como una relación uno a uno, sino que se debe obtener del estudio de la totalidad del conjunto muestral.
Los planteamientos que se presentan en esta tesis y que tienen como objetivo la estimación del valor de mercado a partir de un sistema experto capaz de realizar ambas homogeneizaciones conforman los puntos centrales del software que actualmente se está desarrollando y utilizando en la empresa CATSA.
Esta tesis se ha llevado a cabo en el marco de un proyecto empresarial de tipo privado iniciado por la empresa de tasación CATSA en colaboración con el CPSV, y se ha desarrollado durante el período 2004-2008. El objetivo del proyecto del que forma parte esta tesis era conseguir determinar un procedimiento que permitiera establecer el valor de tasación a partir de una metodología planteada por 'partes'. Este método debía ser capaz de simular el comportamiento de un experto en tres grandes procesos: la selección de la muestra, la homogeneización y, por último, la interpolación espacial.
Partiendo de esta base el objetivo principal de esta tesis era la creación de una metodología de homogeneización del valor de tasación en función de la localización de los inmuebles que recogiera además el marco legal vigente establecido por el ECO805/2003. Para conseguir este objetivo se plantearon y estudiaron los diferentes métodos de interpolación y de estimación espacial y se plantearon las diversas posibilidades de tratamiento de la información.
El segundo objetivo era establecer un método de selección entre los diferentes estimadores del valor de tasación que permitiera minimizar el error de estimación y fuera a su vez un indicador de la calidad de la estimación.
El tercer objetivo era la presentación de una metodología que permitiera calcular la función de probabilidad empírica del valor de mercado para un bien inmueble determinado. Como es sabido, el valor de un bien no es único (Roca, 1986) sino que desempeña una función de distribución. Gracias a las metodologías de computación existentes fue posible realizar una representación del valor del bien inmueble en función del conjunto de la información mostral disponible.
En base a estos objetivos las herramientas necesarias para el desarrollo de esta tesis fueron: la definición de bases de datos, los funcionamientos de los sistemas expertos, la tecnificación de campos constructivos, los métodos estadísticos de remostreo, correlación espacial y regresión, las funciones hedòniques obtenidas a partir de los trabajos de campo realizados en CATSA, las herramientas GIS y el estudio de los procedimientos legales relacionados con el proceso de valoración.
Los métodos estadísticos de análisis de correlación espacial pueden ser de gran utilidad en el ámbito de la valoración inmobiliaria, pero necesitan un procedimiento técnico previo para garantizar el funcionamiento minucioso y una base de conocimientos que permita que el sistema reconozca las irregularidades en el espacio continuo que es la ciudad. Un procedimiento por partes como el planteado en esta tesis puede ser una herramienta de gran ayuda tanto para entidades de valoración en sus procesos de tasación individual como para instituciones que tienen como objetivo la valoración masiva.
The method of the market comparison approach is the procedure commonly used to obtain the value estimation for mortgaging intentions. Throughout the valuation process used in the comparative method, two procedures of homogenisation are carried out. The first manages the information related to the construction characteristics comparing the example and the object to be evaluated estimated. Whilst the second process, seeks location and situational homogenisation, which means, the study of variations of values that may originate from factors, such as location of the property to be valued.
The homogenisation that is derived from location is one of the most complex factors of valuation, as it cannot be studied on a one by one basis, but which should be studied as the totality sample group.
The positioning ideas that are exposed in this thesis and that have the -objective of the estimation of market property valuation through an expert system capable of carrying out both homogenisations are the central points of the software that, at present, are being developed and used in the company CATSA.
This thesis has been carried out in a private business project initiated by the valuation company CATSA in collaboration with CPSV and has developed evolved over a four year period 2004-2008. The objective of the project of which this thesis forms part was to achieve determinate a procedure that allows establishing the value of estimations from a positioning method through "parts-stages". This method must be capable of simulating expertise behaviour criteria in three profound-deep extensive vast processes: the selection of the samples, the homogenisation and lastly, the spatial interpolation.
Based on these factors, the principle objective of this thesis was the creation of a homogenisation methodology of valuation based on the property localisation and also considers the present legality factors established by ECO805/2003. To accomplish this objective the different methods of interpolation and spatial estimation were studied and considered. Diverse possibilities of information treatment were also considered into account.
The second objective was establishing a methodology of selection choice the different estimators of the value which will allow the minimization of the estimation error, at the same time works as an indicator of the quality of estimation.
The third objective was the presentation of a methodology that permitted the calculation the function of the empiric probability of market value for a defined property. As well known, 'The value of an object is not unique' (Roca, 1986), but is defined by its distribution function.
Thanks to present day computation methods- it has been possible to achieve a representation of the market value of the habitat; taking into consideration the information on the set of samples.
Based on these aims, the tools necessary to develop this thesis were:
· The database definition.
· The expert methods theory.
· Accurate information about the area of construction technique.
· Statistical resampling methods.
· Spatial correlation and regression methods.
· GIS tools.
· the hedonic functions, obtained from the studies carried out in research through CATSA.
· The studies of legal procedures related to the valuation studies process.
The statistical method of analysis of spatial correlation can be of great utility in the property valuation world, but a previous technical procedure is necessary to guarantee the detailed workings and a base of knowledge that allows the system to recognise the irregularities in the continuous space of which a City is.
A procedure in stages which is put forward in this thesis can be a tool of enormous help, not only for the valuation entities in their process of individual valuation, but also for institutions that have the objective of mass valuation.

Tal i com indica el seu títol, la present memòria de tesi té com objecte d'estudi el desenvolupament d'algorismes i implementacions eficients per resoldre el problema conegut dins del món de l'Optimització i Investigació Operativa com a problema de fluxos multiarticle en xarxa. Com es desprèn del seu nom, és un problema d'optimització en xarxa on, a diferència del problema clàssic uniarticle, diversos productes (els articles) comparteixen el mateix canal físic (la xarxa) sense poder ser combinats entre ells. Això provoca que sigui necessària una replicació de les variables -fluxos en cada arc- de la xarxa original, tantes vegades com articles hi ha, el qual incrementa considerablement el nombre de variables i constriccions a ser tractades.L'optimització de fluxos en xarxes multiarticle és un problema ben conegut, i durant anys diverses aplicacions reals han estat modelitzades mitjançant aquesta tècnica. Alhora, és un problema molt costós des d'un punt de vista computacional, donat el gran nombre de variables i equacions que intervenen com abans s'ha esmentat. Aquest doble fet (el seu interès per solucionar problemes reals i el seu elevat cost) ha motivat l'estudi i desenvolupament de tècniques per tractar-lo de forma específica. Sovint, però, aquest esforç ha conduït a la formulació de diversos algorismes però rarament ha donat lloc a implementacions de caràcter pràctic. Amb això que acabem de dir queda clar que suposarem que hi ha una clara distinció entre el que és algorisme i el que és implementació, tot i que sovint és difícil decidir on hi ha la frontera entre un i altre concepte. En general, per algorisme entendrem la seqüència de processos que s'han de seguir per tal d'aconseguir un cert objectiu, mentre que la implementació fa referència a com, en última instància, s'han dut a la pràctica. Des d'aquest punt de vista es podria dir que un algorisme té moltes implementacions, però que una implementació només respon a un únic algorisme. S'ha cregut convenient fer una breu discussió sobre els conceptes d'algorisme i implementació, donat que al treball aquí presentat ambdós tenen un pes específic. Al treball desenvolupat no s'ha pretès només detallar com modificar, ampliar o obtenir algorismes per solucionar el problema de fluxos multiarticle, sinó que a més s'ha plantejat com objectiu prioritari l'obtenció d'implementacions el més eficients i robustes possibles. Vista així, la tasca desenvolupada es troba a cavall entre dos camps com ara la Investigació Operativa i la Informàtica. També cal tenir present que en aquesta memòria es presentarà detalladament tot el que faci referència a la part algorísmica però no tant a nivell d'implementació. Això implicaria haver de descriure una gran quantitat d'estructures de dades i una gran quantitat de rutines desenvolupades i altres usades de llibreries numèriques estàndard. Tanmateix, això no ha de fer oblidar que la major part de l'esforç necessari ha estat dedicat a l'obtenció i disseny d'aquestes rutines i estructures de dades. I el fet de que tot aquest treball quedi plasmat en només l'obtenció d'una sèrie de taules amb valors numèrics no ha de fer oblidar la gran quantitat de feina no descrita que hi ha darrera d'aquests resultats.Un cop s'ha definit el marc on es troba el treball realitzat, procedirem a definir amb més detall els objectius que s'han perseguit i les aportacions que representa respecte el que fins ara s'havia fet. Finalitzarem la introducció amb una breu descripció sobre com ha estat estructurada aquesta memòria.

de la tesi
En aquest treball es presenta un estudi de l'3He a temperatura zero combinant les tècniques de Monte Carlo variacional (VMC) i la difusiva (DMC) amb nodes fixos (FN) i relaxació dels nodes (RN).
L'estudi comença amb una presentació de les característiques de l'heli i una revisió històrica tant del seu estudi com de les tècniques de Monte Carlo.
La primera part del treball exposa en detall els mètodes de càlcul emprats. Es fa un repàs dels mètodes variacional i difusiu així com de l'aplicació de condicions periòdiques de contorn i de la tècnica emprada per a calcular estimadors purs. Es proposa un càlcul de les cues que proporciona un valor final de l'energia molt proper a la del sistema vertaderament infinit. Això permet obtenir resultats numèrics pràcticament independents del nombre de partícules emprades en la simulació. A més, amb l'ús de la tècnica combinada FN-RN, es te una mesura de la proximitat al resultat exacte del valor FN trobat.
L'estudi variacional de l'3He tridimensional ocupa la segona part de la tesi. En ella s'analitza la influència sobre l'energia de cadascun dels mecanismes de correlació emprats, i es comparen amb altres resultats ja existents a la literatura. En destaca l'optimització de la funció de backflow, que condueix a uns resultats clarament millors. Es presenta també una anàlisi VMC en la que es valora la introducció de nous mecanismes de correlació a la funció d'ona, mostrant que la introducció de correccions d'ordre superior al backflow són irrellevants. Els resultats d'aquesta part, fàcilment comparables amb dades experimentals, serveixen com a banc de prova per als programes que seran adaptats després al sistema bidimensional.
La tercera part del treball s'ocupa del sistema d'3He bidimensional infinit en absència de qualsevol substrat de suport. Amb el mètode DMC es calcula l'equació d'estat del sistema a polarització variable, i s'avaluen els efectes que té en cadascun d'ells les interaccions de backflow. Els resultats mostren que el sistema no posseeix cap estat auto-lligat. Es calcula després el sistema a polarització variable i se'n analitzen algunes propietats físiques. Els valors obtinguts de la susceptibilitat magnètica apunten l'existència d'una transició de fase magnètica a polaritzacions de l'orde del 50%.

Aquest treball s'integra en una de les línies d'investigació del grup de recerca "Quimiometria" del Departament de Química Analítica de la Universitat de Barcelona. Aquesta línia d'investigació es centra en el desenvolupament de mètodes quimiomètrics d'anàlisi multivariant de dades, i en la seva aplicació a l'estudi analític dels canvis de conformació i/o de les interaccions entre biomolècules.

Actualment és possible enregistrar l'espectre sencer d'una mostra en poc temps. Aquest augment del nombre i de la complexitat de les dades adquirides ha portat a l'aparició de mètodes que tenen com a finalitat la obtenció d'informació d'interés físico-químic a partir d'aquests conjunt de dades. Amb aquesta finalitat es poden trobar dues aproximacions: a) els mètodes de modelatge rígid que exigeixen la postulació d'un model químic o cinètic al qual ajustar les dades experimentals, i b) els mètodes de modelatge flexible que no necessiten la postulació d'un model.

El treball realitzat en aquests tesi doctoral es pot dividir en tres blocs.

En primer lloc, s'ha desenvolupat una interfície gràfica en l'entorn de programació MATLAB pel mètode de resolució multivariant de corbes mitjançant mínims quadrats alternats (MCR-ALS). Aquesta interfície millora notablement la interacció entre l'usuari i el programa, i potencía la seva utilització generalitzada per part d'usuaris no acostumats a treballar amb eines pròpies de la Quimiometria.

En segon lloc, s'ha dut a terme la validació de diversos mètodes d'anàlisi multivariant, és a dir, s'ha estudiat la fiabilitat de les solucions obtingudes per aquest tipus de mètodes quimiomètrics. Així, pel mètode MCR-ALS, s'ha analitzat la influència i la propagació de l'error experimental i les possibles repercusions sobre les ambigüetats matemàtiques existents en les solucions obtingudes. Aquest estudi s'ha realitzat tant en el cas de l'anàlisi individual de matrius de dades obtingudes en un únic experiment, com en el cas de l'anàlisi simultani de matrius de dades obtingudes en diversos experiments. En el cas dels mètodes de modelatge rígid s'ha estudiat l'ambigüetat existent al ajustar mecanismes cinètics complexos. En aquest cas s'ha observat l'aparició de mínims locals múltiples amb el mateix valor d'ajust en la superfície de desposta associada.

Finalment, s'han aplicat els mètodes quimiomètrics de modelatge flexible i de modelatge rígid a l'estudi dels equilibris en solució dels àcids nucleics. Aquestes són biomolècules que tenen una organització jeràrquica començant en la seqüència de nucleòtids a les cadenes fins a estructures complexes d'ordre superior com els tríplexs o quadruplexs. Els canvis conformacionals o les interaccions amb d'altres biomolècules s'han estudiat tradicionalment mitjançant experiments seguits amb tècniques espectroscòpies. En aquest treball es seguiran aquests processos mitjançant lectures a moltes longituts d'ona (aproximació multivariant) i s'aplicaran mètodes quimiomètrics adients de tractaments de dades multivariants. Els procesos estudiants en aquesta Tesi són bàsicament els canvis conformacionals provocats en variar condicions del medi, com el pH, la temperatura, la concentració d'altres ions... S'han emprat tècniques espectroscòpiques com l'absorció molecular a l'UV-visible, la fluorescència, el dicroisme circular i la ressonància magnètica nuclear. Una altra aplicació, ha estat l'anàlisi de micromatrius d'ADN. L'aparició d'aquesta la tecnologia ha permès obtenir informació sobre els nivells de l'expressió gènica per un gran nombre de gens en un únic experiment. La generació de grans quantitats de dades requereix la utilització d'eines mitjançant les quals es pugui extreure la informació biològica. En aquest treball s'ha aplicat el mètode MCR-ALS a l'anàlisis de diversos conjunts de dades per tal de poder determinar la relació entre les mostres que presenten diferents tipus de càncer i els gens estudiats.
OF THE PHD THESIS:

This PhD Thesis has been developed in the framework of the Chemometrics group at the Universitat de Barcelona. The work deals with the development and validation of Multivariate Curve Resolution (MCR) methods (both hard- and soft-modelling), and with their application to bioanalytical problems. The work has been organized into three blocks:

First, a graphical interface has been developed for the program running the MCR-ALS (Multivariate Curve resolution Alternating Least Squares) method in the MATLAB® environment. This interface improves the interaction between the user and the program and facilitates the use of multivariate curve resolution to little experineced potential users.

Secondly, validation of multivariate resolution methods of data analysis has been carried out. For the MCR-ALS method, effects of rotational ambiguities and of propagation of experimental noise have been studied. These studies have been performed in the analysis of a single experiment and in the case of analyzing multiple experiments simultaneously. In the case of hard-modelling kinetic data fitting methods, ambiguities in the analysis of kinetic experiments have been studied and methods to overcome this ambiguity have been proposed.

Third, multivariate resolution methods have been applied to the study of conformational equilibria of nucleic acids. These are biomolecules that have a hierarchic organization from the nucleotide sequence to higher order structures such as triplex or quadruplex. Traditionally, conformational changes or interactions of nucleic acids with other biomolecules have been spectroscopically monitored at just one wavelength. In this work, these processes have been followed at multiple wavelengths and suitable multivariate resolution methods for the data treatment have been applied. Processes studied during this Thesis have been DNA conformational changes induced by pH, temperature or salinity. Spectroscopic techniques such as molecular absorption in the UV-visible, circular dichroism or nuclear magnetic resonance have been used for this purpose. Finally, data obtained using DNA microarrays have been analyzed. This technique allows highthroughput analysis of relative gene expressions of thousands of genes of an organism that generates large amounts of data. This has caused a need for statistical methods that can extract useful information for further research. In this PhD Thesis, the MCR-ALS method has been proposed for the analysis of this kind of data with very promising results.

La teoria de valors extrems (EVT) és l’única disciplina estadística que desenvolupa tècniques i models per descriure el comportament inusual en comptes de l’habitual, l’objectiu principal de la qual és l’estimació de quantils corresponents a successos molt extrems. En moltes àrees d’aplicació un requisit típic és estimar el valor en risc a un cert nivell (VaR), prou alt per a que la possibilitat de superació d’aquest sigui menor a una quantitat donada. La teoria probabilista associada a l’EVT es troba ben establerta, gràcies als resultats de Fisher i Tippet (1923), Balkema i de Haan (1974) i Pickands (1975). Dos enfocs principals van ser desenvolupats: el mètode per blocs de màxims i el mètode d’excessos sobre un llindar, l’aplicació dels quals presenta dificultats a l’hora d’aplicar eines estadístiques, Diebold et al. (1998). La determinació del llindar a partir del qual la distribució límit pot utilitzar-se i del comportament d’aquesta són els problemes principals a tractar. Per distingir les dades generals de les que són objecte d’estudi, es farà servir el concepte de cua, el qual fa referència a aquells valors que es troben per sobre d’un valor suficientment alt. Per als excessos sobre un llindar, la distribució asimptòtica que caracteritza el comportament de la cua és la Pareto Generalitzada (GPD); el seu paràmetre de forma, anomenat índex del valor extrem, permet classificar les cues en pesades, exponencials i lleugeres. L’aplicació del model GPD es pot trobar extensament detallada a McNeil et al. (2005) o Embrechts et al. (1997), però es troben limitacions, per exemple, quan no hi ha moments suficients o la subjectivitat que sorgeix quan s’utilitzen mètodes gràfics. L’objectiu d’aquesta tesi és presentar noves eines per a l’EVT, que serveixen per a la selecció de llindar i l’estimació de l’índex del valor extrem i solucionen alguns dels problemes existents. En el Capítol 1 es fa un repàs de la teoria estadística per a valors extrems. Es recorden els mètodes gràfics més utilitzats, el mean excess plot i el Hill-plot, i els mètodes d’estimació disponibles per a la GPD, finalment es presenten un nou mètode gràfic anomenat CV-plot, Castillo et al. (2014), i un enfoc aparegut recentment per a cues pesades i exponencials, Castillo et al. (2013). En el Capítol 2 s’utilitza el fet que el coeficient de variació residual caracteritza distribucions, Gupta i Kirmani (2000), per trobar el CV-plot teòric per a algunes distribucions i aplicar la teoria asimptòtica al cas de la GPD, sempre que hi hagi existència de moments d’ordre quatre. Gràcies a una transformació, presentada en el Capítol 3, el CV-plot es podrà aplicar en qualsevol situació. En el Capítol 4 es presenten uns estadístics que permeten estimar l’índex del valor extrem, contrastar la hipòtesi de GPD i s’utilitzen en un algoritme automàtic de selecció de llindars. Aquest tercer punt suposa un gran avenç per a l’aplicació del mètode Peak over Threshold, el qual requereix de l’estimació del llindar, a partir d’un mètode gràfic, i l’estimació de l’índex del valor extrem, mitjançant màxima versemblança, Coles (2001), ja que desapareix la subjectivitat de l’investigador quan s’estima el llindar. El Capítol 5 es troba dedicat a l’estudi de 16 conjunts de dades en sistemes informàtics encastats. El CV-plot i els estadístics Tm han estat utilitzats, obtenint bons resultats per a la majoria dels casos. En el Capítol 6 es tornen a aplicar les noves eines a les dades daneses sobre assegurances de focs, McNeil (1997), i les dades financeres analitzades a Gomes i Pestana (2007). Per finalitzar, en el Capítol 7 es presenten les conclusions d’aquest treball i s’exposen les noves línies de recerca que es poden seguir.
Extreme value theory (EVT) is the only statistical discipline that develops techniques and models to describe the unusual behavior instead of the usual one, the main objective of which is the quantile estimation corresponding to very extreme events. In many areas of application, a typical requirement is to estimate the value at risk (VaR), high enough to overcome the possibility that this is less than a given amount. The probability theory associated to the EVT is well-established thanks to the results of Fisher and Tippet (1923), Balkema and de Haan (1974), and Pickands (1975). Two main approaches were developed; the block maxima method and the method of the excesses over a threshold, the application of which presents difficulties in applying statistical tools, Diebold et al. (1998). The determination of the threshold from which the limit distribution can be used and its behavior are the main problems to deal with. To distinguish the general data from those which are under study, we will use the concept of tail, which refers to values that are above a sufficiently high value. For excesses over a threshold the distribution that characterizes the asymptotic behavior of the tail is the Generalized Pareto (GPD), its shape parameter, called extreme value index, classifies tails in heavy, exponential, and light. The application of the GPD model is extensively detailed in McNeil et al. (2005) and Embrechts et al. (1997), but there are limitations, for example, when there are no finite moments or the subjectivity that arises when graphical methods are used. The aim of this thesis is to present new tools for EVT, which can be used for the threshold selection and the extreme value index estimation and they solve some existing problems. Chapter 1 is a review of statistical theory for extreme values. The most used graphical methods are remembered, the mean excess plot and the Hill-plot, and the estimation methods available for GPD too. Finally, a new graphical method called CV plot, Castillo et al. (2014), and a recently appeared approach to heavy and exponential tails, Castillo et al. (2013), are presented. In Chapter 2 the fact that the coefficient of variation characterizes residual distributions, Gupta and Kirman (2000), is used to find the theoretical CV plot for some distributions and to apply the asymptotic theory to the case of GPD, provided by the existence of four finite moments. Thanks to a transformation, presented in Chapter 3, the CV-plot can be applied in any situation. Chapter 4 presents statistics that allow us to estimate the extreme value index, to contrast the hypothesis of GPD and they are used in an automated selection thresholds algorithm. This third point is a major breakthrough for the application of the method Peak over Threshold, which requires estimating the threshold from a graphical method and estimating the extreme value index through the maximum likelihood, Coles (2001), since researcher's subjectivity disappears when the threshold is estimated. Chapter 5 is dedicated to the study of 16 data sets in embedded systems. The CV plot and statistical Tm have been used, obtaining good results in most cases. In Chapter 6, we will again apply new tools to data on Danish fire insurance, McNeil (1997), and financial data analyzed in Gomes and Pestana (2007). Finally, Chapter 7 presents the conclusions of this work and the new lines of research.

Tal i com indica el seu títol, la present memòria de tesi té com objecte d'estudi el desenvolupament d'algorismes i implementacions eficients per resoldre el problema conegut dins del món de l'Optimització i Investigació Operativa com a problema de fluxos multiarticle en xarxa. Com es desprèn del seu nom, és un problema d'optimització en xarxa on, a diferència del problema clàssic uniarticle, diversos productes (els articles) comparteixen el mateix canal físic (la xarxa) sense poder ser combinats entre ells. Això provoca que sigui necessària una replicació de les variables -fluxos en cada arc- de la xarxa original, tantes vegades com articles hi ha, el qual incrementa considerablement el nombre de variables i constriccions a ser tractades.
L'optimització de fluxos en xarxes multiarticle és un problema ben conegut, i durant anys diverses aplicacions reals han estat modelitzades mitjançant aquesta tècnica. Alhora, és un problema molt costós des d'un punt de vista computacional, donat el gran nombre de variables i equacions que intervenen com abans s'ha esmentat. Aquest doble fet (el seu interès per solucionar problemes reals i el seu elevat cost) ha motivat l'estudi i desenvolupament de tècniques per tractar-lo de forma específica. Sovint, però, aquest esforç ha conduït a la formulació de diversos algorismes però rarament ha donat lloc a implementacions de caràcter pràctic. Amb això que acabem de dir queda clar que suposarem que hi ha una clara distinció entre el que és algorisme i el que és implementació, tot i que sovint és difícil decidir on hi ha la frontera entre un i altre concepte. En general, per algorisme entendrem la seqüència de processos que s'han de seguir per tal d'aconseguir un cert objectiu, mentre que la implementació fa referència a com, en última instància, s'han dut a la pràctica. Des d'aquest punt de vista es podria dir que un algorisme té moltes implementacions, però que una implementació només respon a un únic algorisme.
S'ha cregut convenient fer una breu discussió sobre els conceptes d'algorisme i implementació, donat que al treball aquí presentat ambdós tenen un pes específic. Al treball desenvolupat no s'ha pretès només detallar com modificar, ampliar o obtenir algorismes per solucionar el problema de fluxos multiarticle, sinó que a més s'ha plantejat com objectiu prioritari l'obtenció d'implementacions el més eficients i robustes possibles. Vista així, la tasca desenvolupada es troba a cavall entre dos camps com ara la Investigació Operativa i la Informàtica. També cal tenir present que en aquesta memòria es presentarà detalladament tot el que faci referència a la part algorísmica però no tant a nivell d'implementació. Això implicaria haver de descriure una gran quantitat d'estructures de dades i una gran quantitat de rutines desenvolupades i altres usades de llibreries numèriques estàndard. Tanmateix, això no ha de fer oblidar que la major part de l'esforç necessari ha estat dedicat a l'obtenció i disseny d'aquestes rutines i estructures de dades. I el fet de que tot aquest treball quedi plasmat en només l'obtenció d'una sèrie de taules amb valors numèrics no ha de fer oblidar la gran quantitat de feina no descrita que hi ha darrera d'aquests resultats.
Un cop s'ha definit el marc on es troba el treball realitzat, procedirem a definir amb més detall els objectius que s'han perseguit i les aportacions que representa respecte el que fins ara s'havia fet. Finalitzarem la introducció amb una breu descripció sobre com ha estat estructurada aquesta memòria.

L'objectiu d'aquesta tesi ha estat estudiar i millorar les tècniques utilitzades en el modelatge de la variabilitat geogràfica del risc de patir o morir d'una determinada malaltia al llarg d'una àrea. Donat que aquestes dades sovint presenten correlació espacial, una metodologia adequada per modelar-les són els models lineals generalitzats mixtos. L'estimació d'aquests models es pot realitzar mitjançant dos perspectives: la bayesiana i la frequentista Des d'un punt de vista bayesià el procediment d'estimació és la fully bayesian y des de la frequentista el mètode més utilitzat és la quasiversosimilitut penalitzada.
El primer objectiu de la tesis ha estat comparar aquests dos procediments. Aquesta comparació s'ha realitzat en termes de biaix i precisió mitjançant un estudi de simulació. La principal conclusió que s'ha obtingut es que els dos procediments no presenten grans diferències tot i que en situacions d'un nombre petit de regions i de casos esperats les estimacions fully bayesian presenten uns resultats més consistents i en canvi amb moltes regions i casos esperats el procediment quasiversemblança penalitzada presenta més precisió en les estimacions.
El segon objectiu ha estat millorar la convergència de l'algoritme de maximització utilitzat en el procediment de la quasiversosimilitud penalitzada quan es modelen dades amb correlació espacial. Aquesta millora s'ha aconseguit reparametritzant la matriu de variàncies i covariàncies dels efectes aleatoris.
El tercer objectiu ha estat buscar mètodes per testar la absència d'un patró geogràfic, és a dir, la existència d'independència espacial. Per això s'han avaluat diverses proves per contrastar aquesta hipòtesis com: el test de Wald, el quocient de versemblances, el Score test, i el AKAIKE information criterion i a més s'ha estudiat el comportament del coeficient de concordança entre matrius. Els principals resultats que s'han obtingut són: el score test es la prova que presenta un millor equilibri entre l'error de tipus I i potència i el coeficient de concordança entre matrius és una mesura útil per prendre decisions sobre independència espacial, sobretot en aquells casos on el nombre de regions, casos esperats i la variància dels efectes aleatoris són petites.
Finalment, s'ha il·lustrat la metodologia presentada al llarg de la tesi mitjançant una aplicació sobre el risc de diabetis tipus I a Catalunya durant els anys 1989 i 1998.
The main objective of this thesis has been to study and to improve the techniques used in the analysis of the geographical variability of the disease risk across a region. In these studies the data are spatial correlated. The useful methodology to analyze this kind of data is the generalized linear mixed models. The estimation of these models can be carried out by two point of view: bayesian and frequentist. From a bayesian point of view, the estimation is done by fully bayesian and from frequentist the approach more used is the penalized quasi likelihood.
The first objective of this thesis has been to compare both approaches. The comparison has been performed in terms of bias and precision by a study of simulation. The main conclusion has been that both approaches don't present great differences but when the number of regions and expected counts are small the Fully Bayesian gives a more consistent results. However when the number of regions and expected counts are large the estimates by the penalized quasilikelihood are more precise.
The second objective has been to improve the convergence of the maximization algorithm used with the approach of the penalized quasi likelihood when the data are spatial correlated. The improvement has been obtained by a reparameterization of the variance and covariance matrix of the random effects.
The third objective has been to introduce the concordance coefficient between matrixes as a useful approach to evaluate the hypothesis of spatial independence. In addition, its performance has been compared to the Wald test, the score test, the likelihood ratio test and the AKAIKE information criterion. The main conclusions have been: the concordance coefficient has been shown to be a useful measure to decide spatial independence, mainly in those cases in which the region number, expected counts and the random effects variance are small and the score test is the test which presents a better balance between type I error and power.
Finally, the results of this thesis has been applied to the Insulin-Dependent Diabetes type I data from Catalonia.

Les nano-emulsions són emulsions, dispersions de dos líquids immiscibles, amb una mida de gota en el rang nanomètric, (20-200 nm). Degut a la mida de gota, presenten una sèrie de propietats que fan que tinguin aplicacions en sectors industrials molt diversos (farmacèutic, agroquímic, cosmètic i alimentari). Les nano-emulsions es poden preparar mitjançant mètodes de baixa-energia, en els quals s’utilitza l’energia interna química dels components del sistema per emulsionar. En aquests mètodes durant el procés d’emulsificació es produeixen transicions de fases que determinen la mida de gota mínima. Per això, el coneixement del comportament fàsic és un factor clau en l’estudi dels mecanismes de formació de nano-emulsions per aquests mètodes. En la present tesi doctoral s’ha estudiat la formació de nano-emulsions de fase externa aquosa (O/W) per mètodes de baixa energia per tal d’aprofundir en els mecanismes de la seva formació. S’ha aconseguit formar nano-emulsions O/W amb un contingut d’aigua del 85% en sistemes aigua/tensioactiu no iònic/component oliós a temperatura constant per un procediment no descrit amb anterioritat que consisteix en l’addició d’un tensioactiu més hidròfil a fases de microemulsió O/W. Els radis hidrodinàmics de les nano-emulsions han estat similars al de les microemulsions inicials (15-20nm). Així mateix s’ha estudiat quines són les fases clau determinants de les propietats de les nano-emulsions obtingudes mitjançant addició d’aigua a temperatura constant a mescles binàries i ternàries de sistemes aigua/tensioactiu no iònics etoxilat/component oliós. L’estudi ha evidenciat que la formació de nano-emulsions es produeix mitjançant tres possibles mecanismes: (a) per inversió de fases (PIC), (b) per dilució de microemulsions O/W sense inversió de fases, i (c) per inversió de fases seguit de dilució de microemulsions O/W. L’estudi també ha fet palès que en la formació de nano-emulsions un factor clau es la coexistència dels components del sistema en una sola fase durant alguna etapa del procés d’emulsificació. Entre les aplicacions de les nano-emulsions és de gran interès la seva utilització com a plantilla per a l’obtenció de nanopartícules. En aquesta investigació s’ha estudiat la formació de nanopartícules a partir de nano-emulsions polimèriques d’àcid poli(làctic-co-glicòlic) (PLGA) per possible aplicació en el camp de la biomedicina. S’ha investigat la influència de la concentració de polímer en la formació i propietats de nano-emulsions i nanopartícules polimèriques en medi aquós ja que aquest aspecte no ha estat descrit a la literatura. S’han format nano-emulsions O/W en un sistema aigua/tensioactiu no iònic/(PLGA en acetat d’etil) amb continguts d’aigua des del 45% fins a concentracions superiors al 90% i en un ampli interval de relacions oli-tensioactiu amb valors de radi hidrodinàmic en el rang de 7-75nm. La regió de formació de nano-emulsions i la mida de gota augmenten lleugerament amb el contingut de polímer. L’estudi del comportament fàsic ha posat de manifest la presència de fases de microemulsió inversa (W/O) i de cristall líquid laminar, demostrant així que es produeix inversió de fases durant el procés d’emulsificació. S’han preparat les nanopartícules polimèriques a partir de les nano-emulsions formulades amb 90% d’aigua pel mètode de l’evaporació del solvent. El radi hidrodinàmic de les dispersions de nanopartícules polimèriques, en el interval de 7-55nm, augmenta amb el contingut de polímer. A més s’ha incorporat un principi actiu, Dexametasona, a les nanopartícules i el percentatge d’encapsulació que ha estat superior a 90%, no varia amb el contingut de polímer. L’alliberació del principi actiu de les dispersions de nanopartícules a una solució receptora és més sostinguda que a partir de la solució aquosa, i l’eficiència d’alliberació del principi actiu disminueix al augmentar la concentració de polímer. Així mateix, l’ajust dels perfils d’alliberació a tres models matemàtics ha confirmat que el mecanisme pel qual el principi actiu s’allibera de la dispersió de nanopartícules és per difusió de Fick. Estudis preliminars de citotoxicitat in vitro han mostrat que les dispersions de nanopartícules amb i sense principi actiu encapsulat presenten percentatges de viabilitat superiors al 70%. Els resultats obtinguts indiquen que aquestes nanopartícules polimèriques són d’interès per aplicacions biomèdiques.
In the present thesis the formation of oil in water (O/W) nano-emulsions by low-energy methods have been studied to investigate the mechanisms involved in their formation. Nano-emulsions have been prepared water content in water/nonionic surfactant/oil systems at constant temperature by a novel procedure which consists in the addition of a more hydrophilic surfactant to O/W microemulsions. Moreover, the key phases determining the properties of O/W nano-emulsions generated by addition of water to binary and ternary mixtures in water/nonionic surcatant/oil systems at constant temperature has been studied. It has been found that nano-emulsion formation in these type of systems may take place by three different mechanisms: (a) by phase inversion, (b) by dilution of O/W microemulsion without phase inversion, and (c) by phase inversion followed by dilution of O/W microemulsions. It has been also noticed that the coexistence of the system components in a single phase during the emulsification process play an important role in nano-emulsion formation and properties. The use of nano-emulsions as template to obtain nanoparticles is focusing an increasing interest. In this research the formation of polymeric nanoparticles from polymeric nano-emulsions as potential nanocarriers for biomedicine has been studied. In particular, the influence of the polymer concentration on the formation and properties of nano-emulsions and nanoparticles in aqueous medium has been investigated since this aspect has not been reported yet. O/W nano-emulsions have been formed in a water/nonionic surfactant/(PLGA in Ethylacetate) system and polymeric nanoparticles have been generated by solvent evaporation method. An active molecule, dexamethasone, was successfully encapsulated and its release to a receptor solution as a function of polymer content was also evaluated. The results obtained in terms of particle size, stability, encapsulation efficiency, release and citotoxicity in vitro assays, have indicated that these polymeric nanoparticles are of interest for biomedical applications.

The study of the electromagnetic phenomena along the last two centuries has brought about outstanding contributions for the human progress. The electromagnetism represents still now, at the beginning of the third millenium, a very important research area. The radiation pattern of particular types of antennas -for example, fractal or microstrip-, the analysis of the effect of the cellular communications on human beings or the detection of buried mines represent specific examples of the wide variety of problems of great interest nowadays.
The study of such a variety of problems relies on the application of the Maxwell equations, which rule all the electromagnetic behaviour. Since the analytical solution can only be obtained for very particular cases of canonical forms, to tackle the analysis of an arbitrary problem, one makes use of the numerical methods. The discretization of electromagnetic integral equations by the Method of Moments -MoM- excels as a powerful and reliable tool for analysing bodies composed of locally homogeneous regions -penetrable or perfectly conducting- immerse in a wide and nearly uniform medium -typically the ground or the free-space-. These integral methods result from the surface equivalence theorem, which allows in general two different formulations, the Electric Field Integral Equation (EFIE) and the Magnetic Field Integral Equation (MFIE). For the case of penetrable bodies, the Poggio, Miller, Chang, Harrington and Wu (PMCHW) formulation, that results from the subtraction of the EFIE and MFIE at both sides of the surfaces, can also be employed.
The Method of Moments is based on the full expansion of the physical magnitudes, field and current, over the interface surfaces between the regions. In consequence, the solution of the problem is obtained through the inversion of a full-matrix, which, for electrically large problems, requires excessive memory resources and computation time. That is why the MoM is widely considered a brute-force method. The expansion of the magnitudes is carried out through the discretization of the surface; that is, patches spreading over the interface.
The first half of this dissertation Thesis tackles the development of the MoM applied to problems with bodies with symmetry of revolution -BoR-. Since in this case the physical magnitudes present an azimuthal periodicity, they can be expressed as a Fourier series. The orthogonality between the different modes enables to obtain separately each azimuthal mode of the solution. It is thus only required to spread the patches along the generating arc of the bodies for each mode, which is very advantageous because the electromagnetic analysis can be carried out indeed for dimensionally large problems. A well-known PeC-EFIE BoR formulation is developed. Accordingly, PeC-MFIE and PMCHW formulations are developed from scratch. Furthermore, it is commented in detail and corrected to some extent the numerical error associated to the fastest-varying part of the PeC-MFIE BoR operator. The BoR-codes are particularly useful in modelling the electromagnetic behaviour of buried mines, which very often show revolution symmetry.
The most outstanding contribution of this dissertation Thesis is the study of the appropriate conditions to develop correctly the 3D operators so as to yield accurate results for any structure. Since the discretization implies a break on the continuity properties of the physical magnitudes -field and current- the valid 3D-operators must ensure the physical electromagnetic requirements in the discretized surface. In mathematical terms, these requirements set the rank -field- and domain- -current- spaces, which essentially require the enforcement of the continuity across the edges of either the tangential or the normal component of the expanded magnitudes.
For the case of an arbitrary perfectly conducting -PeC- body, it is recommended in this work the use of the divergence-conforming and of the curl-conforming functions respectively in the development of the PeC-EFIE and the PeC-MFIE operators. Low-order sets over triangular facets -RWG and unxRWG- are chosen to develop the PeC-operators. Furthermore, it is reasoned theoretically the inherent misbehaviour of the PeC-MFIE in case the current expansion relies on a divergence-conforming set. A heuristic correction is provided. The better behaviour of PeC-EFIE(RWG) and PeC-MFIE(unxRWG) is confirmed with examples. In view of the results, it is reasoned the suitability of PeC-EFIE(RWG) for the analysis of physical polyhedrons, which makes PeC-MFIE(unxRWG) excel as a more appropriate operator for curved bodies. A procedure for improving the performance of PeC-EFIE(RWG) for coarsely meshed spheres is given.
For the case of arbitrary penetrable bodies, the same low-order sets are used to expand the operators EFIE, MFIE and PMCHW. It is shown their compatibility with the combination of the right PeC-operators. In the dielectric case, in addition to the required continuity of the magnitudes across the edges at each region, the fields at both sides of the surface must satisfy the interface continuity, which is ignored in the conducting case -the fields are null inside the conductor-. The impossibility of meeting both continuity requirements at the same time justifies the apparition of inherent and different errors in the dual EFIE-MFIE and in PMCHW. It is thoroughly reasoned and confirmed with examples the suitability of PMCHW for problems with only penetrable regions. It is also shown and discussed in detail the robustness of EFIE-MFIE since its behaviour is appropriate for electrically not too small structures with perfectly conducting or penetrable regions. The analysis of composite structures -very useful to model microstrip antennas- can be considered as a group of disjoint bodies with null distances of separation. For this type of problems, it is recommended in this work the use of EFIE-MFIE since, unlike PMCHW, they can ensure the continuous transition to zero of a distance of separation increasingly small.
Finally, efficient methods -IE-MEI and MLFMM- relying on the previous 3D-operators. The development of the PeC 3D IE-MEI cannot maintain the advantages present in the 2D case since the harmonic metrons are not valid in the 3D general case. A new set of metrons that ensures little discontinuity of the current across the edges is presented. It is confirmed with examples how these metrons, so-called quasi-continuous, reduce the number of required coefficients per row for a certain current error. Some examples of penetrable spheres with moderate electrical dimensions analysed under a MLFMM implementation are shown and commented.

En aquesta tesi s'han realitzat una sèrie d'experiments per tal de cercar, identificar, caracteritzar i comparar diversos mètodes d'obtenció de vistes d'objectes reals per aplicacions interactives de realitat augmentada, telepresència o altres que puguin idear-se en el futur.
Durant el desenvolupament dels mètodes trobats, de naturalesa diversa, han sorgit dificultats que han fet aprofundir aquest treball en l'àmbit de la geometria de la síntesi de vistes, la reconstrucció de l'estructura tridimensional dels objectes, l'acceleració de certs algoritmes amb l'ajut del maquinari existent o la portabilitat de les dades a través de la xarxa.
Concretament, s'han identificat tres mètodes que poden satisfer els requeriments plantejats. El primer, accés a vistes d'objectes comprimides en fitxers, es basa en l'organització de les dades presentada, la capacitat de compressió dels algoritmes i el suport del maquinari a la tasca de descompressió. El segon mètode, reconstrucció tridimensional i projecció emprant el coprocessador gràfic, aprofita les altes prestacions d'aquests últims, impulsats per les necessitats del mercat. El tercer, selecció d'un conjunt representatiu de vistes i interpolació entre elles, aprofita les propietats de la rectificació de tres vistes i l'exactitud de la interpolació de vistes si es disposa d'un mapa de disparitat prou dens. Aquesta necessitat ha connectat aquest mètode amb el segon, al que cal el model tridimensional reconstruït, ja que hi ha una equivalència entre les dues expressions de la informació.
Per la comparació dels resultats dels mètodes estudiats, s'han seguit tres criteris:
- El primer, òbviament, el de la qualitat de les vistes obtingudes de l'objecte. Ha calgut identificar les principals fonts d'error en els processos i cercar uns avaluadors d'aquest error. A més d'aquests numèrics se n'han cercat de subjectius ja que el destinatari de les vistes serà un ésser humà.
- El temps d'obtenció d'una vista (important per la interactivitat), projectat a les plataformes tecnològiques existents o previsibles.
- La mida de les dades necessàries per cadascun dels mètodes, que limitarà la portabilitat de la visualització dels objectes.
Durant la realització d'aquesta tesi, s'han realitzat algunes contribucions, la majoria d'elles ja publicades, que es poden resumir en:
- Disseny d'una metodologia per la representació d'objectes a partir de conjunts de vistes i mètodes de síntesi. En aquesta metodologia s'ha presentat un protocol per l'adquisició i ordenació de les dades, idees per la selecció del conjunt mínim de vistes, un criteri per gravar la mínima informació necessària, ajuts a l'obtenció de la informació tridimensional de l'escena necessària, i un algoritme ràpid i general de síntesi de vistes.

- Supressió de les restriccions geomètriques del mètode de síntesi per rectificació de tres vistes, permetent generalitzar la ubicació de la càmera virtual i optimitzar la distància del pla de reprojecció per maximitzar l'àrea de la vista interpolada.
- Especificació de l'algoritme de síntesi de vistes pel mètode de rectificació de tres vistes, de forma que es pugui implementar amb processadors tipus DSP o conjunts d'instruccions específiques dels processadors CISC, per assolir les necessitats de les aplicacions interactives.
- Presentació d'un mètode de refinament de models tridimensionals obtinguts per space carving mitjançant estereovisió. El mètode combina dues tècniques conegudes de visió per ordinador obtenint un millor resultat en la reconstrucció tridimensional.
- Acceleració del mètode de reconstrucció tridimensional per projecció de vòxels amb la utilització de mapes de distància, estructures en arbre i el coprocessador gràfic present en els computadors personals.
Els resultats obtinguts en la tesi s'han adaptat per aplicar-se a un projecte de simulació de situacions de conducció en carreteres amb realitat augmentada, desenvolupat per la UPC i la Universitat de Toronto i un segon de representació remota de vistes d'objectes arqueològics, desenvolupat per la UPC, la UB i un conjunt d'universitats estrangeres.
This work shows a set of experiments to identify, characterize and compare several methods for obtaining real object views in interactive applications such as augmented reality, telepresence or other future developments.
While developing those methods, the problems found have induced a deeper study of view synthesis geometry, object three-dimensional structure, hardware process acceleration and data portability through the internet.
Three methods have been found that meet the ends of this work. First, file-stored object-view access rests in data organization, compression- algorithm capabilities and hardware support to decompression. The second method, 3D object reconstruction and graphic coprocessor based projection, takes advantage of market driven GPU evolution. Finally, the representative view-set selection and interpolation method, uses the three-view-rectification properties and the precision of view interpolation when a dense-enough disparity map is available. This last requirement binds the second and third methods in the need of a good 3D object reconstruction, 3D models and disparity maps being two expressions for the same data.
To compare the method results three criteria have been used:
- Object view image quality. It has been necessary to identify the main source of errors on the processes and to find some evaluators for those errors. As the results of the process are images to be shown to humans, with those numerical evaluators a subjective evaluator has been used too.
- Process time, important for the interactivity aim, calculated with current technology but projected to next foreseeable platforms.
- Amount of data that must be recorded in each method, which will be a key point for portability.
While developing this work, some contributions have been achieved and they can be summarized as:
- Design of a methodology to represent any object view from a reduced set of views and synthesis methods. The methodology includes a protocol to acquire and organize data, ideas for a minimum view set selection, a criterion to record the minimum amount of data, improvements in obtaining the three-dimensional structure of the scene and a fast and general synthesis algorithm.
- Suppression of some geometric restrictions in the three-view-rectification method, allowing a more general positioning for the virtual camera and a maximization of the virtual image area through the distance to the reprojection plane.
- A complete specification for the modified three-view rectification and view interpolation method allowing its implementation with DSP or MMX instructions to achieve the requirements of interactive applications.
- Presentation of a method to refine three-dimensional models obtained by space carving through stereovision. This method combines two well-known computer vision techniques to achieve a better result in 3D reconstruction.
- Acceleration of the space carving 3D reconstruction method with the use of an octree voxel organization, projection to special distance maps and taking advantage of the GPU performance to speed-up the projection.
Some of the results of this work will be used in the construction of an augmented reality driving simulator (UPC- University of Toronto) and the implementation of a remote viewer of archaeological objects (UPC - UB - other universities).

La membrana sinovial, és el lloc on s'inicia i es perpetua el procés inflamatori que caracteritza a les diferents artropaties inflamatòries. A diferència d'altres òrgans no té una estructura definida, motiu pel qual el context on es produeix la investigació és un teixit poc diferenciat que dificulta trobar diferències rellevants.
Els treballs presentats en aquesta tesi, intenten aportar algunes claus per aprofundir en la patògenia i el pronòstic dels diferents tipus d'artritis.
L'objectiu de la tesi seria demostrar si existeixen diferències macroscòpiques vasculars (patrons vasculars valorats per artroscòpia) així com d'expressió cel·lular i de certes mol.lècules entre els diferents tipus d'artritis i la seva correlació amb els mecanismes fisiopatogènics subjacents i amb el pronòstic.
La hipòtesi de treball seria que aquestes diferències ens poden orientar sobre el tipus de sinovitis i ens ajuden a trobar marcadors sinovials d'utilitat diagnòstica i pronòstica.
L'artroscòpia ha demostrat ser el millor mètode per l'estudi directe de la membrana sinovial i l'obtenció de mostres dirigides. La introducció d'aquesta tècnica en algunes unitats d'artritis ha permès un estudi sistemàtic dels patrons vasculars i la seva correlació amb la clínica. Per altra banda, la anàlisi immunohistoquímica de l'expressió de diferents tipus cel·lulars i mol.leculars, ha estat àmpliament validada en l'estudi microscòpic del teixit sinovial.
Els patrons sinovials són útils per diferenciar entre entitats clíniques i entre subtipus d'una mateixa malaltia.
Existeixen diferències d'expressió cel·lular i de la proteïna p53 entre els pacients amb artritis reumatoide (AR) i artritis psoriàsica (APso), i aquestes diferències tant a nivell macroscòpic com microscòpic es corresponen amb una realitat clínica i pronòstica dels pacients.
Les aportacions d'aquesta tesi apunten a utilitzar aquestes troballes com a ajuda en el coneixement fisiopatògenic d'aquestes malalties i com a via per establir factors pronòstics i de resposta al tractament.
"CLASSIFICATION OF SYNOVITIS BY ARTHROSCOPIC AND IMMUNOHISTOQUIMIC METHODS. DIAGNÒSTIC AND PROGNOSTIC VALUE"

TEXT:

Inflammation of synovial tissue (synovitis) is a common final pathway in different inflammatory arthritides. Synovium, has not a well defined structure compared with other organs, so investigation in this field makes difficult to find relevant differences. The studies conforming this Doctoral Thesis, try to clarify some of the aspects of pathogenesis and prognostic of different types of arthritis. Our objective would be to assess if there are macroscopic vascular differences (vascular patterns by arthroscopy) either different molecular and cellular expression among different types of arthritis. We also try to correlate these features, with subjacent pathogenic mechanisms and prognosis.
Our hypothesis would be that these differences may give us information about the type of synovitis and aid us to find synovial markers with diagnostic and prognostic utility.
Arthroscopy has been proved as the best method to provide a direct study of synovial membrane and to obtain specific samples. Introduction of this technique in arthritis units has provide insight into the systematic study of vascular patterns and their correlation with clinical. Furthermore, immunohistochemical analysis of different cellular and molecular expression has been widely validated in the microscopic study of synovial tissue.
Synovial vascular patterns may be of interest to discriminate different types of arthritis and different subgroups of patients with the same disease.
There is a differential cellular expression and of the protein p53 between patients with rheumatoid arthritis (RA) and psoriatic arthritis (PsA). These differences correlate with a clinical and prognostic reality.
The contribution of this thesis aim to use these findings as a pathway in the pathogenic knowledge of inflammatory diseases and alights a way to establish prognostic factors and evaluate the efficacy of treatments.

Aquesta tesi doctoral s'emmarca dins de la Química Computacional. Usant el procediment de Primers Principis Bottom-Up, es pot relacionar les propietats magnètiques microscòpiques d'un cristall moleculars (interaccions magnètics, J) amb les macroscòpiques. Aquesta relació té lloc a partir de la definició de la topologia magnètica. Els projectes desenvolupats al llarg de la tesi han permès establir els mecanismes d'interacció magnètica de diversos cristalls moleculars, buscant així ampliar el coneixement sobre els factors que regulen el comportament magnètic, i continuar una base de dades per trobar una relació magnetoestructural que permeti el disseny racional de materials magnètics amb propietats tecnològiques desitjades. Els tres primers capítols presenten una introducció i una descripció detallada del procediment de Primers Principis Bottom-Up aixi com els fonaments teòrics necessaris. El capítol 4 està dedicat a l'estudi dels mecanismes d'interacció magnètica a través de l'espai o aquella que és assistida. S'ha estudiat la influència en la transmissió de la interacció magnètica de l'anell de piridina entre dos radicals de verdazil en el cristall de verdazil-piridil:hidroquinona. El capítol 5 es centra en l'estudi de l'efecte cooperatiu en la propagació de les interaccions magnètiques. Aquí, s'ha estudiat un gran ventall de cristalls moleculars que presenten diferents topologies magnètiques (d'1D a 3D), i s'ha investigat el canvi de la resposta magnètica. Cal remarcar que tots els resultats de l'estudi teòric del magnetisme d'aquests cristalls han estat contrastats amb dades experimentals. Així doncs, el primer compost estudiat és el cristall CUPZ(N03)2, el qual es considera un prototip de cadena antiferromagnètica, i s'intenta donar una explicació al canvi de dimensionalitat magnètica observat en experiments recents. En segon lloc, es disposa l'estudi del magnetisme del cristall [(dmpyH)2CuBr4] el qual presenta una comportament magnètic d'strong-rail spin-ladder. En aquest treball s'argumenta la necessitat d'incorporar els contraions en el càlcul de les l. Emmarcats en aquesta topologia, es mostren els resultats obtinguts en la comparació de dos cristalls anàlegs, Cu(2,3-dmpz)Ch y Cu(2,3-dmpz)Br2. Les diferències en el comportament magnètic es poden argumentar en base als resultats de l'estudi teòric. El següent apartat està dedicat a l'estudi del cristall [(5MAP)2CuBr4]. L'estudi teòric demostra un comportament com bulk antiferromagnet, corrobora la dificultat de discriminar entre topologies 2D i 3D a partir de mesures de la susceptibilitat magnètica. El quart projecte d'aquest capítol estudia compostos que presenten un comportament magnètic tridimensional. Es descriu el comportament del cristall [(5FAP) 2CuCI4], ja que experimentalment no es podia assignar correctament els valors de les interaccions magnètiques per falta de models analítics 3D. També es descriu el comportament de bulk ferromagnet del compost [p-02N-C6F6-CNSSN]. Comparant els valors de les temperatures de transició magnètica obtingudes per altres cristalls orgànics es conclou que la T(c) no només depèn de la magnitud de les J, sinó també de la topologia. Finalment, es va estudiar la importància de l'ús d'estructures cristal.lines determinades a una temperatura pròxima a la que té lloc el fenomen a estudiar. Es mostra el canvi de dimensionalitat magnètica que presenta el cristall [(dmpyH)2CuBr4] en anar dismimuïnt la temperatura. L'últim capítol té un caràcter més fonamental on s'analitza les expressions i derivacions de les propietats magnètiques macroscòpiques i es donen els primers passos per interpretar la informació continguda en la funció d'ona magnètica. Es presenten els resultats inicials de l'estudi a nivell quàntic del magnetisme en cristalls moleculars, fent una nova interpretació de les expressions i dels fenòmens magnètics que comporten. Aquest anàlisi es fa a partir de Ies dades que s'obtenen en la diagonalització de l'Hamiltonià de Heisenberg com són les energies i multiplicitats d'spin dels nivells magnètics, així com per primera vegada dels valors de la matriu de densitat d'intercanvi d'spin [Pij].
This PhD Thesis is embedded on the Computational Chemistry field. The First Principles Bottom-Up Procedure allows us to relate the microscopic magnetic properties of molecular crystals (i.e. the magnetic interaction values with the macroscopic magnetic properties (magnetic susceptibility magnetization M or heat capacity Cp). This relationship comes from the most important step in our work procedure: the description of the magnetic topology.. First, the study of the different magnetic interaction mechanisms and its competition are studied, i.e. the direct through space mechanism vs. the assisted through molecule magnetic interaction. Then, the study of the cooperative effects of the magnetic interaction propagation will be detailed. Keeping in mind this objective, the magnetism of a big variety of real molecular magnets which present different magnetic topology (from 1D to 3D) have been investigated. This study allows us to increase the knowledge about the factors that governs the macroscopic magnetic behaviour, and able us to construct a database to find a magneto-structural relationship to make a rational design of new magnetic materials with desired properties. Finally, the derivations and expressions of the macroscopic magnetic properties have been reviewed in order to make the first step to get a physical interpretation of the information contained therein the magnetic wave function.

La interoperabilitat és la capacitat de les empreses per a col·laborar de manera eficient, preservant la seua pròpia identitat i la seua pròpia manera de fer negocis. Para abastar aquest objectiu les empreses necessiten tècniques, mètodes i mecanismes que actuen com a facilitadors.

Per a millorar la interoperabilitat empresarial s'ha de considerar tots aquells aspectes de l'empresa que intervenen en les col·laboracions com ara: organitzacionals, dels processos de negoci, les plataformes tecnològiques que donen suport als sistemes de comunicació i de tecnologies de la informació, el tractament dels conceptes que poden tenir diferents interpretacions depenent de l'àmbit cultural o les persones implicades, el coneixement que es pot representar mitjançant models o estar implà­cit en els processos i la manera de dur a terme les activitats de l'empresa.

Aquesta tesi té com a objectiu aportar propostes que puguen afavorir una col·laboració entre empreses de manera més eficient tenint en compte tots els aspectes detallats. És a dir, proporcionar mètodes i tècniques aplicables de manera senzilla a l'àmbit real empresarial per a que les organitzacions puguen millorar diferents aspectes concernents a la interoperabilitat empresarial.

Diferents mètodes han estat utilitzats per calcular el volum del ventricle esquerre. En aquesta tesi s'analitzen alguns d'aquests mètodes. Dins dels mètodes que utilitzen imatges gammagràfiques, la determinació del contorn i del fons tenen una importància fonamental. Hem estudiat el mètode de Hawman i un nou mètode basat en morfologia matemàtica. Hem aplicat els mètodes a dos tipus d'imatges. Imatges d'un model i imatges de pacients que hem obtingut d'un hospital. S'han comparat els resultats obtinguts amb ambdòs mètodes amb els volums coneguts del model per una banda i amb els volums donats per experts en el cas de les imatges de pacients. El mètode basat en la morfologia matemàtica dona bons resultats i és superior al mètode de Hawman.
Diversos métodos han sido utilizados para calcular el volumen del ventrículo izquierdo. En esta tesis se analizan algunos de estos métodos. Dentro de los métodos que utilizan imágenes gammágraficas. La determinación del contorno y del fondo tiene una importancia fundamental. Hemos estudiado el método de Hawman y un nuevo método basado en la morfología matemática. Hemos aplicado los métodos a dos tipos de imágenes. Imágenes de un modelo e imágenes de enfermos que hemos obtenido de un hospital. Se han comparado los resultados obtenidos con ambos métodos con los volúmenes conocidos del modelo por un lado y con los volúmenes dados por expertos en el caso de las imágenes de los pacientes. El método basado en la morfología matemática da buenos resultados y es superior al método de Hawman.

Els síndromes limfoproliferatius crònics de cèl·lula B (B-CLPD) engloben diverses entitats heterogènies de tumors hematològics. Aproximadament un 15% dels casos no es poden classificar correctament en cap entitat mitjançant els criteris diagnòstics convencionals. Aquests casos sense un diagnòstic definitiu es consideren B-CLPD, not otherwise specified (B-CLPD, NOS). Determinades informacions moleculars, com són l'expressió gènica i les alteracions en el material genètic, podrien contenir trets específics de cada entitat. La tecnologia dels microarrays permet mesurar l'expressió de milers de gens o la quantitat de material genètic en milers de regions de manera simultània, el qual facilita la identificació de biomarcadors candidats. El primer objectiu d'aquesta tesi ha sigut el de construir un predictor, basat en informació de dues plataformes de microarrays diferents (expressió i copy-number), capaç de classificar les diferents entitats de B-CLPD. Per tal de construir-lo, s'ha utilitzat una cohort de 159 pacients leucèmics distribuïts en nou entitats de B-CLPD diferents. Degut al cost econòmic d'utilitzar dues plataformes, ha sigut molt important avaluar l'increment que suposa en la precisió del predictor utilitzar-ne dues en comptes d'una. La metodologia utilitzada ha permès concloure que l'expressió gènica, com a font única, obté precisions similars a les de combinar les dues fonts. El segon objectiu ha sigut construir un predictor utilitzant només la font d'expressió. Per tal de minimitzar el risc d'overfitting, la metodologia proposada ha permès obtenir un predictor senzill i fàcil de contrastar amb coneixements biològics previs. Aquest predictor ha inclòs 55 gens i ha sigut capaç de distingir sis de les nou entitats. Les tres restants s'han categoritzat com Miscellaneous. Els predictors basats en tecnologies d'alt rendiment, com són els microarrays, són difícils d'implementar a la rutina clínica. Existeixen tècniques més simples, com la quantitative PCR (qPCR), però que tenen l'inconvenient de només poder mesurar uns pocs gens simultàniament. El primer pas per tal de construir un predictor basat en qPCR és seleccionar un petit subconjunt de gens a mesurar en aquesta tecnologia, on la selecció es fa en base a la informació obtinguda dels microarrays. Aquest canvi de tecnologia té dos inconvenients: i) el nombre de gens a traslladar a qPCR és limitat, i ii) la correlació entre les dues tecnologies no és perfecta, provocant que les capacitats predictives observades en els microarrays no sempre es reprodueixin en qPCR. El tercer objectiu d'aquesta tesi ha sigut seleccionar un subconjunt de 35 gens a traslladar a qPCR, on la metodologia proposada ha tingut en compte tres rellevàncies (biològica, estadística i multivariant) dels gens per tal de maximitzar la reproductibilitat de la informació al canviar de plataforma. Degut a que la metodologia que s'ha utilitzat per a la selecció de gens és complexa d'aplicar a la pràctica, s'ha proposat lassoVoting, un mètode més senzill i que s'ha demostrat que és adequat quan l'estructura de correlació està ordenada. Amb els 35 gens seleccionats, s'ha utilitzat una mostra de 44 pacients dels 159 inicials per construir el predictor en qPCR. Aquest predictor ha inclòs 8 gens i s'ha provat exitosament en una cohort de validació independent de 63 pacients. Degut a la incapacitat de l'expressió gènica per distingir les tres entitats Miscellaneous, el quart objectiu d'aquesta tesi ha sigut avaluar si altres trets moleculars i genètics publicats en la literatura permeten distingir-les. S'han identificat diversos trets que, un cop s'han descartat les altres sis entitats en base a l'expressió gènica, les poden discriminar. Finalment, en una cohort de 64 B-CLPD, NOS, s'han classificat a una entitat específica 29 casos utilitzant només l'expressió gènica i 14 utilitzant l'expressió i trets moleculars/genètics. En els 21 restants, només s'han pogut descartar sis entitats.
B-cell chronic lymphoproliferative disorders (B-CLPD) encompass a heterogeneous group of hematologic tumors. Gene expression and genetic aberrations could contain specific features of each entity. Microarray technologies can be used to measure the expression of thousands of genes or the genetic material in thousands of regions simultaneously, a useful characteristic for biomarker discovery. The first objective of this thesis was to build a predictor that, based on information of two microarray platforms (expression and copy-number), could assist in the diagnosis of nine entities of B-CLPD. The methodology used to address this allowed to conclude that gene expression alone was enough to discriminate most entities, an important result due to the high cost of using two platforms. The second objective was to build a predictor using only gene expression data. The proposed methodology was able to obtain a predictor easy to correlate with previous biological knowledge. Prediction models build with microarray data are difficult to implement into the clinical practice. Quantitative PCR (qPCR) is an easier technique to implement, but can only measure a limited number of genes. The third objective of this thesis was to build a predictor based on qPCR. The first step to build this predictor was to transfer a subset of genes from microarray to qPCR. The proposed methodology took into account the statistical, biological and multivariate relevance of each gene, three important aspects to maximize the reproducibility of the results between microarray and qPCR. Due to the complex methodology used to select this subset, lassoVoting was proposed, a simpler method that has been shown to improve the selection when the correlation structure is organized. The expression (microarray and qPCR) predictors were unable to distinguish three of the nine entities. The four objective was to combine this two predictors with previous biological knowledge to improve the discrimination of these entities. Several molecular and genetic features have been identified that could distinguish them once expression ruled out the other six entities. Finally, the combination of expression and other molecular/genetic features had been successfully applied in a cohort of 64 patients that cannot be reliably classified by current diagnostic criteria.

L'estudi detallat de les reaccions elementals, des d'un punt de vista teòric, juntament amb l'estudi experimental d'aquest mateix tipus de reaccions mitjançant les tècniques desenvolupades en els darrers anys, com poden ésser la de "feixos moleculars" o la de "quimiluminiscència" és un dels camps més suggerents dins de la Cinètica Química, ja que no es conforma tan sols amb l'avaluació de magnituds macroscòpiques sinó que intenta avançar cap a la comprensió dels fenòmens que tenen lloc a nivell atòmic, donant especial èmfasi a les forces que existiesen entre els àtoms i qúe juguen un paper molt important tant des del punt de vista estàtic com també dinàmic.

Entre aquestes reaccions en fase gas es troben les dels radicals lliures, que constitueixen una branca important de la Química Orgànica. I d'entre elles, les reaccions de transferència d'un àtom són de les més comunes.

En la present memòria s'ha centrat l'atenció en les reaccions del radical metil d'abstracció d'hidrogen pel fet que en tenim força dades cinètiques.

L'estudi de la superfície de potencial d'una reacció mitjançant els mètodes "ab initio", no és en general adient des del punt de vista del cost dels càlculs en relació a la precisió dels resultats. En la present memòria s'ha intentat comparar la qualitat d'aquests resultats per als tipus de reaccions del radical metil, abans esmentats, mitjançant els mètodes semiempírics desenvolupats per Dewar i col·laboradors (MINDO/3, MNDO, AM1). Si bé aquests mètodes donen en general resultats comparables als dels mètodes "ab initio", amb un cost aproximat cent vegades inferior, s'observa que la precisió dels resultats no és sempre suficient. A fi de poder combinar un cost baix amb una precisió desitjable es proposen en aquest treball dues reparametritzacions parcials de l'MNDO pel que fa als àtoms de C i H, que anomenem MNDO/Pl i MNDO/P2.

A continuació s'estudien d'una manera detallada tres reaccions d'abstracció d'un àtom d'hidrogen de l'H(2), CH(4) i C(2)H(6) per part del radical metil.

També es fa una breu descripció del mètode de trajectòries quasi-clàssiques per a sistemes de tres centres, un dels més emprats per a l'estudi dinàmic de les reaccions elementals, que necessita d'un coneixement previ de la superfície de potencial corresponent al sistema a estudiar.

A continuació s'utilitzen els resultats dc la superfície de potencial per a la reacció CH(3) + H(2) per tal de fer un estudi dinàmic d'aquesta reacció des del punt de vista del mètode de les trajectories quasi-clàssiques amb el model de tres centres, considerant el radical metil con una partícula no estructurada.

Finalment s'estudia la reacció CH(3) + CH(4) mitjançant la metodologia de trajectòries quasi-clàssiques a tres centres.

El model tricèntric és útil perquè permet estudiar de manera senzilla moltes de les característiques dinàmiques d'aquestes reaccions d'abstracció d'hidrogen. La comparació dels resultats derivats d'aquest estudi amb els que resultin d'un tractament dinàmic que tingui en compte tots els àtoms que participen en aquestes reaccions i que aprofiti la qualitat de les superfícies que s'obtenen amb les nostres parametritzacions del MNDO, si bé no forma part d'aquesta memòria, creiem que és la continuació natural del treball que s'exposa. Convé dir que el que es proposa és fer el tractament dinàmic directament sobre una superfície de potencial semiempírica, sense necessitat, per tant, d'emprar cap expressió analítica per a aquesta superfície, evitant així per una banda la dificultat que implica el seu ajust i per l'altra l'aparició fortuïta de punts "estranys" en la superfície analítica una vegada ajustada.

L'anàlisi qualitatiu ha estat sempre molt important en el control antidopatge i constitueix cada cop més una part molt significativa de l'activitat diària d'altres tipus de laboratoris. Tanmateix, no existeixen guies o documents específics per ajudar els laboratoris a implantar sistemes de qualitat quan es disposa d'aquest tipus de mètodes.

L'objectiu general d'aquesta tesi ha estat el desenvolupament de les eines necessàries per assegurar la qualitat i fiabilitat dels resultats produïts per mètodes d'anàlisi qualitatius, treballant en tres aspectes fonamentals per a l'assegurament de la qualitat dels resultats als laboratoris d'anàlisi: la validació de mètodes, el control intern de la qualitat, i els exercicis d'intercomparació.

S'ha elaborat un protocol de validació, s'ha implantat un sistema de control intern de la qualitat per a mètodes d'anàlisi qualitatius i, finalment, s'han elaborat protocols per a la preparació de mostres que seran utilitzades com a materials d'assaig en exercicis d'intercomparació o com a materials de referència, i per realitzar estudis d'homogeneïtat i d'estabilitat, que han estat aplicats a l'estudi de l'estabilitat de substàncies d'interès en control antidopatge.
Qualitative analysis has been very important in antidoping control and its becoming a significant part of the daily activity of other type of laboratories. However, there is a lack of guidance or specific documents to help laboratories to implement quality assurance systems when using these type of methods.

The aim of this thesis has been the development of the necessary tools to ensure the quality and reliability of results released by qualitative analytical methods, working in the three main aspects of quality assurance in the analytical laboratory: method validation, internal quality control and intercomparison exercises.

A protocol for method validation has been proposed and an internal quality control system for qualitative methodologies has been established. Finally, protocols for the preparation of samples to be used in intercomparison exercises or as reference materials, including homogeneity and stability studies, have been prepared. These protocols have been applied to study the stability of substances with especial interest in antiodoping control.

Els mètodes de punt interior per a programació lineal proporcionen algorismes de complexitat polinòmica, que els fa ser molt eficients en l’optimització a gran escala. Aquests algorismes utilitzen el mètode de Newton per a convertir les equacions d’òptim del problema, que són no lineals, en un sistema d’equacions lineals, que solen resoldre’s aplicant factorizacions de matrius esparses. En aquells casos particulars en els quals el problema té una estructura especial, com ara en els problemes d’optimització en xarxes multiarticle, es pot aprofitar per millorar l’eficiència de l’algorisme. Aquests problemes de xarxes pertanyen a la família més general de problemes primals bloc-angulars. El punt de partida d’aquesta tesi va ser un fet empíric: l’observació del millor comportament computacional d’un algorisme especialitzat de punt inferior per a problemes bloc-angulars quan en la funció objectiu figurem termes quadràtics. Aquest algorisme utilitza factoritzacions de matrius per resoldre la part de les equacions associades a la zarza i el mètode del gradient conjugat precondicional per resoldre les equacions asociadse a les restriccions d’acoblament. Llavors l’objectiu original va ser buscar alguna forma d’aproximar un problema lineal per un quadràtic de manera que s’explotés el fet experimental observat sense perjudicar la convergència del problema. Posteriorment el plantejament inicial es va amplificar amb el nou objectiu de demostrar la convergència del mètode, entre altres resultats teòrics. El marc teòric usat per poder formular matemàticament aquesta idea ha estat la regularització de la funció de barrera logarítmica associada al problema d’optimització, entenent com a tal la transformació de la funció de barrera original per una altra que inclou un terme quadràtic variable de pertorbació, que disminueix progressivament conforme l’algorisme s’atansa a l’òptim. Aqueste terme quadràtic converteix el problema lineal original en un de quadràtic, de forma que en les primeres iteracions aprofitem el comportament empíric abans esmentat i, a mesura que progressa l’algorisme, el terme quadràtic esdevé negligible, i el problema amb regularització quadràtica s’atansa al problema lineal original. La barrera regularitzada resulta ser auto-concordant, assegurant així la convergència del mètode de punt interior.

El Aprendizaje-Servicio es una metodología experiencial que tiene un doble objetivo: procurar que el alumnado aprenda contenidos curriculares a la vez que presta un servicio a la sociedad. La tesis indaga en el impacto que tiene su uso en alumnado universitario. Desde este planteamiento, en esta tesis se ha realizado una aplicación relacionada con la innovación educativa en el ámbito de la didáctica de la Educación Física, concretamente dentro del campo de la Anatomía, la Artrología y la Fisiología. Alumnado universitario de 1º de Magisterio en la especialidad de Educación Física (grupo experimental), ha prestado un servicio en diversas entidades del entramado social de la ciudad de Castellón, interviniendo en la modalidad de servicio directo con personas de diversas edades que presentan dificultades en su movilidad. Aplicando un diseño cuasi-experimental, se han recogido datos mediante documentos creados ad-hoc en tres dimensiones: académica, percepción de la universidad como entidad que promueve la participación y ciudadanía. Con una estructura pretest-postest y grupo de control, se ha aplicado el programa de Aprendizaje-Servicio durante 5 meses, siguiendo la estructura clásica en fases de este tipo de intervenciones. Los resultados se han analizado cualitativa y cuantitativamente, empleando los programas SPSS y NudistVivo. Las conclusiones obtenidas indican la idoneidad de la metodología del Aprendizaje-Servicio para aprender contenidos curriculares, para cambiar la percepción del alumnado sobre la concepción de la universidad y para desarrollar valores y actitudes relacionadas con la ciudadanía.

Se analiza la obtención de imágenes que representan la estructura de secciones del cuerpo humano por medio de la medida de impedancia eléctrica. El método propuesto se basa en el comportamiento frecuencial de la conductividad y permitividad de los tejidos biológicos.Para la obtención de las estructuras estáticas, y la diferenciación de los tejidos, se opta por la medida de impedancia eléctrica a diversas frecuencias. En una primera parte se demuestra la viabilidad del método propuesto basándose en el estudio del comportamiento frecuencial de diversos tejidos del cuerpo humano. Así mismo, se han utilizado modelos de elementos finitos para comprobar la validez de los métodos de reconstrucción de imágenes y la posibilidad de detectar estructuras internas.En una segunda parte se analizan los requerimientos para la obtención de las medidas y se presenta el diseño de un equipo para la obtención de las imágenes, tanto de la parte de adquisición como de reconstrucción de imágenes.Por ultimo, se presentan los resultados obtenidos en modelos físicos de elementos discretos, en disoluciones salinas y en medidas realizadas en humanos, mostrándose imágenes de secciones del abdomen a diversas frecuencias.

L'objectiu d'aquest treball era avaluar la mortalitat hospitalària de la cirurgia coronaria en malalts de la sanitat pública operats en centres de gestió pública i privada de Catalunya, mitjançant l'ús de dues escales de risc (l'EuroSCORE i un model d'àmbit local). S'analitzà també la validesa dels mètodes d'avaluació i es comparà el resultat de la cirurgia sense circulació extracorpòria respecte de la cirurgia amb circulació extracorpòria.
Es van incloure tots els malalts consecutius (1.605) sotmesos a una primera intervenció d'empelt coronari aïllat durant dos anys en cinc hospitals.
Els resultats indiquen que a Catalunya: 1) La gestió privada del centre s'associa marginalment amb una millor supervivència. 2) L'efectivitat de la cirurgia coronària a millorat en els últims anys. 3) Ambdós instruments d'ajust del risc son útils per a l'avaluació d'aquests resultats. 4) La cirurgia sense circulació extracorpòria s'associa a millors resultats, sobre tot en els pacients amb risc preoperatori baix.
El objetivo de este trabajo era evaluar la mortalidad hospitalaria de la cirugía coronaria de los pacientes de la sanidad pública operados en centros de gestión pública y privada de Cataluña, mediante dos escalas de riesgo (el EuroSCORE y una de ámbito local). Se analizó también la validez de los métodos de evaluación y se comparó el resultado de la cirugía sin circulación extracorporea con el de la cirugía con circulación extracorporea.
Se incluyeron los pacientes (1.605) sometidos a una primera intervención de implante aortocoronario aislado durante dos años en cinco centros.
Los resultados indican que en Cataluña: La gestión privada se asocia marginalmente a mejor supervivencia. La efectividad de la cirugía coronaria ha mejorado en los últimos años. Ambos instrumentos de ajuste del riesgo resultan útiles para la evaluación de estos resultados. La cirugía sin circulación extracorporea se asocia a mejores resultados, sobre todo en pacientes de riesgo bajo.
The objective of the present study was to evaluate hospital mortality after coronary surgery in patients from the public health system operated on in public and private centers, using two risk scores (the EuroSCORE and a locally derived model). In addition, validity of such evaluating methods was assessed and the results of off-pump and on-pump coronary surgery were compared.
All consecutive patients (1.605) undergoing a first isolated coronary by-pass procedure during two years were recruited in five hospitals.
The results show that in Catalonia: 1) Private hospital management is associated to a maginal increase in hospital survival. 2) Effectiveness of coronary by-pass surgery has increased compared to previous evaluations. 3) Both risk scores showed complementary properties fort he evaluation of results. 4) Off-pump coronary surgery is associated to better results and the association is grater in low risk patients.

Se analiza la obtención de imágenes que representan la estructura de secciones del cuerpo humano por medio de la medida de impedancia eléctrica. El método propuesto se basa en el comportamiento frecuencial de la conductividad y permitividad de los tejidos biológicos.

Para la obtención de las estructuras estáticas, y la diferenciación de los tejidos, se opta por la medida de impedancia eléctrica a diversas frecuencias. En una primera parte se demuestra la viabilidad del método propuesto basándose en el estudio del comportamiento frecuencial de diversos tejidos del cuerpo humano. Así mismo, se han utilizado modelos de elementos finitos para comprobar la validez de los métodos de reconstrucción de imágenes y la posibilidad de detectar estructuras internas.

En una segunda parte se analizan los requerimientos para la obtención de las medidas y se presenta el diseño de un equipo para la obtención de las imágenes, tanto de la parte de adquisición como de reconstrucción de imágenes.

Por ultimo, se presentan los resultados obtenidos en modelos físicos de elementos discretos, en disoluciones salinas y en medidas realizadas en humanos, mostrándose imágenes de secciones del abdomen a diversas frecuencias.

En la presente tesis se han estudiado métodos de paso fraccionado para la resolución numérica de la ecuación de Navier-Stokes incompresible mediante el método de los elementos finitos; dicha ecuación rige el movimiento de un fluido incompresible viscoso. Partiendo del análisis del método de proyección clásico, se desarrolla un método para el problema de Stokes (lineal y estacionario) con iguales propiedades en cuanto a discretizacion espacial que aquel, explicando así sus propiedades de estabilización de la presión. Se da también una extensión del nuevo método a la ecuación de Navier-Stokes incompresible estacionaria (no lineal).

En la segunda parte de la tesis, se desarrolla un método de paso fraccionado para el problema de evolución que supera un inconveniente del método de proyección relativo a la imposición de las condiciones de contorno.

Para todos los métodos desarrollados, se demuestran teoremas de convergencia y estimaciones de error, se proponen implementaciones eficientes y se proporcionan numerosos resultados numéricos.

La informació química sobre la composició d'una mostra pot ser molt diversa: des de saber de quins analits es composa un cert material a saber exactament en quina quantitat s'hi troben o de quina forma hi són presents, si estan relacionats estructuralment entre ells, etc.
D'acord amb tota aquesta varietat, els mètodes analítics es classifiquen en dos grans grups: els mètodes d'anàlisi qualitativa i els mètodes d'anàlisi quantitativa. Segons les característiques del problema analític es triarà un o altre tipus de mètode d'anàlisi. Quan l'objectiu és saber què hi ha en una mostra desconeguda, un mètode qualitatiu serà el mes adequat. En els darrers temps, aquests mètodes han estat objecte d'estudi, i s'utilitzen avui dia, en molts camps d'aplicació. Per exemple, en l'anàlisi d'aliments és habitual l'ús d'un mètode qualitatiu per determinar si un o més analits es troben presents en la mostra per sobre o per sota d'una determinada concentració.
Però si l'interès és saber la quantitat d'un determinat component en una mostra, l'opció d'un mètode quantitatiu serà la més adient.

Aquesta tesi s'ha centrat en els mètodes d'anàlisi qualitativa pels nombrosos avantatges que presenten. Aquests mètodes poden ajudar a destriar mostres en funció de si aquestes presenten una quantitat d'un cert analit al voltant d'un valor de concentració prèviament establert, abans de ser quantificades. És a dir, s'utilitzen com a pas previ a l'aplicació del mètode quantitatiu, implicant un estalvi de feina, de temps i de diners important si es tracta de quantificar contaminants, detectar adulteracions o qualsevol altra situació en la que no es pugui sobrepassar una certa concentració. En aquests casos només s'ha de quantificar la mostra que en el mètode qualitatiu revela un resultat en el que es sobrepassa aquesta certa concentració.
En d'altres àmbits d'aplicació, els mètodes qualitatius estan perfectament integrats en el procediment estàndard d'operacions, pel que, llevat en situacions molt específiques, un resultat positiu no necessita ser confirmat mitjançant una anàlisi posterior amb un mètode quantitatiu.

A més de la importància de triar un mètode analític adequat a cada problemàtica, cal destacar que és igual d'important tenir fiabilitat sobre el resultat trobat i, per tant, sobre el mètode emprat. Això vol dir que qualsevol mètode analític ha de tenir definits els seus requeriments i qualitats analítiques i que s'ha de comprovar que aquests paràmetres prèviament definits, realment tenen el valor que se'ls ha assignat. D'aquesta confirmació se'n diu Validació, i és una condició indispensable per a poder emprar un mètode analític. D'aquesta manera es poden garantir els resultats demanats pels clients/usuaris. A més, des de l'aprovació de la norma ISO 17025 aquesta comprovació del mètode analític i dels seus resultats encara s'ha fet més recomanable.

Fins fa poc temps, la validació de mètodes analítics s'ha centrat en els mètodes quantitatius. El resultat ha estat una sèrie de guies/pautes perfectament establertes d'ús molt comú. Però no hi ha cap protocol general per a validar un mètode qualitatiu. Amb aquesta tesi es vol contribuir a millorar aquesta situació.

Es comença amb una revisió de les classificacions i de les definicions lligades a aquests mètodes, a més d'un repàs sobre quines institucions han fet esment d'aquest tema. Es segueix amb una proposta de classificació d'aquests mètodes i, finalment, es defineixen aquells paràmetres de qualitat que es consideren més importants en la validació.

En les tres aplicacions pràctiques presentades es descriuen les característiques intrínseques del mètode d'anàlisi qualitativa. Després, es defineixen els paràmetres que s'adeqüen millor als requeriments del mètode i, finalment, es proposa un protocol de validació que permet el seu establiment.

El cas de la revisió de les classificacions i definicions emprades en aquest àmbit, com en el cas de la presentació de les contribucions corresponents a diferents institucions, s'han traduït en dues publicacions que s'adjunten en la tesi. Pel que fa a les aplicacions pràctiques, una d'elles també s'inclou com a article publicat i les altres dues, s'inclouen com a articles acceptats.
The chemical information about the composition of a sample can be of different nature: which species are in the sample, their concentration or if they are structurally related, etc.
In order to fit any of these requirements, either a qualitative or a quantitative analytical method may be used. If the aim is to identify species, a qualitative method will suit the problem at hand. These types of methods have been recently studied and nowadays are being increasingly used in several fields of analysis. For example, it is common to use qualitative methods as far as food analysis is concerned.
On the contrary, if the aim is to quantify one or more analytes of a sample, a quantitative method will be very useful.

This thesis has focused on qualitative analytical methods because they provide several advantages and they are being increasingly used. These types of methods can screen samples according to the presence or absence of certain analytes with regard to a pre-set level of concentration. That is to say, they are used as a step before the quantitative method and results in lower analysis time and costs because analyte quantification is not required in all situations.
There are some particular analysis fields where qualitative methods are used as routine methods. Therefore, analyte quantification is not always necessary.

Moreover, it is also important to provide reliable results, that is to say, to assure that the method performs with reliability. Any analytical method must have its requirements and its analytical properties previously defined, and their values must be proven. To confirm that the requirements and the analytical properties are the right ones and to confirm that they have the right values is to validate the analytical method. This is a necessary condition to use an analytical method. In this sense, the reliability of the results given to the clients or to the users is assured. Moreover, the ISO Standard 17025 strongly encourages method validation.
Method validation has focused on quantitative methods. Therefore and as a result, there are more standards or guidelines addressed to quantitative methods validation. These guidelines are commonly used by several communities of practitioners. However, there is no generally accepted standard or validation procedure addressed to qualitative methods. In this sense, this thesis aims to contribute with the development of several validation procedures.

The starting point is to provide an overview as a result of a bibliographic search concerning qualitative methods validation. This overview includes the criteria existing for qualitative methods classification as well as the institutions committed the validation of these methods. After that, a classification of these methods is suggested and the most relevant performance parameters in the validation process are defined.
The subsequent practical applications describe the intrinsic characteristics of the corresponding qualitative analytical method. After that, the performance parameters that best fit the requirements and the characteristics of the method are defined and, finally, a validation strategy is proposed. Bear in mind, that the strategy considers the intrinsic characteristics of the analytical method.

The overview including relevant aspects such as qualitative methods classification, performance parameters definitions and the institutions committed to qualitative method validation, among others, are presented as two publications included in the thesis. Regarding the three practical applications, they are presented as three accepted papers.

The understanding of the magnetic properties of poliradicalar systems with, at least two centers bearing unpaired electrons has been a challenging problem for the chemists that work in material design.
The quantitative reproduction of the experimental information has been traditionally one of the main objectives for the theoretical chemists. For this reason the methodological development has been a subject of interest for the quantum chemistry.

In this work we have used the Difference Dedicated Configuration Interaction method (DDCI) for the theoretical study of magnetic properties, mainly the magnetic coupling constant, J, in several interesting molecular systems.

The method has been used for analyse in an accurate way the leading physical factors contributing to the magnetic coupling constant and to predict their sign and order of magnitude. The analysis has been performed in two model systems extensively studied in the literature like the Cu(II) binuclear complexes with chloride and azide bridging ligands.

Finally, the DDCI method has been also applied for to check its capability for to reproduce the experimental data of several complexes. The results have been compared to other calculations obtained with other theoretical approximations like the methods based in the density functional theory.
Entender las propiedades magnéticas de sistemas poliradicalarios en los que al menos dos centros poseen electrones desapareados es todo un reto para los químicos que se dedican al diseño de materiales magnéticos.

Una de las metas que siempre ha atraído a los químicos teóricos ha sido el poder reproducir de forma cuantitativa la información que proporcionan las técnicas experimentales. Por ello el desarrollo metodológico ha sido y continúa siendo un tema de interés dentro de la química cuántica.

En este trabajo se ha utilizado el método Difference Dedicated Configuration Interaction (DDCI) para el estudio teórico de propiedades magnéticas, en concreto lo que se conoce como constante de acoplamiento magnético, J, en varios sistemas moleculares de interés.

Este método ha servido para hacer un análisis profundo de los factores físicos que gobiernan la constante de acoplamiento magnético, pudiendo predecir su signo y su magnitud. Este análisis se ha realizado sobre dos sistemas modelo muy estudiados en la literatura como son los complejos binucleares de Cu(II) con doble puente cloruro y doble puente aziduro.

Por último se ha utilizado el método para comprobar que es capaz de reproducir los datos experimentales, tanto en tendencia como en orden de magnitud, comparándolos con otros resultados teóricos obtenidos con otros métodos de cálculo como por ejemplo el método basado en el funcional de la densidad.

En aquest treball, s'estudia l'eliminació de quatre Fàrmacs i/o Productes d'Higiene Personal (PPCPs) (el paracetamol, el cloroxilenol, l'ibuprofè i el diclofenac) mitjançant Mètodes d'Oxidació Avançada (AOPs) i Mètodes Electroquímics d'Oxidació Avançada (EAOPs).
Els experiments s'han realitzat en cel·les termostatitzades de 100 mL de capacitat. S'ha avaluat el grau de mineralització de les dissolucions tractades mitjançant la mesura del seu contingut en carboni orgànic total (TOC) i s'ha seguit la concentració dels fàrmacs i dels seus intermedis, tant aromàtics, com àcids alifàtics o espècies iòniques mitjançant HPLC en fase invertida, d'exclusió iònica o de bescanvi iònic.
Per a la mineralització del paracetamol s'ha emprat diversos AOPs basats en l'ozó. Els diversos tractaments aplicats al paracetamol han estat: O3, O3/Fe2+, O3/Cu2+, O3/UVA, O3/Fe2+/UVA, O3/Cu2+/UVA, O3/Fe2+,Cu2+/UVA i O3/Fe2+,Cu2+/H2O2/UVA.
Amb el tractament O3 s'obté una mineralització molt pobra (39%). El tractament O3/UVA porta a una mineralització lenta, però persistent que assoleix el 96%. Els tractaments més interessants són els que combinen la catàlisi dels ions Fe2+ i Cu2+ amb l'assistència de radiació UVA, pels quals s'assoleixen nivells de mineralització propers al del tractament O3/UVA (91% per a O3/Fe2+/UVA i 93% per a O3/Fe2+,Cu2+/UVA) i descensos molt més ràpids de la concentració de TOC durant les primeres hores.
La destrucció del paracetamol i dels seus intermedis aromàtics de degradació (hidroquinona i p-benzoquinona) transcorre en menys de 10 minuts i porta a la formació d'àcids carboxílics alifàtics, dels quals, els àcids oxàlic i oxàmic perduren diverses hores al medi i són eliminats via la formació de complexos amb Fe3+ i Cu2+.
The removal of four different Pharmaceuticals and Personal Care Products (paracetamol, chloroxylenol, ibuprofen and diclofenac) is studied by means of Advanced Oxidation Processes (AOPs) and Electrochemical Advanced Oxidation Processes (EAOPs).
The degree of mineralization attained by each treatment has been assessed by total organic carbon (TOC) measures, and the concentration of pharmaceuticals and their degradation by-products has been determined using reversed-phase, ion-exchange or ion-exclusion chromatography.
Several methods based on ozone have been used to mineralize paracetamol solutions: O3, O3/Fe2+, O3/Cu2+, O3/UVA, O3/Fe2+/UVA, O3/Cu2+/UVA, O3/Fe2+,Cu2+/UVA and O3/Fe2+,Cu2+/H2O2/UVA. The most efficient treatments are those joining the catalytic effect of Fe2+ and Cu2+ ions with the UVA irradiation. The elimination of paracetamol and its aromatic intermediates takes place in less than 10 minutes and produces carboxylic acids which stay several hours in solution.
The destruction of chloroxylenol, ibuprofen and diclofenac has been studied by several EAOPs in which the Boron Doped Diamond (BDD) electrode is often used: Pt-AO, BDD-AO, Pt-EF, Pt-PEF, BDD-EF, BDD-PEF, NbBDD/NbBDD, NbBDD/SPE/NbBDD and NbBDD/SPE/NbBDD-NS.
The most efficient and fastest mineralization of chloroxylenol is reached when using the BDD-PEF method (98%). This treatment, together with the other electro-Fenton (EF) methods, leads to a fast degradation of most degradation intermediates of chloroxylenol, but the elimination of generated oxalic and acetic acids takes several hours. Oxidation treatments using platinum electrode exhibit an accumulation of chloride.
Treatments based on the BDD electrode are the most efficient to mineralize ibuprofen solutions (94% and 96% with BDD-AO and BDD-PEF, respectively). The ibuprofen molecule is removed after only 40 minutes with the EF methods. Oxalic acid formed during the treatment is completely eliminated by the methods Pt-PEF, BDD-PEF, Pt-SPEF and BDD-SPEF.
The Pt-AO method mineralizes only half of the diclofenac, whereas the BDD-AO treatment removes over 90%. For the NbMBDD/SPE/NbMBDD treatment a poor mineralization is observed, improved with the NbMBDD/NbMBDD and NbMBDD/SPE/NbMBDD-NS methods (72%). Oxalic acid accumulates in all of the treatments but the BDD-AO. For the Pt-AO treatment a more significant accumulation of chloride is observed in comparison to treatments based on BDD anodes.

Es realitza una recerca aplicada en els camps de la mesura de la sostenibilitat d’un territori, i dels sistemes d’informació, estudiats com un sistema complex. D’una banda, s’analitzen les eines i els mètodes aplicats en els estudis de sostenibilitat d’un territori (variables, indicadors, models conceptuals, etc.) i, d’altre banda, els conceptes i les eines informàtiques actuals. La tesi amplia els conceptes de variables i valors, i estableix mètodes per integrar la informació estructural d’un territori, així com per resoldre el càlcul de valors de variables derivades, mitjançant una sintaxis que permet descriure i executar fórmules i programes de càlcul. Es desenvolupa un disseny de la base d’informació, amb els tipus d’entitats que intervenen (territori, models conceptuals, variables, valors i fonts de dades) i alguns dels processos principals, enfocada a grups multidisciplinaris de recerca. Es presenten els prototips desenvolupats que s’han aplicat a casos pràctics, utilitzant software lliure.
The questions raised that are the basis of the research and the source that feeds the objectives are: 1. Is it possible to define a data model to undertake sustainability studies for territories with different types of organization, initially unknown? 2. Can data evolve incorporating new requirements and techniques, so it is re-usable for subsequent follow up studies? 3. Can the system incorporate views of researchers that come from different research areas, possibly with conflicting interests? Three knowledge areas are involved: sustainability; data, metadata and ontologies, and information systems. The objectives of the research are: - Conceptual definition of variables and values in the area of sustainability. - Establish a variables calculation and agregation method. - Definition of an integrated data structure. - Integration of conceptual models in the data structure. - Validation of the proposed methodology through prototyping. These objectives fit into the following main areas of concern: (a) sustainability measurement, calculation of indicators and indexes, territorial organization and free software. The methodology used is to collect and analyze the current status of each area, the vision as post-normal science, systems thinking and prototype development. The thesis shows the relationships between territory, data and conceptual models, and also proposes methods that allow them to work together. It defines the concepts of variables and values, and their relationship with the values ¿¿of conceptual models (reference values, thresholds ...). Pointed out contributing methods: - Define and integrate wide variety of organizational structures. - Define and calculate any type of indicator, index or variable. - Use conceptual frameworks concurrently with different sustainability criteria. - Prototypes are developed using free software

La tesi doctoral estudia el procés d’integració social de la població equatoriana i marroquina immigrada a Catalunya, i analitza específicament el paper de la participació associativa en aquest procés des d’una perspectiva relacional. La recerca es basa en la premissa que el canvi i la naturalesa dels canvis en les xarxes personals de la població immigrada revelen el seu encaix estructural a la societat d’acollida i, per tant, expressa els models d’integració social des de la seva vessant relacional. Amb aquest punt de partida la investigació de la tesi s’ha centrat concretament en identificar i explicar els factors que porten al desenvolupament de les xarxes personals de la població immigrada, com a producte tant d’unes situacions de partida com d’unes trajectòries específiques d’aquesta població a Catalunya. La recerca posa un especial èmfasi en la contribució de l’àmbit associatiu a aquest procés de canvi de les xarxes. Aquest s’estudia en les dues direccions: com les xarxes contribueixen a definir les formes de participació, i com aquesta redunda també en la configuració dels models d’integració social. A més de la contribució teòrica o substantiva precedent, els aspectes metodològics de la investigació tenen també un espai central. La tesi desenvolupa una reflexió teòrica i aplicada al voltant de l’ús de les metodologies mixtes en el camp de l’anàlisi de xarxes socials. Concretament, du a terme una revisió sobre els seus usos i l’aplica en la investigació per tal d’aprofundir en dos aspectes clau dels desenvolupaments recents de la sociologia relacional: el vincle entre els components fàctics i els cognitius que composen la realitat social, i el rol de les xarxes socials en els diferents nivells (micro, meso i macro) d’estructuració d’allò social. El disseny metodològic que guia l’aproximació empírica és per tant de naturalesa mixta; combina una enquesta de xarxes personals que segueix la lògica quantitativa extensiva, amb entrevistes biogràfiques semi-estructurades que reprodueixen la lògica interpretativa i d’anàlisi intensiva i contextualitzada. Els diferents mètodes, orientats per uns mateixos objectius i preguntes d’investigació, es combinen a partir d’un disseny seqüencial i basat en l’anidació, de manera que la integració dels elements empírics als quals accedim des d’ambdues aproximacions ens permet respondre als objectius específics que es planteja la investigació.
The overarching research objective of this thesis is to study the social integration process of the Ecuadorean and Moroccan migrant population in Catalonia. It focuses specifically on the role of associative participation in this process, analysing it from a relational standpoint. The research is based on the premise that personal networks’ change and the direction of said change shows migrants’ “structural fitting in” in the host society. Therefore, migrants’ networks reveal the social integration patterns from the relational point of view. The thesis has focussed on identifying the explanatory factors behind the development of migrants’ personal networks, considering it as a product of both the situation at the time of arrival (the initial context) and the specific trajectories of this population in Catalonia. The thesis pays particular attention to the contribution of the associative sphere to this process. The associative sphere is studied from a dual standpoint: how networks contribute to defining migrants’ participation, and, in turn, how participation affects social integration patterns. In addition to the former theoretical or substantive contributions, the methodological issues of the research study also played a key role in the dissertation. This research study develops an in-depth theoretical and applied methodological reflection on the use of the mixed methods methodology in the field of social network analysis. The thesis has reviewed its uses, potential and limitations in order to focus particularly on two key issues in the current developments of relational sociology: the link between factual and cognitive components of the social reality, and the role of social networks at different levels of the social structure. The research study’s methodological design therefore combines a personal networks survey in line with extensive quantitative reasoning, with semi-structured biographical interviews that follow the intensive and interpretative qualitative reasoning. These various methods pursue the same objectives and research questions. They are combined according to an explanatory sequential and nested design, such that the combination and interpretative integration of both empirical parts allows the specific objectives tackled by the research to be achieved.

Les ciències òmiques proporcionen una visió holística de la fisiologia cel·lular i del funcionament dels sistemes biològics i estan presents en tots els camps d’estudi de la biologia molecular. La lipidòmica és una subdisciplina de la metabolòmica, la qual a la seva vegada és una de les branques principals de l’òmica. En el camp ambiental, els estudis òmics tenen la finalitat d’avaluar les alteracions que els organismes poden patir com a conseqüència de l’exposició a diferents factors presents en el medi, com poden ser els compostos químics contaminants (per exemple els pesticides), i que en el seu conjunt donen lloc al que avui en dia s’anomena l’exposòmica. Els estudis lipidòmics duts a terme en aquesta Tesi s’han realitzat seguint una anàlisi no dirigida emprant la cromatografia de líquids acoblada a l’espectrometria de masses (LC-MS). Aquesta és una de les tècniques analítiques més potents que ha estat àmpliament emprada gràcies a la seva capacitat d’anàlisi dels metabòlits i lípids dels diversos sistemes biològics. L’aproximació òmica no dirigida porta associada l’anàlisi multivariant de dades, donat el gran volum de dades que s’acostumen a generar. En aquests estudis és necessària la compressió de les dades sense pèrdua d’informació espectral i resolució, i una identificació simultània de l’elevat nombre de compostos químics presents en les mostres. Per tot això, els conjunts de dades LC-MS necessiten ser processats adequadament a partir de mètodes d’anàlisi multivariant de dades i de mètodes quimiomètrics. En aquest sentit, s’ha realitzat la validació d’una nova metodologia pel tractament de dades de LC-MS d’estudis òmics no dirigits. Aquesta nova metodologia es denomina ROIMCR i està basada en l’acoblament d’un mètode de compressió i filtració de les dades, sense pèrdua de resolució espectral, com és el mètode de selecció de les Regions d’interès (ROI), amb el mètode de resolució multivariant de corbes per mínims quadrats alternats (MCR-ALS). A partir de l’anàlisi d’una mescla sintètica de diferents lípids i de mostres de cultius cel·lulars que els contenien es va realitzar la validació del mètode ROIMCR, prèviament desenvolupat en el nostre grup d’investigació. En aquesta Tesi a més, s’han estudiat els efectes de diferents estressants ambientals sobre diversos models cel·lulars. En un primer bloc es van determinar els efectes de tres disruptors endocrins (Aroclor 1254, Clorpirifòs i Aldrin) en el fenotip i el lipidoma de les cèl·lules de càncer de pròstata DU145. Es va comprovar que l’exposició cel·lular a l’Aroclor i el Clorpirifòs indueix un fenotip maligne amb mecanismes similars en ambdós casos. Aquests resultats van ser diferents als observats en les cèl·lules exposades a Aldrin, que presentaven un fenotip de transició epitelial mesenquimal (EMT. Posteriorment, es va aprofundir en l’estudi lipidòmic de la inducció de la EMT en les cèl·lules DU145 mitjançant la citoquina TNFα. En l’estudi lipidòmic no dirigit de la inducció de EMT es va poder detectar i confirmar un increment significatiu de triacilglicèrids (TAGs), que també s’havia detectat en l’exposició crònica als diferents disruptors endocrins estudiats. En l’altre bloc d’exposòmica d’aquesta Tesi, s’ha realitzat l’estudi lipidòmic no dirigit dels efectes de la radiació solar UV de forma aguda i crònica en els melanòcits i queratinòcits primaris humans. Aquest tipus de cèl·lules es troba present en l’epidermis, una de les capes de la pell humana que té com a funció principal protegir el cos humà de les agressions ambientals externes, entre els quals destaca la radiació solar. Ambdós models cel·lulars de l’epidermis varen presentar patrons fenotípics i una composició de lípids diferents a la irradiació UV, ja que cadascun adopta una estratègia diferent de supervivència. En el cas dels melanòcits, els canvis s’aprecien en les irradiacions agudes, donant lloc a pseudòpodes. Per contra, amb el pas de les irradiacions (irradiació crònica) tendeixen a adquirir els valors de les mostres control. D’altra banda, els queratinòcits presenten les modificacions de forma més progressiva, fent-se més significatives amb l’augment del nombre d’irradiacions UV, mostrant la inducció de la diferenciació cel·lular cap a corneòcits. En conjunt, aquesta Tesi pretén aportar i contribuir al desenvolupament de les eines de recerca de la lipidòmica analítica no dirigida en estudis exposòmics on s’avaluen els efectes produïts pels estressants ambientals sobre cultius cel·lulars, com a organisme biològic model.
Omics sciences refer to the collective technologies used to deeply characterize different types of molecules (nucleic acids, proteins, metabolites) present in the cells of organisms. Omics analysis are often conducted using high-throughput technologies that produce huge amounts of data, which need for chemometric analysis methods to extract information about the relevant molecules in the cells under specific conditions. In this Thesis, liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS) analysis and different chemometric methodologies are applied to perform untargeted lipidomic analysis of cell cultures under specific environmental stresses. In the first section of results, the validation of a recently proposed procedure for LC-MS data compression and processing is presented, using as example the analysis of lipid mixture. This method consists of a preliminary selection of the Regions of Interest of the LC-MS data (MSROI) coupled to their throughout chemometric analysis by the Multivariate curve resolution alternating least squares method (MCR-ALS). In the following chapters, different untargeted lipidomic studies of cell cultures exposed to different environmental stressors are presented. In a first section, prostate cancer cells were long-term exposed to three endocrine disruptors (aldrin, aroclor 1254 and chlorpyriphos), a class of environmental toxic molecules able to interfere with the normal hormone metabolism. In order to deepen in the epithelial to mesenchymal transition (EMT) observed in some exposed cells, EMT was induced in the same cell culture model and an untargeted lipidomic analysis was performed. EMT is a biological process that plays a crucial role in cancer metastasis, and, at the time of our investigations, little was known about the involvement of lipids in this process. The work presented reports for the first time an increase of many species of triacylglycerides under EMT induction. On the other hand, in the last publications, the untargeted lipidomic studies of primary human epidermal melanocytes and keratinocytes exposed acutely and chronically to ultraviolet (UV) radiation are presented. The UV radiation present in the sunlight has been related to harmful effects on skin such as premature aging and skin cancer. In these works, primary cultures of melanocytes and keratinocytes were exposed to UV radiation in a similar UVA/UVB ratio to that found in solar light. Changes in their phenotypes and lipidomic profiles are described in both cases. Overall, the aim of the present Thesis is to contribute to the knowledge of the effects of environmental stressors to different cell cultures. To unveil these effects, the work presented in this manuscript emphasizes the importance of lipids in the cells response, and proposes the use of the untargeted approach and chemometric analytical methods as the most useful strategy to discover relevant molecules in the processes studied.

La necesidad de resolver ecuaciones y sistemas de ecuaciones no lineales surge de manera natural en discretizar las ecuaciones integro-diferenciales que modelan los problemas de los que se encargan las diferentes ramas de las ciencias y la ingeniería. Actualmente, se puede hacer uso de los ordenadores como herramientas para facilitar todas las tareas en torno a su resolución. Con la mejora de los dispositivos, el desarrollo de las técnicas de computación y la aritmética de precisión variable, se ha generalizado la demanda de métodos iterativos que resuelvan de forma rápida y eficiente las ecuaciones y sistemas de ecuaciones. El Análisis Numérico es la rama de las matemáticas que responde a estos requerimientos. En este trabajo trataremos algunos aspectos de interés de esta área. En concreto, mostraremos una aproximación de la derivada que nos permita modificar un resultado para obtener métodos de orden p+2 a partir de otras de orden p, de modo que se mantengan las propiedades de convergencia y estudiaremos la mejora de la eficiencia de esta técnica, debido al menor número de evaluaciones funcionales, aplicada a métodos de diferente orden. Otro resultado se ha alcanzado generalizando el método de Sharma, y generando así familias de métodos de orden 4 óptimos y de orden 6; con el estudio del número de operaciones obtendremos los dos métodos más eficientes de la familia de los que estudiaremos su dinámica. Otra línea de investigación consiste en el estudio de las diversas estrategias para aproximar el cálculo de las jacobiana, así los operadores de diferencias divididas han contribuido a estos objetivos. Nosotros hemos desarrollado un operador de diferencias divididas que, a pesar de ser más sencillo que otros ya conocidos, conserva las propiedades de convergencia de los métodos con derivadas. Posteriormente hemos adaptado las familias de métodos de orden 4 y 6 para ecuaciones con raíces múltiples obteniendo también métodos libres de derivadas aplicando el operador en diferencias divididas anteriores. A continuación hemos considerado hemos realizado el estudio del comportamiento dinámico de ciertos métodos aplicados sobre el problema de los N cuerpos. Finalmente hemos obtenido ciertos resultados referentes a la convergencia semilocal. Los resultados teóricos se han contrastado con diversas experiencias numéricas.
The need to solve equations and systems of nonlinear equations arises naturally in discretizing the integro-differential equations that model the problems that are responsible for the different branches of science and engineering. Currently, computers can be used as tools to facilitate all tasks related to their resolution. With the improvement of the devices, the development of computing techniques and variable accuracy arithmetic, the demand for iterative methods has been generalized to solve the equations and equation systems quickly and efficiently. Numerical Analysis is the branch of mathematics that meets these requirements. In this paper we will discuss some aspects of interest in this area. In particular, we will show an approximation of the derivative that allows us to modify a result to obtain methods of order p+2 from others of order p, so that the convergence properties are maintained and we will study the improvement of the efficiency of this technique, due to the smallest number of functional evaluations, applied to methods of different order. Another result has been achieved by generalizing the Sharma method, and thus constructing families of order 4 optimal and order methods 6; With the study of the number of operations, we will obtain the two most efficient methods of the family from which we will study its dynamics. Another line of research consists in the study of the various strategies to approximate the calculation of the Jacobins, thus the operators of divided differences have contributed to these objectives. We have developed a divided difference operator that, while being simpler than other ones already known, maintains the convergence properties of methods with derivatives. Later we have adapted families of order methods 4 and 6 for equations with multiple roots, also obtaining derivative free methods by applying the operator in previous divided differences. Below we have considered that we have done the study of the dynamic behavior of certain methods applied to the problem of the N-bodies. Finally we have obtained certain results referring to semilocal convergence. The theoretical results have been contrasted with several numerical experiences.
La necessitat de resoldre equacions i sistemes d'equacions no lineals sorgeix de manera natural en discretitzar les equacions integrodiferencials que modelen els problemes dels quals s'encarreguen les diferents branques de les ciències i l'enginyeria. Actualment, es pot fer ús dels ordinadors com a eines per facilitar totes les tasques entorn a la seua resolució. Amb la millora dels dispositius, el desenvolupament de les tècniques de computació i l'aritmètica de precisió variable, s'ha generalitzat la demanda de mètodes iteratius que resolguen de forma ràpida i eficient les equacions i sistemes d'equacions. L'Anàlisi Numèrica és la branca de les matemàtiques que respon a aquestos requeriments. En aquest treball tractarem alguns aspectes d'interés d'aquesta àrea. En concret, mostrarem una aproximació de la derivada que ens permeta modificar un resultat per obtenir mètodes d'ordre p+2 a partir d'altres d'ordre p, de manera que es mantinguen les propietats de convergència i estudiarem la millora de l'eficiència d'aquesta tècnica, degut al menor nombre d'avaluacions funcionals, aplicada a mètodes de diferent ordre. Un altre resultat s'ha assolit generalitzant el mètode de Sharma, i construint així famílies de mètodes d'ordre 4 òptims i d'ordre 6; amb l'estudi del nombre d'operacions obtindrem els dos mètodes més eficients de la família dels quals estudiarem la seua dinàmica. Una altra línia d'investigació consisteix en l'estudi de les diverses estratègies per aproximar el càlcul de les jacobianes, així els operadors de diferències dividides han contribuït a aquests objectius. Nosaltres hem desenvolupat un operador de diferències dividides que, tot i ser més senzill que d'altres ja coneguts, manté les propietats de convergència dels mètodes amb derivades . Posteriorment hem adaptat les famílies de mètodes d'ordre 4 i 6 per a equacions amb arrels múltiples obtenint també mètodes lliures de derivades aplicant l'operador en diferències dividides anteriors. A continuació hem considerat hem realitzat l'estudi del comportament dinàmic de certs mètodes aplicats sobre el problema dels N cossos. Finalment hem obtingut certs resultats referents a la convergència semilocal. Els resultats teòrics s'han contrastat amb diverses experiències numèriques.
Teruel Ferragud, C. (2018). Desenvolupament de nous mètodes per a la resolució d'equacions i sistemes d'equacions no lineals i Aplicacions [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/107325
TESIS

Chromosome abnormalities are one of the most important causes of congenital disorders. The main goal of this research is to give a broad view of the use and evolution of prenatal and postnatal cytogenetic diagnosis in Girona province between 1999 and 2009. It also aims at linking prenatal cytogenetic diagnosis with the existing screening methods. The main conclusions are the following: - A rise in the use of cytogenetic diagnosis has been detected. This has been caused by a growing preventive medicine trend. - Case studies match the literature consulted when the study population is similar in accordance with national health policies. - The overall sensitivity of obstetric ultrasound scan was 60,8%, and this result matches, and in many cases exceeds, those found in the literature consulted. - The moving from second-trimester to first-trimester aneuploidy prenatal screening has meant a significant increase in aneuploidy detections. - Prenatal cytogenetic diagnosis appears as an interdisciplinary field in which the extent of prenatal screening tests, like obstetric ultrasound scans and aneuploidy screening, is crucial.
Les anomalies cromosòmiques són una de les causes més importants dels defectes congènits. L’objectiu d’aquest treball és donar una visió global de l’ús i l’evolució del diagnòstic citogenètic prenatal i postnatal a les comarques de Girona en el període 1999-2009 i relacionar el diagnòstic citogenètic prenatal amb els diferents mètodes de cribratge. Les conclusions principals són: - Es constata un augment de l’ús del diagnòstic citogenètic com a resultat d’una tendència creixent en medicina preventiva. - La casuística coincideix amb la bibliografia consultada quan la població d’estudi és semblant, atenent a la política sanitària del país. - La sensibilitat global de l’ecografia obstètrica va ser del 60,8%, i és un resultat concordant i en molts casos millor en comparació amb la literatura consultada. - La substitució del cribratge del segon trimestre pel cribratge del primer trimestre ha suposat un increment important en la detecció d’aneuploïdies. - El diagnòstic citogenètic prenatal es mostra com a una àrea interdisciplinària en què la contribució de les proves de cribratge prenatal com l’ecografia obstètrica i el cribratge d’aneuploïdies són importants.

Les nano-emulsions, en tant que emulsions, són dispersions col·loïdals formades per una fase líquida dispersada en una altra en forma de gotes. El que les fa d'especial interès és que aquestes gotes tenen una mida extremadament petita, entre 20 i 200 nm, fet que fa que la majoria d'elles tinguin una aparença transparent o translúcida.

Les nano-emulsions són sistemes termodinàmicament inestables, i com a tals, es requereix energia per a la seva formació. Aquesta energia pot ser aportada a través de mètodes físics, de dispersió o d'alta energia (homogeneïtzadors d'alta pressió, generadors d'ultrasons...), o a través de mètodes químics, de condensació o de baixa energia. En aquests darrers, les nano-emulsions s'obtenen com a resultat dels canvis produïts en la curvatura natural dels tensioactius durant el procés d'emulsificació, degut a les transicions de fases que es produeixen. L'emulsificació es pot produir a composició constant (Phase Inversion Temperature Method, PIT), o a temperatura constant (Phase Inversion Composition Method, PIC).

Tot i ser les nano-emulsions sistemes termodinàmicament inestables, posseeixen una elevada estabilitat cinètica. El fet de tenir una elevada estabilitat cinètica, juntament amb les característiques de mida de gota petita i aparença transparent o translúcida, fa que hagin incrementat les seves aplicacions en diversos sectors industrials.

En la present tesi doctoral s'ha estudiat la formació de nano-emulsions de fase externa aquosa en sistemes amb tensioactius iònics mitjançant mètodes de condensació o de baixa energia mantenint la temperatura constant (PIC). Per a dur a terme aquest estudi, s'han seleccionat els sistemes aigua / SDS-alcohol / dodecà, aigua / oleat de potassi - àcid oleic - C12E10 / hexadecà, i aigua / clorur d'oleïlamina - oleïlamina - C12E10 / hexadecà.

En el sistema aigua / SDS-alcohol / dodecà, per tal d'obtenir nano-emulsions de mida de gota petita és necessari partir de composicions amb estructura de microemulsió de fase externa aquosa (Wm), o assolir l'equilibri quan es passa per aquesta fase al llarg del camí d'emulsificació.

La formació de nano-emulsions en aquest sistema es produeix durant un procés de dilució de la fase de microemulsió Wm. Durant aquest procés de dilució, el component cotensioactiu (hexanol o pentanol) difon a la fase aquosa, fet que provoca que el sistema esdevingui termodinàmicament inestable i passi a constituir nano-emulsions.

En els sistemes aigua / oleat de potassi - àcid oleic - C12E10 / hexadecà i aigua / clorur d'oleïlamina - oleïlamina - C12E10 / hexadecà, per tal d'obtenir nano-emulsions de mida de gota petita ha estat necessari partir d'una zona on tot l'hidrocarbur es trobi solubilitzat en una fase de cristall líquid cúbic amb elevada concentració d'aigua, o aconseguir la solubilització de tots els components quan es passa per a composicions pertanyents a aquesta zona al llarg del camí d'emulsificació. L'aplicació de tècniques de dissenys d'experiments ha permès optimitzar tant les variables de composició com les de preparació.


Pel que fa al mecanisme de formació de les nano-emulsions en aquests sistemes, la coincidència entre els radis de les gotes de nano-emulsió i els radis de les micel·les del cristall líquid cúbic, ha permès deduir que les nano-emulsions es formen durant un procés de dilució d'aquesta fase de cristall líquid cúbic.

S'ha dut a terme un escalat, a escala mitjana de laboratori, de les nano-emulsions formades en el sistema aigua / oleat de potassi - àcid oleic - C12E10 / hexadecà. S'ha vist que la utilització de les variables independents de l'escala temps d'addició i velocitat d'agitació lineal, permet obtenir un model que descriu la mida de gota en funció d'aquestes variables, i que és vàlid per a qualsevol escala utilitzada dins el rang d'escalat estudiat (100-644 g).
Nano-emulsions are colloidal dispersions formed by a liquid phase dispersed in another one in form of droplets. What makes them very interesting is the extremely small droplet size they have (20-500 nm). They are thermodynamically unstable systems, and consequently, their properties depend on the preparation method. The low-energy preparation methods, in which the temperature or the composition are maintained constant, make use of the phase transitions that take place during the emulsification process as a result of a change in the spontaneous curvature of the surfactant.

In this work, the formation of nano-emulsions, with water as the external phase, in ionic surfactant systems has been studied. Nano-emulsions has been formed through the Phase Inversion Composition (PIC) low-energy method, in which the temperature is maintained constant. For this purpose, the selected systems have been: water / sodiumdodecylsulphate-alcohol / dodecane, water / potassium oleate - oleic acid -C12E10 / hexadecane, and water / oleylammine chloride-oleylammine-C12E10 / hexadecane.

In the system using SDS as ionic surfactant, it has been found that starting the emulsification in an O/W microemulsion region, or reaching the equilibrium in it along the emulsification path, allows to obtain small droplet-sized nano-emulsions.

In the systems using potassium oleate and oleylammine chloride as ionic surfactants, small droplet-sized nano-emulsions were obtained when starting the emulsification in a direct cubic liquid crystalline phase, or reaching the equilibrium in it along the emulsification process.

The experimental design technique applied to all systems has allowed optimizing both the formation and composition variables.

An scale-up of the nano-emulsion formation process at a medium laboratory scale has been carried out for the water / potassium oleate - oleic acid -C12E10 / hexadecane system. An equation that describes the droplet size as a function of the addition time and the linear stirring rate variables has been found, which is valid for any scale in the range studied (100g-644 g).

L’òmica ambiental estudia canvis ocasionats en un organisme viu per variacions físiques o químiques en el seu entorn i pretén avaluar el seu impacte i identificar marcadors biològics que caracteritzin l’estat biològic causat per aquestes variacions. La metabolòmica ambiental va sovint associada a la utilització de tècniques de separació acoblades a espectrometria de masses per gestionar adequadament la complexitat de les mostres. En aquesta tesi s’ha estudiat el potencial de tècniques d’espectroscòpia i d’imatge hiperespectral (HSI) com una nova aproximació als estudis de metabolòmica ambiental. En l’anàlisi de mostres biològiques complexes mitjançant espectroscòpia, les signatures espectrals contenen informació de moltes molècules simultàniament, és a dir, l’empremta espectral de les mostres proporciona informació global sobre la mostra estudiada. Les HSI proporcionen informació química i, a més, espacial sobre les mostres, cosa que permet diferenciar i interpretar la complexitat i heterogeneïtat dels teixits biològics. La utilització d’HSI en òmica ambiental no és comú i això fa necessària la creació d’estratègies per interpretar la informació que proporcionen. L’objectiu principal d’aquesta tesi és el desenvolupament de protocols i estratègies per tractar i interpretar la informació procedent de mesures espectroscòpiques i d’HSI en estudis d’òmica ambiental. Seguint aquesta orientació, s’han proposat estratègies de preprocessat per millorar la identificació de marcadors espectrals, s’ha proposat un protocol per caracteritzar poblacions de mostres biològiques mitjançant HSI i el mètode de resolució multivariant de corbes per mínims quadrats alternats (MCR-ALS) i s’ha proposat una estratègia per incorporar la informació d’HSI en mètodes d’anàlisi estadística per comparar poblacions de mostres biològiques i avaluar l’efecte d’estressants ambientals. Per millorar la identificació de marcadors espectrals, s’han estudiat combinacions d’escalat i normalització per diferenciar diferents poblacions biològiques mitjançant el mètode de regressió parcial per mínims quadrats amb anàlisi discriminant (PLS-DA). Concretament, s’han comparat les poblacions de cèl·lules de càncer de pròstata control i contaminades amb el pesticida aldrin. S’ha estudiat l’efecte dels preprocessats quant a la qualitat dels models de classificació i a la identificació de biomarcadors fiables. També s’ha proposat un mètode d’escalat per millorar la classificació, que combinat amb la normalització euclidiana, ha proporcionat els millors resultats de classificació i detecció de biomarcadors. D’altra banda, s’ha proposat una metodologia per caracteritzar poblacions biològiques mitjançant HSI i MCR-ALS. A tall d’exemple, s’han utilitzat imatges de crioseccions d’embrions de peix zebra. L’anàlisi mitjançant MCR-ALS proporciona l’espectre pur i el mapa de distribució sobre la superfície de la mostra per als components del teixit estudiat. Cal destacar el disseny d’estructures multiconjunt per millorar la modelització de contribucions biològiques i no biològiques del senyal i l’ús de la restricció de correspondència d’espècies per descriure millor la variabilitat associada a les HSI de diferents individus i crioseccions. Finalment, s’ha proposat una estratègia per incorporar informació de l’anàlisi d’HSI mitjançant MCR-ALS en mètodes d’anàlisi estadística, com PLS-DA i ANOVA-anàlisi simultània de components (ASCA), en estudis d’òmica ambiental. En aquests estudis, s’ha avaluat l’efecte del pesticida clorpirifos-oxon (CPO) sobre teixits de l’ull d’embrions de peix zebra. PLS-DA s’ha utilitzat per comparar una població control amb una contaminada amb CPO per avaluar l’efecte del contaminant i els biomarcadors espectrals associats. D’altra banda, ASCA ha proporcionat models estadístics més complexos per a l’estudi de l’efecte del temps d’exposició al CPO sobre diferents fenotips del peix zebra i avaluar l’efecte d’aquests dos factors i de la interacció entre ells. El major avantatge de l’estratègia proposada que combina HSI, MCR-ALS i PLS-DA o ASCA és que permet construir models d’anàlisi estadística específics per a l’estudi de cadascun dels components biològics de les poblacions, que avaluen i interpreten els efectes dels factors estudiats més detalladament i s’adapten a l’heterogeneïtat dels teixits biològics.
The main objective of environmental metabolomics is the assessment of the effect of environmental stressors on living organisms and the identification of possible biomarkers related to this effect. In this thesis, new analytical approaches based on the use of vibrational spectroscopy and hyperspectral imaging (HSI) in environmental metabolomics studies are proposed. Vibrational spectroscopy and, recently, HSI, is often used in biological sample characterization, but it is not common in metabolomic studies. For this reason, the development of analytical and chemometric strategies oriented to handle information provided by this kind of measurements is required. The main objective of this thesis is providing analytical strategies and data analysis protocols to interpret the information contained in spectroscopic data and HSI associated with environmental omics studies. Following this motivation, several aspects have been addressed, such as the proposal of preprocessing treatments for the reliable selection of spectroscopic biomarkers, a protocol to characterize biological populations by HSI and multivariate curve resolution-alternating least squares (MCR-ALS) and the proposal of a strategy to incorporate the information from the MCR-ALS analysis of HSI into statistical tools for comparison of biological populations. In order to improve biomarker selection, several scaling and normalization preprocessing methods have been tested on Raman spectra from control and contaminated cell samples analyzed using the classification method partial least squares-discriminant analysis (PLS-DA). A scaling method oriented to improve classification and biomarkers identification has been proposed. A tutorial for the characterization of biological samples by HSI and MCR-ALS has been presented. The use of multiset structures of several images from different individuals and dedicated constraints to span the variability of biological populations provides more reliable spectral signatures and distribution maps of the different tissues in the samples. Zebrafish embryos were used as model organism. For a better assessment of the environmental stressor effects on biological populations using HSI, a strategy to submit HSI information to statistical analysis methods, such as PLS-DA or ANOVA-simultaneous component analysis (ASCA), has been proposed. The strategy proposed uses tissue spectroscopic fingerprints resolved by MCR-ALS and provides tissue-specific statistical models for a more detailed description of the environmental stressor effects.

Linear Regression with Errors in Both Axes. Application to
Calibration and Comparison of Analytical Methods.

Jordi Riu Rusell. Doctoral Thesis.

An important subject in analytical chemistry is the comparison of analytical methods at different levels of concentration using linear regression. As the two methods normally have associated errors, the regression line should be found using what is known as regression methods that take into account the errors in both axes. Another field in which these regression methods can be applied is in linear calibration, since there are some analytical techniques (for instance, X-ray fluorescence), in which the calibration line is found with certified reference materials (CRM) of the analyte of interest, each of which presents associated uncertainties to the concentration values.

To find the regression line, we used the bivariate least squares (BLS) regression method, which takes into account the individual errors in both axes, and we developed the following tests:

· individual tests on the coefficients of the regression line
Useful for detecting constant or proportional errors. We developed and validated the expressions for calculating the probabilities of  error taking into account the selected  probabilities of error and the bias set by the analyst.

· joint confidence interval on the coefficients of the regression line
This test can be used to compare two analytical methods, when one wants to check whether the intercept of the regression line significantly differs from zero and simultaneously if the slope significantly differs from unity. We have developed and validated the joint confidence interval for the coefficients of the BLS regression method, and the joint confidence interval for the coefficients of the MLS (multivariate least squares) regression method. The latter is useful for comparing more than two analytical methods.

· confidence intervals in prediction
Useful for finding the concentration value and its confidence interval from the instrumental response. It is also used in method comparison studies when one wants to know the confidence interval of a sample from the results of the same sample analysed by another method.

La fibrosi hepàtica és un procés comú a totes les malalties cròniques del fetge (MCF), com a resposta al dany mantingut provocat per l’agent etiològic responsable. El procés de fibrosi és progressiu, i pot acabar provocant alteració de l’arquitectura hepàtica (cirrosi) i augment de pressió al sistema venós portal (hipertensió portal), amb el conseqüent risc de descompensació. Per tant, l’avaluació i el seguiment de la fibrosi hepàtica són cabdals pel diagnòstic i el tractament dels pacients amb MCF. La forma clàssica d’avaluar la fibrosi hepàtica ha estat mitjançat la biòpsia del fetge, però és un mètode invasiu, amb complicacions importants, i que proporciona informació limitada. Aquestes limitacions han promogut l’avaluació de marcadors no invasius, tant serològics com radiològics, per identificar els pacients amb fibrosi hepàtica. Els marcadors serològics tenen una aplicabilitat molta alta, i dins dels radiològics destaca l’elastografia de transició (ET). Un dels grans avantatges dels marcadors serològics és que es poden emmagatzemar mostres de sèrum congelades per la seva utilització en recerca biomèdica, però la seva estabilitat a llarg termini no havia estat ben avaluada. El primer estudi de la tesi ha demostrat l'estabilitat de marcadors directes de fibrosi en mostres criopreservades durant més de 20 anys, ja que la seva fiabilitat diagnòstica i capacitat predictiva van romandre inalterades. D’altra banda, l’ET ha suposat un canvi molt significatiu en l’avaluació dels pacients amb MCF, però la seva aplicabilitat és limitada (80% dels pacients) i depèn de l’experiència de l’explorador i del grau d’obesitat del pacient. Per això, s’ha dissenyat recentment una sonda específica per pacients obesos (sonda XL), que ha demostrat millors resultats en pacients amb una distància entre la pell i la càpsula del fetge (DPC) > 25 mm. Però, estudis previs han demostrat que els valors d’ET amb la sonda XL són més baixos que amb la sonda M, pel que caldria validar nous punts de tall en les diferents MCF i identificar aquells pacients que es poden avaluar amb una o altra sonda. El segon estudi d’aquesta tesi va ser el primer en demostrar la importància de la re-avaluació d’ET en aquells pacients amb un primer resultat inadequat, ja que una segona avaluació per exploradors experts no només va mostrar una milloria significativa de l’aplicabilitat sinó també una fiabilitat diagnòstica millor. Tanmateix, les variables relacionades amb l’obesitat (DPC i perímetre abdominal (PA)) es van relacionar amb l’obtenció d’un resultat inadequat per part d’exploradors experts. En el tercer estudi de la tesi ha quedat demostrat que només una minoria de pacients amb IMC > 28 Kg/m2 tenen una DPC > 25 mm (13.6%), pel que la sonda M és aplicable a la majoria de pacients obesos si es realitza per un explorador expert. Donat que la DPC no es mesura rutinàriament vam desenvolupar un arbre de decisió senzill utilitzant l’IMC i el PA, que permet identificar els pacients amb DPC < 25 mm, i per tant candidats a ser avaluats amb la sonda M. Aquest arbre de decisió va demostrar que la sonda M és aplicable a gairebé el 95% dels pacients amb sobrepès i obesitat grau I (IMC ≤ 35 kg/m2 i PA ≤ 117 cm), amb una fiabilitat diagnòstica molt alta. D’altra banda, la sonda XL va demostrar una aplicabilitat excel·lent, amb una taxa de resultats inadequats de només el 2%. El nostre estudi ha demostrat que en pacients amb obesitat grau II-III els valors d’ET amb sonda XL van ser similars als dels pacients amb sobrepès i obesitat grau I avaluats amb la sonda M, confirmant la necessitat de l’avaluació amb sonda XL d’aquests pacients.
Hepatic fibrosis is a common process in chronic liver diseases (CLD). This process is progressive, and can cause at last liver architecture alteration (cirrhosis) and increased pressure in the portal venous system (portal hypertension), with the consequent risk of decompensation. Therefore, the evaluation and monitoring of liver fibrosis are crucial for the diagnosis and treatment of patients with CLD. The classic way to assess liver fibrosis has been through liver biopsy, but it is an invasive method with significant complications, and provides limited information. These limitations have promoted the evaluation of noninvasive markers, both serological and radiological, to identify patients with liver fibrosis. Serological markers have very high applicability, and within the radiological transient elastography (TE) is the most evaluated. One of the biggest advantages of serological markers is that serum samples can be cryopreservated for its use in biomedical research, but its long-term stability had not been well evaluated. The first study of this thesis has demonstrated the stability of direct fibrosis markers in samples cryopreserved for more than 20 years, since its diagnostic accuracy and predictive capacity remained unchanged. On the other hand, TE has been the most significant progress in evaluating patients with CLD, but its applicability is limited (80% of patients) and depends on explorer’s experience and patient’s obesity. A new probe has been recently designed for obese patients (XL probe), showing better results in patients with a distance between the skin and the liver capsule (SCD) > 25 mm, but previous studies demonstrated that values with the XL probe are lower than with the M probe. Thus, new cutoffs should be validated in different CLD and patients who can be assessed with each probe must be identified. The second study of this thesis was the first to demonstrate the importance of re-evaluation of TE in patients with an inadequate first result, since a second assessment by expert operators not only showed a significant improvement of the applicability but also a better diagnostic accuracy to identify significant fibrosis. However, variables related to obesity (waist circumference (WC) and SCD) were related to inadequate measurements by expert operators. In the third study of this thesis we have shown that only a minority of patients with BMI > 28 kg/m2 have a SCD > 25 mm (13.6%), so the M probe is applicable to the majority of obese patients if it’s performed by expert operators. Since SCD is not routinely measured in clinical practice we developed a simple decision tree using BMI and WC, which can identify patients with SCD < 25 mm, and therefore candidates to be evaluated with the M probe. This decision tree showed that the M probe is applicable to almost 95% of patients with overweight and obesity grade I (BMI ≤ 35 kg/m2 and WC ≤ 117 cm), with very high diagnostic accuracy to identify fibrosis and steatosis. Furthermore, the XL probe showed excellent applicability with a rate of inadequate results of only 2%. Our study has shown that patients with grade II-III obesity evaluated with the XL probe presented similar values to those patients with overweight and obesity grade I evaluated with the M probe, confirming the need of using the XL probe in these patients.

La malaltia pulmonar obstructiva crònica (MPOC) representa un problema sanitari de primer ordre, donada la seva elevada prevalença, que és una causa creixent de morbi-mortalitat arreu del món i donada l’elevada despesa sanitària que representa. Diversos estudis amb tècniques invasives han demostrat que el 30-50% dels pacients amb MPOC greu clínicament estables presenten bactèries potencialment patògenes (BPP) a la seva via aèria, fet que es relaciona amb més inflamació, una major pèrdua de funció pulmonar i amb aguditzacions més freqüents i greus. En l’actualitat però, no és conegut per què uns pacients amb MPOC són més susceptibles que d’altres a la colonització bacteriana. Per contra, està ben establerta la importància dels mecanismes de defensa innats del sistema respiratori, com són les mucines per mantenir la via aèria estèril. Per altra banda, el diagnòstic de la presència bacteriana a la via aèria en aquests pacients es realitza mitjançant el cultiu d’esput, que és un mètode no invasiu àmpliament estès en la pràctica clínica diària però que presenta importants limitacions. La hipòtesi de la tesi postula que les mucines (mecanismes de defensa pulmonar) estan alterades en alguns pacients amb MPOC greu, fet que els fa més susceptibles a ser colonitzats per BPP. I que els mètodes diagnòstics no invasius com la Tomografia Computeritzada d´Alta Resolució (TACAR) o el nas electrònic (e-nose) poden facilitar-ne el seu diagnòstic. Per a estudiar els objectius proposats, es van dissenyar 3 estudis prospectius en el quals es van incloure pacients amb MPOC moderada-greu en fase d’estabilitat clínica (> 8 setmanes sense agudització) i sense altra patologia respiratòria concomitant. En tots els pacients es va realitzar l’obtenció de mostra d’esput induït, una fibrobroncoscòpia amb rentada broncoalveolar (RBA) i es van recollir variables demogràfiques i de funcionalisme pulmonar. Es va realitzar l’estudi microbiològic de les mostres respiratòries. En el primer estudi es va realitzar determinació de les mucines, dels pèptids antimicrobians i de les citocines inflamatòries. En el segon estudi es realitzava l’adquisició d’imatges pulmonars mitjançant la TACAR i determinació de signes radiològics d’infecció. En el darrer estudi, es van determinar els compostos orgànics volàtils (COVs) en l’aire exhalat mitjançant el nas electrònic. Com a resultats es va detectar que l’expressió disminuïda de la mucina 2 (MUC 2) a la via aèria s’associava a la colonització bacteriana bronquial i a una major inflamació de la via aèria (determinada pels nivells de IL-6). Es va observar que existia una relació inversa entre els nivells de IL-6 a la via aèria i els nivells de mucina 2. En l’estudi de la TACAR, es va observar que aquesta no detectava diferències en els patrons radiològics estudiats entre els subjectes amb colonització respecte aquells sense colonització. Per altra banda l’e-nose, sí va mostrar una correcta capacitat per classificar els MPOC en colonitzats i no colonitzats, amb una sensibilitat del 82% i una especificitat del 96%. En conclusió, els nivells disminuïts de la MUC 2 a la via aèria es relacionen amb la colonització bacteriana bronquial i amb valors més elevats d’inflamació. La TACAR no permet detectar els individus amb BPP a la via aèria, mentre que el nas electrònic sí permet detectar aquells pacients amb MPOC que tenen colonització bronquial.
Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is a leading cause of morbidity, mortality and resource use worldwide. Several studies using invasive diagnostic tools showed that 30-50 % of patients with clinically stable COPD have potentially pathogenic bacteria (PPB) in their airway, which is associated with more inflammation, a higher decrease in lung function and more frequent and severe exacerbations. However, it is not known why some patients with COPD are more susceptible than others to bacterial airway colonization. It is well established the importance of respiratory system innate defense mechanisms, such as mucins to maintain the airway sterile. On the other hand, sputum culture is a non-invasive diagnostic tool for airway bacterial colonization. Even though is a widespread method in daily clinical practice it has important limitations. The hypothesis of the thesis postulates that mucin levels are altered in some patients with severe COPD, which makes them more likely to be colonized by PPB. In addition, we postulate that new non-invasive techniques such as the High Resolution Computed Tomography (HRCT) and the electronic nose (e- nose), may facilitate bacterial colonization diagnosis. Three prospective studies were designed. Inclusion criteria were patients with moderate to severe COPD clinically stable (> 8 weeks without exacerbation) with no other concomitant respiratory disease. In all patients demographic variables and lung function data were collected, induced sputum sample was obtained and a bronchoscopy with broncoalveolar lavage (BAL) was performed. We performed microbiological study of the respiratory samples. In the first study mucin levels, antimicrobial peptides levels and inflammatory cytokines levels were determined. In the second study HRCT images were analysed for radiological signs of infection. In the last study the volatile organic compounds (VOCs) in the exhaled air were studied by the electronic nose. In result, it was found that decreased levels of airway mucin 2 were associated with bacterial colonization and increased airway inflammation (determined by IL- 6 levels). It was noted that there was an inverse relationship between IL- 6 levels and airway mucin 2 levels. In the second study no differences in HRCT imaging patterns were detected among subjects with and those without bronchial colonization. The e-nose instead, was able to classify COPD patients in colonized and non- colonized with a sensitivity of 82 % and a specificity of 96%. In conclusion, low airway MUC 2 levels in severe COPD patients were associated with airway bacterial colonization and higher levels of inflammation (IL-6). HRCT is not usefull in the detection of potentially pathogenic bacteria in the airway of COPD patients. The e-nose detects those COPD patients with bronchial colonization.

Durant el segle XX i principis del XXI, el clima i els ecosistemes han patit canvis apreciables com a conseqüència directa de l’activitat humana. Els impactes naturals i antropogènics juntament amb els efectes del canvi climàtic han esdevingut un problema urgent per resoldre. Aquestes alteracions químiques i físiques de l’entorn i dels ecosistemes aquàtics produeixen canvis en els sistemes metabòlics dels organismes vius. En el camp de la metabolòmica ambiental, l’estudi i l’anàlisi d’aquests canvis proporciona informació significativa sobre les respostes biològiques a aquestes alteracions ambientals. En aquest context, els enfocaments basats en l’espectrometria de masses (MS) han estat clau en el ràpid desenvolupament de les tecnologies metabolòmiques, ja que han proporcionat un nou enfocament per investigar i avaluar els efectes dels productes químics i altres factors abiòtics en la complexitat molecular dels sistemes biològics. En aquest context, aquesta Tesi s’ha centrat en el desenvolupament de mètodes analítics de metabolòmica dirigida i no dirigida basats en tècniques de separació acoblades a la MS, com per exemple la cromatografia de gasos i la cromatografia de líquids (GC-MS i LC-MS, respectivament), i en l’aplicació dels mètodes quimiomètrics per tal de determinar, identificar i avaluar els canvis produïts en el metaboloma de la D. magna a causa de l’exposició a un estressant ambiental. Per una banda, s’han desenvolupat i optimitzat els mètodes analítics de GC-MS i cromatografia de gasos bidimensional acoblada a l’espectrometria de masses (GCxGC-MS) i de tractament de les dades multivariants per a estudis de metabolòmica no dirigida. En concret, s’han optimitzat les condicions experimentals d’extracció i de derivatització i s’han avaluat diferents tipus de columnes cromatogràfiques per la determinació dels metabòlits presents en la D. magna. Per altra banda, s’han presentat dues aproximacions per la compressió dels grans conjunts de dades que es generen per tal d’extreure la informació biològica rellevant i facilitar-ne la seva interpretació. D’aquesta manera, s’ha demostrat la gran eficàcia i la robustesa del mètode quimiomètric de resolució multivariant de corbes per mínims quadrats alternats (MCR-ALS) per la resolució dels perfils d’elució i dels espectres de masses dels metabòlits presents en les mostres de metabolòmica de D. magna analitzades mitjançant GC-MS i GCxGC-MS. A més, s’han avaluat els efectes de les exposicions a diferents factors abiòtics com la salinitat, la temperatura i la hipòxia en el metaboloma de la D. magna. L’aplicació del disseny experimental per a l’estudi dels factors d’exposició ha permès avaluar les possibles interaccions entre els diferents tractaments i llurs combinacions. Els resultats han demostrat la gran influència de la salinitat en el perfil metabolòmic de la D. magna, la qual està relacionada amb el metabolisme dels aminoàcids, de les proteïnes, dels sucres, dels àcids grassos i amb el metabolisme energètic, com el cicle de Krebs. Finalment, s’han presentat els resultats de l’avaluació de les alteracions de diversos contaminants ambientals mitjançant les estratègies dirigida i no dirigida per a l’estudi del metaboloma de la D. magna. L’anàlisi dirigida ha permès la quantificació absoluta dels nivells de les oxilipines i l’avaluació dels efectes de la fluoxetina, el diazepam i la carbamazepina en el metaboloma de la D. magna. Els resultats han demostrat una influència de les exposicions als productes farmacèutics en els nivells de diversos derivats de l’àcid araquidònic, l’àcid linoleic, l’àcid -linoleic i àcid eicosapentaenoic. Per altra banda, s’ha realitzat una caracterització exhaustiva dels efectes del bisfenol A en els perfils metabolòmics de la D. magna mitjançant la combinació de les estratègies dirigida i no dirigida. S’ha realitzat una interpretació detallada i quantitativa dels metabòlits afectats per l’exposició a bisfenol A mitjançant l’estratègia dirigida. Mentre que, en l’anàlisi no dirigida s’ha aplicat la compressió de les dades mitjançant la selecció de les regions d’interès (ROIs) i la resolució mitjançant MCR-ALS a causa de la complexitat de les dades obtingudes per cromatografia de líquids acoblada a l’espectrometria de masses d’alta resolució (LC-HRMS). La interpretació biològica de les alteracions produïdes a causa de l’exposició al bisfenol A estan relacionades amb el metabolisme del carboni i amb una disminució dels nivells de glutamat, el qual juga un paper central en el metabolisme dels aminoàcids.
In environmental metabolomics, methods based on mass spectrometry (MS) have provided a new approach to investigate and evaluate the effects of chemical products and other abiotic factors on the molecular complexity of biological systems. In this context, this Thesis has focused on the development of analytical methods using gas chromatography and liquid chromatography (GC-MS and LC-MS, respectively), and in the application of chemometric methods in order to determine, identify and evaluate changes produced in D. magna metabolome due to the exposure to an environmental stressor. For non-targeted metabolomic studies analytical methods using GC-MS and of two- dimensional gas chromatography coupled to mass spectrometry (GCxGC-MS) have been developed and optimized. Moreover, two approaches have been presented for compression of the large data sets generated. In this way, it has been demonstrated the efficiency and robustness of the multivariate curve resolution by alternating least squares (MCR-ALS) method for resolution of elution and mass spectra profiles of the metabolites present in D. magna samples analyzed using GC-MS and GCxGC-MS. In addition, the effects of exposures on different abiotic factors such as salinity, temperature and hypoxia in D. magna metabolome were evaluated. An experimental design allowed the evaluation of the possible interactions between the different factors and their combinations. The results have shown the great influence of salinity, which is related to the metabolism of amino acids, proteins, sugars, fatty acids and energy metabolism, such as the Krebs cycle. Finally, the targeted analysis has allowed the quantification of oxylipins levels and the evaluation of fluoxetine, diazepam and carbamazepine effects on the metabolome of D. magna. The results have shown an influence at the levels of various derivatives of arachidonic acid, linoleic acid, -linoleic acid and eicosapentaenoic acid. Moreover, an exhaustive characterization of the effects of bisphenol A was evaluated by combining targeted and non-targeted approaches. The use of ROIMCR data treatment approach (data compression by the search of regions of interest (ROI) and data resolution using MCR-ALS) in non-targeted strategy was performed to resolve complex data sets obtained by liquid chromatography coupled to high resolution mass spectrometry (LC-HRMS). The biological interpretation of the alterations caused by bisphenol A exposure are related to carbon metabolism and with a decrease in glutamate levels, which plays a central role in amino acids metabolism.

Segons l'Organització Mundial de la Salut (OMS), les malalties d'origen alimentari són un problema de salut pública en expansió. Actualment l'aigua es considera un recurs limitat, afectat per les variacions extremes en les condicions climàtiques, fent necessari en algunes regions realitzar polítiques de canvi en el seu ús que poden haver generat noves vies de transmissió de patògens vírics fins ara no presents. Un d'aquests canvis és la utilització d'aigües regenerades com a font d'aigua i nutrients que poden reaprofitar-se en les indústries, recàrrega de aqüífers, rec de jardins i rec de productes frescos, com per exemple les hortalisses. La població humana i els animals excreten una gran diversitat de virus patògens a les seves orines i femtes; com a resultat, l'aigua residual que es genera representa un dels principals vehicles per a la disseminació de patògens a les aigües superficials, subterrànies o costaneres, i com a conseqüència en aliments. La contaminació del medi ambient suposa un risc greu de salut pública. . Tot i les mesures destinades a millorar la qualitat de l'aigua i la seguretat alimentària, a nivell mundial s'identifiquen de manera recurrent brots causats per virus transmesos per aigua o aliments. També a escala global, les malalties transmeses per l'aigua o aliments constitueixen un problema que en els darrers 20 anys, lluny de disminuir per la millora de les condicions higièniques de molts països, s'ha complicat considerablement. Entre els principals factors responsables d'aquesta tendència podem destacar els següents: creixement i envelliment de la població humana; comerç internacional de vegetals, carns, aliments exòtics i animals de granja entre països amb estàndards microbiològics diferents; canvis en certes pràctiques agrícoles per abaratir costos; i com a rerefons el canvi climàtic. Per poder tenir una visualització global de la diversitat viral present en les diferents mostres ambientals es van realitzar estudis de metagenòmica de genomes complets, amb la tecnologia Miseq de Illumina. Més concretament es van analitzar 3 tipus de matrius diferents, aigua residual d’entrada de la planta de tractament, sèrum humà de pacients positius per hepatitis però sense agent etiològic identificat i finalment julivert regat amb aigua de riu la quals també es va analitzar. El objectiu de la tesis va ser treballar les seqüències obtingudes amb la seqüenciació eliminant seqüencies de baixa qualitat, redundants i de baixa complexitat associades a seqüències repetitives . Posteriorment s’ha realitzat l’ensamblat amb els programes CLCBio i Velvet-MetaVelvet. Posteriorment a l’ensamblat es va passar a caracteritzar i anotar taxonòmicament els diferents conjunts de seqüències obtingudes realitzant cerques amb el blast utilitzant 3 bases de dades diferents de genomes virals complets, seqüències virals i proteïnes virals. Per la visualització dels resultats de la seqüenciació d’una manera intuïtiva i integrada s’han desenvolupat taules estàtiques, taules dinàmiques i krones, dins d’un entorn web per poder gestionar-ho tot. En les mostres d’aigua residual urbana s’ha identificat més de 36 famílies entre les que cal destacar algunes d'elles que poden afectar a l'home com Adenoviridae, Hepeviridae, Circoviridae, Astroviridae, Picobirnaviridae, Polyomaviridae, Astroviridae i Anelloviridae En els anàlisis realitzats en ostres de sèrum de pacients amb hepatitis aguada sense agent causal identificat s’ha detectat virus pertanyents a les famílies Calicivirus, Astrovirus i Anellovirus que podrien ser els causants. I finalment en les mostres de riu i julivert regat amb aigua de riu s’han identificat patògens humans , mostrant el risc elevat que representa la utilització d’aigua amb contaminació viral en irrigació de productes frescos que es consumeixen en crus.
Treated wastewater is increasingly recognized as a resource of water nutrients and is reused in industry, for landscape irrigation, aquifer recharge and, especially in Mediterranean Europe, also for irrigation of fresh produce for human consumption. Wastewater contains many potential well known pathogenic bacteria and viruses; but also other potential emerging bacterial and viral pathogens largely unknown. Although ICTV recognized 2243 viral species to date, the most recent estimates determine that we have identified and characterized less than 0.1% of the viruses present on this planet. However this number itself is likely a gross underestimate. For instance,approximately 40% of all diarrhea, being the third leading infectious cause of death worldwide, cases are unknown etiology. In this thesis was to study three diferent samples, wastewater, serum samples from paciens with hepatitis without identified aetiological agents and parsley irrigated with river water. All the sampes are sequenced with the tecnology of illumina MiSeq. The aim of the thesis was to work the sequences obtained with the sequencing deleting the sequences with low quality, redundant and low complexity associated to repetitive sequences. The next step is the assembly with use two differents programs CLCBio and Velvet-MetaVelvet. After the assembly, we proceeded to characterize and annotate the different sets of sequences obtained using Blast with 3 databases one of complete viral genomes, another of viral sequences and the last of viral proteins. For visualization of the results of the sequencing in an intuitive and integrated way we have developed static tables, dynamic tables and Krones, within a web environment to be able to manage everything. In urban wastewater samples, more than 36 families have been identified, including a few that may affect humans such as Adenoviridae, Hepeviridae, circoviridae, astroviridae, Picobirnaviridae, Polyomaviridae, astroviridae and Anelloviridae In serum samples has detected virus belonging to the families Calicivirus, Astrovirus and anellovirus that could be the cause. And finally, in the samples of river and parsley watered with river water, humasn pathogens have been identified, showing the high risk represented by the use of water with viral contamination in irrigation of fresh products consumed in the raw.

L'objectiu de la tesi és analitzar els procediments per avaluar concordança entre mesures, centrant-se en el cas de dades quantitatives.
Al primer capítol es presenta un resum dels mètodes que s'apliquen actualment per analitzar concordança i error de mesura.
Al segon capítol s'analitza el coeficient de concordança en dos sentits: primer es compara amb el coeficient de correlació intraclasse i, posteriorment, s'estudia la seva aplicació en dades de recompte.
Al capítol tres es presenta el model d'equació estructural com un procediment útil per avaluar bioequivalència.
Finalment, en el quart capítol s'ha inclòs el resum de la tesi i les principals conclusions.

Aquesta recerca està contextualitzada en un projecte d’innovació i formació del professorat que el grup REMIS 0-3 porta a terme a la Xarxa d’escoles bressol municipals (EBM) de Mataró, Barcelona, durant els cursos 2006/09. En el seu tercer any d’aplicació es pren una de les escoles –l’EBM Elna– com a centre pilot amb l’objectiu d’estudiar la presència de la música a la vida quotidiana dels nens i nenes. Fruit de la convivència de la investigadora en aquest context, emergeix aquesta recerca. La finalitat és la identificació i anàlisi de situacions musicals que es desenvolupen en un grup d’infants de dos anys d’edat. Se segueix un paradigma qualitatiu i un enfocament plurimetòdic emprant l’observació participant. La metodologia de recerca és doncs contextualitzada, recull les dades dels fets reals que succeeixen en un grup de 13 infants i la seva mestra mitjançant enregistraments en vídeo, el diari de camp de la investigadora, i entrevistes i informes diaris intercanviats amb la mestra. L’anàlisi és emergent de les dades i s’organitza en dues perspectives que ens permeten saber, d’una banda, què succeeix al llarg d’una jornada i, d’altra banda, com una activitat es desenvolupa al llarg del període d’observació. Com a resultat de la recerca corroborem l’alt grau de musicalitat dels infants de les primeres edats en un context on la música està present en les seves vides de manera accessible i partint de diferents fonts. Es delimiten cinc contextos d’activitat musical –cançó, dita/poema, obra musical, sons originals i sons quotidians. S’evidencia també com les diferents formes de participació dels infants, en què un factor important és l’ajuda proporcionada o no per membres experts del grup, són decisives a l’hora d’identificar les situacions musicals en què estan involucrats. Es constata també com els components musicals dels jocs de falda desenvolupen la funció d’indicadors d’aprenentatges. El seu tractament flexible i elàstic per part dels adults fa que considerem aquests jocs dins de les situacions òptimes per a l’aprenentatge i que els potenciem com a eines imprescindibles de l’educació musical en les primeres edats. Les conclusions d’aquest estudi tenen implicacions evidents en la formació de professorat i en la planificació de la matèria de música a les escoles infantils. Paraules clau: context escolar, educació infantil, educació musical, multimodalitat, participació, primera infància.
This research is part of a teacher training and innovation project that the group REMIS 0-3 carried out in the nurseries network in Mataró, Barcelona, from 2006 to 2009. In its third year of implementation we took one of these nurseries as a pilot centre with the aim of studying the presence of music in the children's daily lives. As a result of the researcher’s participation in this context emerged the present study. Its goal is the identification and analysis of musical situations that develop in a group of two-year-old children. We used a qualitative paradigm and a mixed methods approach carrying out participant observation. The research methodology is contextualised, it collects the data from real events that took place in a group of 13 children and their teacher by means of video recordings, the researcher's field journal, daily reports exchanged with the teacher and interviews with her. The analysis emerged from the data and was organised into two approaches that reveal, on the one hand, what happened during the course of a day, and on the other hand, how an activity developed during the period of observation. As a result of this research we can verify the high level of musicality in young children in a context where music is present and easily accessible and comes from different sources. We identified five musical settings –song, rhyme/poem, piece of music, original sounds and everyday sounds. The study also emphasises how the different forms of children's participation, where expert members assistance (if any) is an important factor, are decisive to identify the musical situations in which children are engaged. We also assert how the musical components of lap games play the role of learning indicators. The flexible and elastic way adults use them lead us to consider these games as optimal learning situations and to foster them as essential tools in early childhood music education. The conclusions of this research have evident implications in teacher-training programmes and in planning the music area in nursery schools. Keywords: school context, early childhood education, music education, multimodality, participation, preschool.

Durant anys, el principal mètode de gestió de les poblacions de truita comuna (Salmo trutta L.) ha estat la repoblació amb exemplars exògens. El seguiment genètic de les poblacions de truita comuna dels Pirineus orientals, realitzat en aquest tesi, indica que els al.lels procedents d'aquestes repoblacions estan conduint a una homogeneització de les poblacions naturals i a la pèrdua de la seva història evolutiva. D'aquí la importància de la detecció de la introgressió en el desenvolupament de noves estratègies de gestió i conservació de les poblacions d'aquesta espècie. En aquest treball, s'ha avaluat l'eficàcia de diferents marcadors i mètodes que ens ofereix la genètica de poblacions en la detecció de la introgressió present a les poblacions naturals. Alhora que s'ha analizat la influència que han tingut les reserves genètiques, aplicades amb posterioritat a les repoblacions, i que intenten equilibrar l'explotació i la conservació dels recursos genètics de les poblacions natives.
For many years, the primary strategy to maintain or increase brown trout (Salmo trutta L.) population size has been stocking with exogenous individuals. Results on genetic monitoring of brown trout populations in the eastern Pyrenees, carried out in this thesis, indicates that hatchery alleles are diluting native gene pools, leading to a genetic homogenization of native populations and the loss of evolutionary history of this specie. In this context, it is very important the continuous monitoting of the levels of introgression in wild populations to properly develop management and conservation strategies for populations of this specie. In this work, the efficiency of different genetic markers and methods for detecting introgression in natural populations has been evaluated. Moreover, we evaluated the influence of the new management approaches, genetic refuges, aimed to avoid introgression and preserve native genetic diversity remaining in wild populations.

La tesi s'ha estructurat en dos grans blocs, el primer dedicat a la caracterització sismotectònica del sector occidental de los Pirineus mitjançant mètodes de sísmica passiva, i el segon focalitzat a la caracterització estructural del sector central i oriental del marge continental Nord-Ibèric emprant mètodes de sísmica activa. A la primera part s'han abordat diferents aspectes com són els estudis estadístics de la sismicitat, la relocalització hipocentral mitjançant dobles diferències i l'obtenció de famílies d'events mitjançant tècniques de correlació creuada, que han permès millorar significativament el coneixement sismotectònic de la zona estudiada. Els resultats a nivell regional posen de manifest la importància de la sismicitat E-O de Pirineus i revelen la seva continuïtat a cap a l'oest a través de la falla de Leiza, fins a la falla d'Hendaya. La Falla de Leiza apareix com una estructura a nivell cortical amb la sismicitat distribuïda des de la superfície fins als 30 km de fondària, aprofundint-se cap al nord. La Falla de Pamplona es revela com un accident a escala crustal, amb la sismicitat distribuïda, en seu sector central, entre 0 i 20 km de profunditat. A nivell local, les rèpliques del terratrèmol de magnitud 4.1, que va tenir lloc l'any 2002 a uns 5 km de la falla de Pamplona, se han relacionat amb el sector meridional de l'encavalcament d'Aralar. Les dades obtingudes per les xarxes temporals desplegades a la zona de l'embasament d'Itoiz permeten interpretar les sèries sísmiques que van tenir lloc en esta regió com un cas de resposta ràpida disparada per l'inici de posta en carrega de l'embassament. La majoria de mecanismes focals obtinguts en aquest estudi mostren un predomini de les solucions de falla normal, amb diferents graus de component de cisalla, fet característic de la sismicitat dels Pirineus Occidentals. Els resultats obtinguts de la interpretació per mètodes directes dels perfils de gran angle del marge Cantàbric posen de manifest la gran complexitat estructural del nord de la península ibèrica, producte de l'etapa extensional Mesòzoica i la convergència Alpina. El pre-processat de les dades, incloent-hi un filtrat F-K i de Coherència Lateral, ha permès millorar notablement els registres i correlacionar fases sísmiques a distàncies superiors. La interpretació conjunta de les dades dels OBS i les estacions de terra dels perfils N-S permeten acotar amb continuïtat l'estructura d'indentació de l'escorça del Golf de Biscaia entre l'escorça Ibérica, produint la subducció cap al nord de l'escorça mitja i inferior Ibèrica. L'arrel crustal apareix més desenvolupada al sector oriental de la conca Basco-Cantàbrica i la Serralada Cantàbrica, i té una menor potència al sector central i occidental de la Conca Basco-Cantàbrica. Les variacions d'espessor cortical s'han relacionat amb un major o menor grau d'indentació. Al sector oriental de la zona d'estudi l'estructura cortical mostra característiques d'escorça continental aprimada, on és possible diferenciar clarament els nivells d'escorça superior, mitja i inferior. S'observa un important aprimament cortical cap al sector nord-occidental de la zona d'estudi on, a mesura que es penetra al sector central del Golf de Biscaia, les característiques d'escorça continental s'esvaeixen. El fet de que no s'observin anomalies magnètiques de caràcter oceànic a l'interior de la zona d'estudi i que a la sísmica multicanal apareguin gran quantitat d'estructures característiques de processos extensionals continentals, són indicadors clars de que l'escorça d'aquest sector és de tipus transició continent-oceà i que no s'ha arribat a mostrejar escorça oceànica.
TITLE OF THE THESIS: "Structural and Seismotectonic characterization of the lithosphere in the Pyrenean-Cantabrian domain using active and passive seismic methods".

ABSTRACT: This thesis is divided in two parts. The first one is dedicated to the seismotectonic characterization of the western Pyrenean edge and the second part is focused on the structural characterization of the central and eastern sectors of the North-Iberian margin. Methodologies applied in the first part have contributed to obtain an enhanced image of the seismotectonic features of the studied area. The results obtained confirm the important seismic activity on the E-W Pyrenean belt and reveal its westward continuity along the Leiza Fault, up to the Hendaya Fault. The Leiza Fault is manifested as a crustal-scale deep structure, with an important northward dipping seismicity, continuously distributed from surface to almost 30 km depth. The aftershock series following the 2002 February 21 earthquake have been related to the southern sector of the Aralar thrust unit. Data obtained by the temporary arrays deployed arround the Itoiz resorvoir favour the explanation of the aftershock series, occurred after the 2004 September 18 earthquake, as a rapid response case of reservoir-triggered seismicity, burst by the first impoundment of the reservoir. The results derived from the wide angle modelling show the high structural complexity of the northern sector of the Iberian Peninsula. The analysis of the seismic phases recorded at the OBS and land stations of the N-S profiles allow to continuously constrain the indentation geometry of the Bay of Biscay crust between the Iberian crust, producing the subduction to the north of the Iberian middle and lower crusts, down to 55 km depth. The velocity depth distributions obtained in the north-westernmost edge of the study region present the main properties of transition continental to oceanic crust. The fact that no oceanic magnetic anomalies were observed inside the study area, and the multichannel seismic profiles showed numerous normal faults and half-graben structures, typical of continental extensional processes, are clear indicatives that the crust in this sector of the study area is a transitional crust, strongly stretched and thinned, but real oceanic crust has not been imaged yet. The crustal structure, in the easternmost sector of the study region shows the typical continental crust pattern.

Aquesta memòria està estructurada en sis capítols amb l'objectiu final de fonamentar i desenvolupar les eines matemàtiques necessàries per a la classificació de conjunts de subconjunts
borrosos. El nucli teòric del treball el formen els capítols 3, 4 i 5; els dos primers són dos capítols de caire més general, i l'últim és una aplicació dels anteriors a la classificació dels
països de la Unió Europea en funció de determinades característiques borroses.
En el capítol 1 s'analitzen les diferents connectives borroses posant una especial atenció en aquells aspectes que en altres capítols tindran una aplicació específica. És per aquest motiu que s'estudien les ordenacions de famílies de t-normes, donada la seva importància en la transitivitat de les relacions borroses. La
verificació del principi del terç exclòs és necessària per assegurar que un conjunt significatiu de mesures borroses generalitzades, introduïdes en el capítol 3, siguin reflexives.
Estudiem per a quines t-normes es verifica aquesta propietat i introduïm un nou conjunt de t-normes que verifiquen aquest principi.
En el capítol 2 es fa un recorregut general per les relacions borroses centrant-nos en l'estudi de la clausura transitiva per a qualsevol t-norma, el càlcul de la qual és en molts casos
fonamental per portar a terme el procés de classificació. Al final del capítol s'exposa un procediment pràctic per al càlcul d'una
relació borrosa amb l'ajuda d'experts i de sèries estadístiques.
El capítol 3 és un monogràfic sobre mesures borroses. El primer objectiu és relacionar les mesures (o distàncies) usualment utilitzades en les aplicacions borroses amb les mesures
conjuntistes crisp. Es tracta d'un enfocament diferent del tradicional enfocament geomètric. El principal resultat és la introducció d'una família parametritzada de mesures que verifiquen
unes propietats de caràcter conjuntista prou satisfactòries.
L'estudi de la verificació del principi del terç exclòs té aquí la seva aplicació sobre la reflexivitat d'aquestes mesures, que són
estudiades amb una certa profunditat en alguns casos particulars.
El capítol 4 és, d'entrada, un repàs dels principals resultats i mètodes borrosos per a la classificació dels elements d'un mateix
conjunt de subconjunts borrosos. És aquí on s'apliquen els resultats sobre les ordenacions de les famílies de t-normes i t-conormes estudiades en el capítol 1. S'introdueix un nou mètode
de clusterització, canviant la matriu de la relació borrosa cada vegada que s'obté un nou clúster. Aquest mètode permet homogeneïtzar la metodologia del càlcul de la relació borrosa amb
el mètode de clusterització.
El capítol 5 tracta sobre l'agrupació d'objectes de diferent naturalesa; és a dir, subconjunts borrosos que pertanyen a diferents conjunts. Aquesta teoria ja ha estat desenvolupada en el
cas binari; aquí, el que es presenta és la seva generalització al cas n-ari. Més endavant s'estudien certs aspectes de les projeccions de la relació sobre un cert espai i el recíproc,
l'estudi de cilindres de relacions predeterminades. Una aplicació sobre l'agrupació de les comarques gironines en funció de certes
variables borroses es presenta al final del capítol.
L'últim capítol és eminentment pràctic, ja que s'aplica allò estudiat principalment en els capítols 3 i 4 a la classificació dels països de la Unió Europea en funció de determinades
característiques borroses. Per tal de fer previsions per a anys venidors s'han utilitzat sèries temporals i xarxes neuronals.
S'han emprat diverses mesures i mètodes de clusterització per tal de poder comparar els diversos dendogrames que resulten del procés
de clusterització.
Finalment, als annexos es poden consultar les sèries estadístiques utilitzades, la seva extrapolació, els càlculs per a la construcció de les matrius de les relacions borroses, les matrius
de mesura i les seves clausures.
This thesis is organized in six chapters with the final goal to found and explain the mathematical set of tools necessary to classify sets of fuzzy sets. The theoretic kernel is made by the chapters 3, 4 and 5; the first and second are more generals and the last one is an aplication of the precedent to make a classification of the union european countries in function of some vague attibutes.
In the first chapter we analize the different fuzzy logic connectives making a special attention those aspects which will have a specific application in other chapters. Is for this reason that we study the order of families of t-norms, given its importance in the transivity of fuzzy relations. The verification of the third excluded principle is necessary to ensure that a significant set of generalized fuzzy measures, introduced in the chapter 3, were reflexive. We study for which t-norms is verified this property and we introduce a new set of t-norms which verify this principle.
In the second chapter we study in a general way the fuzzy relations making a special attention in the transivity closure for any t-norm, its calculus is in a lot of cases basic to make the classification process. At the end of this chapter we describe a practical method to find a fuzzy relation with the help of experts and statistical series.
The third chapter is a monographic about fuzzy measures. The first goal is to relate the measures (or distances) usually used in the fuzzy applications with the crisp measures. The question is to change the traditional geometrical point of view for another absolutely fuzzy. The first result is the introduction of a parametrized family of measures that verify a set of properties enough satisfactories. The study of the third exclude principle has here its application about the reflexivity of these measures which are studied with certain profundity in some particular cases.
The fourth chapter is, at the beginning, a review of the main results and fuzzy methods for the classification of elements of a same set of fuzzy sets. Is now where we apply the results of orders for t-norms and t-conorms studied in the first chapter. We introduce a new method of fuzzy clustering, changing the fuzzy relation matrix each time that we obtain a new cluster. This method permit to homogenize the methodology of the calculus of the fuzzy relation with the clustering method.
The fifth chapter is about the objects association of different nature; that is, fuzzy subsets that belong to different sets. This theory already has been developed in the binary case; here, we submit its generalization for the n dimensional case. Later, we study certain aspects of the fuzzy relation projection on a certain space and the reciprocal, the cilindrical extensions. An application about grouping regions of Girona in function of some uncertain attibutes finish the chapter.
The last chapter is eminently applied, because we apply that studied in the 3 and 4 chapters to classify the union european countries in function of some fuzzy attributes. To do forecasts for coming years we have used time series and neural networks. We have used several measures and clustering methods in order to compare the dendograms that result of the clustering process.
Finally, in the suplements we can consult the used time series, its extrapolation, the calculus to construct the fuzzy relations, the measure matrixs and its closures.

El desenvolupament de mètodes d'anàlisi de compostos fenòlics és una pràctica habitual en molts laboratoris des de l'establiment de mesures legislatives de control de les concentracions d'aquestes substàncies en el medi ambient. Les tècniques cromatogràfiques representen la primera opció per a la determinació de la major part de compostos orgànics, en els que s'inclouen els fenols. Aquests, per les seves propietats de volatilitat i polaritat, poden analitzar-se emprant tant la cromatografia líquida com la cromatografia de gasos i aquesta dualitat s'ha aplicat en aquest treball.
Phenols form a heterogenic compound family that has been found to have a detrimental effect on human health and to alter the taste and odour of water. Given the production of these contaminating compounds has increased considerably, both the EU and the EPA have established limits for the presence in the environment. The strictness of this legislation has made it necessary to develop more sensitive analytical methods to allow the detection of phenols at trace levels and to monitor their distribution in the different environmental contexts in which they are found.

A través d'aquest treball s'ha realitzat un estudi morfològic de la superfície osteocondral d'empelts osteocartilaginosos procedents del còndil intern de la raça de conill New Zealand. S'han dissenyat tres grups a estudi, un grup control, corresponent als empelts en estat fresc i dos grups a estudi que corresponen als empelts criopreservats mitjançant el medi RPMI sense L-glutamina i els empelts criopreservats mitjançant el medi Krebs-Henseleit modificat.

L'objectiu d'aquest treball ha estat obtenir imatges de la superfície osteocondral dels empelts osteocondrals amb un microscopi electrònic de rastreig ambiental i avaluar i comparar els principals aspectes morfològics de la superfície articular d'empelts osteocondrals frescos amb empelts osteocondrals que han estat emmagatzemats amb els dos mètodes diferents de criopreservació, mitjançant un sistema de classificació validat, a partir de les imatges obtingudes amb un microscopi electrònic de rastreig ambiental. la conclusió de l'estudi ha estat que el medi Krebs-Henseleit modificat mostra imatges més pròximes a les obtingudes dels empelts en estat fresc que el seu homòleg en medi RPMI sense L-glutamina.
RESUMEN:

A través de este trabajo se ha realizado un estudio morfológico de la superficie osteocondral de injertos osteocartilaginosos procedentes del cóndilo interno de conejo raza New Zealand. Se han diseñado tres grupos de estudio, un grupo control, que corresponde a los injertos en estado fresco y dos grupos a estudio que corresponden a los injertos criopreservados mediante medio RPMI sin L-glutamina y los injertos criopreservados mediante Krebs-Henseleit modificado.

Se han obtenido imágenes de superficie de cada grupo mediante un microscopio electrónico de rastreo ambiental y se han clasificado utilizando un método validado por nuestro grupo de investigación, para proceder posteriormente a la evaluación y comparación de dichas imágenes. Se ha concluido en este estudio que el medio de criopreservación Krebs-Henseleit modificado muestra imágenes de microscopia electrónica de rastreo ambiental más próximas al estado fresco que su homólogo mediante RPMI sin L-glutamina.
In this work a morphological study of the osteochondral surface of osteochondral grafts coming from the internal condile of the New Zealand rabbit race has been carried out. Three study groups have been designed, the control group that corresponds to the fresh state grafts, a second one cryopreserved with RPMI without L-glutamine method, and the third one cryopreserved with modified Krebs-Henseleit method.

Surface's images of each group have been obtained by means of an environmental scanning electronic microscope and after that they have been classified using a validated scale. Later on we have proceeded to the evaluation and comparison of these images with a statiscally method. In this study we have concluded that the cryopreservation modified Krebs-Henseleit method shows images of environmental scanning electronic microscope more similar to the fresh state than those obtained with RPMI without L-glutamine method.