Neural networks and statistical analysis for classification of corneal videokeratography maps based on Zernike coefficients: a quantitative comparison

PURPOSE: The main goal of this study was to develop and compare two different techniques for classification of specific types of corneal shapes when Zernike coefficients are used as inputs. A feed-forward artificial Neural Network (NN) and discriminant analysis (DA) techniques were used. METHODS: The inputs both for the NN and DA were the first 15 standard Zernike coefficients for 80 previously classified corneal elevation data files from an Eyesys System 2000 Videokeratograph (VK), installed at the Departamento de Oftalmologia of the Escola Paulista de Medicina, São Paulo. The NN had 5 output neurons which were associated with 5 typical corneal shapes: keratoconus, with-the-rule astigmatism, against-the-rule astigmatism, "regular" or "normal" shape and post-PRK. RESULTS: The NN and DA responses were statistically analyzed in terms of precision ([true positive+true negative]/total number of cases). Mean overall results for all cases for the NN and DA techniques were, respectively, 94% and 84.8%. CONCLUSION: Although we used a relatively small database, results obtained in the present study indicate that Zernike polynomials as descriptors of corneal shape may be a reliable parameter as input data for diagnostic automation of VK maps, using either NN or DA.

Migração lateral da desembocadura do Rio Itapocú, SC, Brasil: evolução morfológica e condicionantes físicas

Desembocaduras são ambientes bastante dinâmicos e sujeitos à complexa interação entre fatores estabilizadores e desestabilizadores. Dependendo dessa interação, desembocaduras podem apresentar a tendência de migração ao longo de barreiras arenosas. Um dos mecanismos mais eficientes de transporte de sedimento paralelo à costa, e consequentemente migração de canais, são as correntes longitudinais geradas pelas ondas se aproximando obliquamente à costa. A motivação do presente trabalho é entender o comportamento morfodinâmico do sistema de desembocadura do rio Itapocú, localizado no centro-norte de Santa Catarina (SC), frente aos processos forçantes que atuam na sua migração ao longo da linha de costa. A morfologia dos pontais arenosos foi obtida a partir de levantamentos morfológicos com o uso de DGPS. Para analisar a refração de ondas foi utilizado o modelo numérico MIKE 21 SW, sendo considerados como condições de contorno os dados de ondas referentes ao ano de 2002 e os dados de ondas previstos referentes ao período de coleta. Os dados de saída do modelo foram utilizados para estimar a deriva litorânea potencial na região. Os resultados morfológicos obtidos demonstraram uma migração da desembocadura para o norte durante o período analisado, sendo mais intenso durante o inverno e o verão. Ondas incidentes do quadrante sul sofreram mais o fenômeno da refração e as ondas de leste apresentaram menor variação angular ao se aproximarem à costa. A deriva litorânea potencial anual para os dados de ondas de 2002 apresentou sentido norte-sul, com inversão de sentido durante o outono. Utilizando os dados de ondas previstas para o período dos levantamentos, a deriva litorânea potencial estimada apresentou sentido sul-norte, concordando com a migração observada. Na região próxima a desembocadura, nos pontais arenosos, a deriva potencial apresentou direção para o norte durante todas as estações. Os dados de descarga fluvial não apresentaram influência na migração do canal, porém apresentaram uma relação com a largura do mesmo sazonalmente.Os dados de morfologia juntamente com os dados de deriva litorânea referentes às ondas de 2004/2005 mostraram claramente a migração do canal para o norte sendo a deriva a principal contribuinte para a migração da desembocadura.

Recuperação da freqüência cardíaca após teste de esforço em esteira ergométrica e variabilidade da freqüência cardíaca em 24 horas em indivíduos sadios

FUNDAMENTO: A recuperação da freqüência cardíaca após o eletrocardiograma de esforço em esteira ergométrica é modulada pelo sistema nervoso autônomo. A análise da variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) pode fornecer informações valiosas sobre o controle do sistema nervoso autônomo sobre o sistema cardiovascular. OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi testar a hipótese de associação entre a recuperação da freqüência cardíaca após teste de esforço em esteira ergométrica e a variabilidade da freqüência cardíaca. MÉTODOS: Foram estudamos 485 indivíduos sem evidência de cardiopatia com média de idade de 42± 12,1 (faixa etária de 15 a 82) anos, 281 (57.9%) dos quais do sexo feminino, submetidos a um teste de esforço em esteira ergométrica e avaliação da VFC nos domínios do tempo (SDNN, SDANN, SDNNi, rMSSD e pNN50) e da freqüência (LF, HF, VLF e razão LF/HF) durante monitoramento eletrocardiográfico ambulatorial de 24 horas. RESULTADOS: A recuperação da freqüência cardíaca foi de 30 ± 12 batimentos no 1º minuto e 52± 13 batimentos no 2º minuto após o exercício. Os indivíduos mais jovens de recuperaram mais rápido do 2º ao 5º minuto após o exercício (r = 0,19-0,35, P < 0,05). As mulheres se recuperaram mais rápido que os homens (4 ± 1,1 batimentos a menos no 1º minuto, p < 0,001; 5,7 ± 1,2 batimentos a menos no 2º minuto, p < 0,01; e 4,1± 1,1 batimentos a menos no 3º minuto, p < 0.001). Não houve correlação significante entre a recuperação da freqüência cardíaca e a VFC no 1º e 2º minutos após o exercício. Os índices SDNN, SDANN, SDNNi, rMSSD e pNN50 só apresentaram uma correlação significante com a recuperação da freqüência cardíaca no 3º e 4º minutos. CONCLUSÃO: A hipótese de associação entre recuperação da freqüência cardíaca e VFC em 24 horas nos primeiros dois minutos após o exercício não foi comprovada neste estudo. A recuperação da freqüência cardíaca foi associada com idade e sexo.

Validade científica de conhecimento epidemiológico gerado com base no estudo Saúde Bucal Brasil 2003

Problematiza-se a afirmação de que não são válidas as estimativas sobre as condições de saúde bucal da população brasileira geradas pelo SB Brasil 2003. Criticam-se os elementos que pretendem sustentar esse ponto de vista com base apenas em conceitos estatísticos, sem prova empírica. Identificam-se reduções decorrentes da abordagem epistemocêntrica que recusa peremptoriamente outras formas de conhecimento e não reconhece o caráter multidisciplinar da epidemiologia. Reconstituem-se informações sobre a realização do levantamento e seu impacto na produção de conhecimento. Faz-se uma analogia entre ciência e arte, argumentando-se que, nas imagens obtidas por ambas, os saberes gerados a partir do objeto cognoscível assumem feições variadas e, portanto, o reconhecimento de sua validade requer amplo domínio do objeto e operações com adequados critérios de valor. Conclui-se pela cientificidade, validade e relevância da produção acadêmica desenvolvida a partir da base de dados do levantamento SB Brasil 2003.

Outflow occlusion for circulatory arrest in dogs

The purpose of this study was to evaluate the possibility of producing circulatory arrest by occlusion of the pulmonary trunk as an alternative to the venous inflow occlusion through the left hemithorax. Eight healthy mongrel dogs were divided in two groups. Group I underwent 4 minutes of outflow occlusion and Group II was submitted to 8 minutes of circulatory arrest. Outflow occlusion was performed through left thoracotomy and pericardiotomy by passing a Rumel tourniquet around the pulmonary trunk. Physical examination, electrocardiography, echocardiography, blood gas analyses, hemodynamic, and oxygen transport variables were obtained before and after the procedure. The dogs from Group I did not have any clinical, electrocardiographic, echocardiographic, or hemo-dynamic abnormalities after anesthetic recover. In the Group II, only one dog survived, which had no clinical, electrocardiographic, or echocardiographic abnormalities. In this last dog, just after releasing the occlusion, it was detected increases in the following parameters: heart rate (HR), systolic, diastolic and mean arterial blood pressure (SAP; DAP; MAP), pulmonary artery pressure (PAP), pulmonary wedge pressure (PWP), central venous pressure (CVP), cardiac output (CO), systolic index (SI), cardiac index (CI), left and right ventricular stroke work (LVSW; RVSW), oxygen delivery index (DO2), oxygen consumption index (VO2), and oxygen extraction (O2 ext). Moreover, the oxygen content of arterial and mixed venous blood (CaO2; CvO2), and the arterial and mixed venous partial pressure of oxygen (PaO2; PvO2) were decreased 5 minutes after circulatory arrest. Outflow occlusion is a feasible surgical procedure for period of 4 minutes of circulatory arrest.

Avaliação hemodinâmica e metabólica da cetamina e cetamina S(+) após a reposição volêmica com hidroxietilamido 130/0,4 e solução salina hipertônica 7,5%

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos hemodinâmicos e metabólicos, após a administração de solução salina hipertônica (NaCL) 7,5% ou em associação ao hidroxietilamido (HES), em cães com hipovolemia induzida e tratados com cetamina. Após a indução da hipovolemia, administrou-se NaCl 7,5% (4,0ml kg-1) no grupo hipertônica levógira (GHL) e grupo hipertônica racêmica (GHR) ou HES 130/0,4 na mesma proporção de sangue retirado, associado a NaCl 7,5% (4ml kg-1) no grupo hipertônica colóide levógira (GHCL) e no grupo hipertônica colóide racêmica (GHCR). Após 30 minutos, administrou-se, por via IV, cetamina levógira (CL) (5mg kg-1) no GHL e GHCL ou cetamina racêmica (CR) (10mg kg-1) no GHR e GHCR. Empregou-se a análise de variância de uma única via com repetições múltiplas (ANOVA) e o teste de Student Newman Keuls (P£0,05). A frequência cardíaca e a pressão arterial sistólica foram menores após a hipovolemia e após a CR. As pressões arteriais média e diastólica foram menores após a hipovolemia e cetamina. A pressão venosa central foi maior após a administração do colóide. Os índices cardíaco e sistólico foram menores após a hipovolemia em todos os grupos e, após a fase de expansão no GHL e GHR. A pressão média da artéria pulmonar foi menor após a hipovolemia em todos os grupos. A pressão de oclusão da artéria pulmonar foi maior após o colóide. O índice do trabalho ventricular esquerdo foi menor após a hipovolemia no GHCL e GHCR. O índice da resistência periférica total foi maior após a hipovolemia e menor após a CL. Observou-se acidose metabólica após a hipovolemia e após a cetamina. Ocorreu acidose respiratória após a cetamina no GHL e GHR. Conclui-se que a administração de NaCl 7,5% associado ao HES 130/0,4 promove o restabelecimento imediato dos parâmetros hemodinâmicos e metabólicos no paciente hipovolêmico; a administração isolada de NaCl 7,5% não é capaz de restaurar a PAM no período imediato, mas melhora os demais parâmetros hemodinâmicos e metabólicos; a administração de CR ou CL produz efeitos hemodinâmicos e metabólicos similares no paciente hipovolêmico.

Tendências da produção científica em odontologia no Brasil

Objetivo. Descrever a tendência da produção científica odontológica no Brasil, destacando-se a área de saúde bucal coletiva, nos primeiros anos do século XXI. Métodos. Os resumos de trabalhos apresentados nas reuniões da Sociedade Brasileira de Pesquisa Odontológica (SBPqO) de 2001 a 2006 foram avaliados em termos do seu desenho metodológico (estudo agregado ou individuado; estudo observacional ou de intervenção ; estudo transversal ou longitudinal), natureza geral (revisões bibliográficas, estudos com seres humanos ou pesquisas laboratoriais) e enquadramento em uma das 19 especialidades reconhecidas pelo Conselho Federal de Odontologia (CFO). Dos 10406 trabalhos apresentados nesse período, foram lidos 5203 (50,0% do total). Resultados. Quanto ao desenho metodológico, 87,5% dos resumos eram do tipo operativo individuado e 12,5% do tipo agregado. Na classificação da natureza geral da pesquisa, 41,7% dos resumos tratavam de estudos com seres humanos. Os resumos restantes ( 58,3%) tratavam de pesquisas laboratorais in vitro (31,1%), pesquisas laboratoriais in vivo (23,6%) e revisões bibliográficas (3,6%). Com relação às áreas de conhecimento do CFO, apenas cinco atingiram percentuais de ocorrência superiores a 10,0%: dentística, periodontia, endodontia, odontopediatria e saúde coletiva. Conclusões. A produção científica odontológica brasileira no período de 2001 a 2006 foi equilibrada, com crescente interesse na área de saúde bucal coletiva

On the energy harvesting potential of piezoaeroelastic systems

This paper investigates the concept of piezoaeroelasticity for energy harvesting. The focus is placed on mathematical modeling and experimental validations of the problem of generating electricity at the flutter boundary of a piezoaeroelastic airfoil. An electrical power output of 10.7 mW is delivered to a 100 k load at the linear flutter speed of 9.30 m/s (which is 5.1% larger than the short-circuit flutter speed). The effect of piezoelectric power generation on the linear flutter speed is also discussed and a useful consequence of having nonlinearities in the system is addressed. (C) 2010 American Institute of Physics. [doi:10.1063/1.3427405]

INTERPOPULATION COMPARISON OF REPRODUCTION OF THE ATLANTIC SHRIMP HIPPOLYTE OBLIQUIMANUS (CARIDEA: HIPPOLYTIDAE)

The genus Hippolyte is represented by typically small shrimps with intriguing mechanisms of reproduction. In order to study possible variability in reproductive aspects among different populations, we conducted an exhaustive comparative study of H. obliquimanus from South (Brazil) and Central American (Costa Rica) waters. The study focuses on fecundity and reproductive output. Mean size of ovigerous females was significantly larger, and both mean reproductive output and mean fecundity were significantly higher in specimens from Costa Rica then in those collected in Brazil. Embryo volume was significantly smaller in the Costa Rican population, and in both populations embryos doubled their volume during embryogenesis. We discuss and compare our findings with the information available regarding H. obliquimanus and other hippolytid shrimp. The reproductive traits of both populations of H. obliquimanus show some important differences which may reflect adaptations to local environmental conditions, demonstrating a high plasticity of reproductive features of the species in Brazilian and Costa Rican waters.

The Use of Latent Semantic Indexing to Mitigate OCR Effects of Related Document Images

Due to both the widespread and multipurpose use of document images and the current availability of a high number of document images repositories, robust information retrieval mechanisms and systems have been increasingly demanded. This paper presents an approach to support the automatic generation of relationships among document images by exploiting Latent Semantic Indexing (LSI) and Optical Character Recognition (OCR). We developed the LinkDI (Linking of Document Images) service, which extracts and indexes document images content, computes its latent semantics, and defines relationships among images as hyperlinks. LinkDI was experimented with document images repositories, and its performance was evaluated by comparing the quality of the relationships created among textual documents as well as among their respective document images. Considering those same document images, we ran further experiments in order to compare the performance of LinkDI when it exploits or not the LSI technique. Experimental results showed that LSI can mitigate the effects of usual OCR misrecognition, which reinforces the feasibility of LinkDI relating OCR output with high degradation.

Active Dendrites Enhance Neuronal Dynamic Range

Since the first experimental evidences of active conductances in dendrites, most neurons have been shown to exhibit dendritic excitability through the expression of a variety of voltage-gated ion channels. However, despite experimental and theoretical efforts undertaken in the past decades, the role of this excitability for some kind of dendritic computation has remained elusive. Here we show that, owing to very general properties of excitable media, the average output of a model of an active dendritic tree is a highly non-linear function of its afferent rate, attaining extremely large dynamic ranges (above 50 dB). Moreover, the model yields double-sigmoid response functions as experimentally observed in retinal ganglion cells. We claim that enhancement of dynamic range is the primary functional role of active dendritic conductances. We predict that neurons with larger dendritic trees should have larger dynamic range and that blocking of active conductances should lead to a decrease in dynamic range.

Loxosceles gaucho Venom-Induced Acute Kidney Injury - In Vivo and In Vitro Studies

Background: Accidents caused by Loxosceles spider may cause severe systemic reactions, including acute kidney injury (AKI). There are few experimental studies assessing Loxosceles venom effects on kidney function in vivo. Methodology/Principal Findings: In order to test Loxosceles gaucho venom (LV) nephrotoxicity and to assess some of the possible mechanisms of renal injury, rats were studied up to 60 minutes after LV 0.24 mg/kg or saline IV injection (control). LV caused a sharp and significant drop in glomerular filtration rate, renal blood flow and urinary output and increased renal vascular resistance, without changing blood pressure. Venom infusion increased significantly serum creatine kinase and aspartate aminotransferase. In the LV group renal histology analysis found acute epithelial tubular cells degenerative changes, presence of cell debris and detached epithelial cells in tubular lumen without glomerular or vascular changes. Immunohistochemistry disclosed renal deposition of myoglobin and hemoglobin. LV did not cause injury to a suspension of fresh proximal tubules isolated from rats. Conclusions/Significance: Loxosceles gaucho venom injection caused early AKI, which occurred without blood pressure variation. Changes in glomerular function occurred likely due to renal vasoconstriction and rhabdomyolysis. Direct nephrotoxicity could not be demonstrated in vitro. The development of a consistent model of Loxosceles venom-induced AKI and a better understanding of the mechanisms involved in the renal injury may allow more efficient ways to prevent or attenuate the systemic injury after Loxosceles bite.

Comparison of the effects of carbon dioxide and helium pneumoperitoneum on renal function

Background and Purpose: Carbon dioxide pneumoperitoneum is associated with significant hypercarbia and acidosis. The aim of this study is to evaluate the effects of carbon dioxide and helium pneumoperitoneum on renal function. Materials and Methods: Thirty adult dogs were put randomly into one of three groups ( n = 10 animals each): group A - pneumoperitoneum not performed; group B - CO2 pneumoperitoneum; and group C - helium pneumoperitoneum. The groups were analyzed with consideration given to body weight, hematologic values, hemodynamic parameters ( heart rate, mean arterial pressure, central venous pressure, cardiac output, stroke volume, systemic vascular resistance, pulmonary vascular resistance, left cardiac work index, cardiac index, mean pulmonary artery pressure, and pulmonary capillary wedge pressure), and renal function ( plasma renin activity, urinary output, creatinine clearance, and sodium excretory fraction). Results: An accentuated decrease in urinary output was observed during pneumoperitoneum in groups B and C compared to the control group. In groups B and C, creatinine clearance declined significantly during pneumoperitoneum in comparison to group A, but after deflation a faster recovery of glomerular filtration was noticed for group C, and a significant increase in sodium excretory fraction was seen for group B. On the other hand, in comparison to the control group, group B had a significant increase in plasma renin activity, with late recovery of glomerular function. Conclusion: Helium ameliorates renal alterations when used for pneumoperitoneum, and it might be used for patients with compromised renal function who have to undergo laparoscopic surgery.

TRAINING ALTERS CARDIAC NEURON SIZES IN WISTAR RATS

The action of the parasympathetic nerves on the heart is made through a group of neurons located on the surface of the atria. This study evaluated the effect of a chronic training protocol on the number and sizes of the cardiac neurons of Wistar rats. Whole mount preparations of the atria of 12-month old male sedentary and trained rats (40 weeks of running on a treadmill 3 times a week, 16 m/min) were assessed for number and size (maximal cellular profile area) of the cardiac neurons. The cardiac neurons were ascertained by using the NADH-diaphorase technique that stains the cell bodies of the neurons in dark blue. The, number of cardiac neurons in the trained rats (P>0.05) did not change significantly. In the sedentary group there were small, medium sized and large neurons. However there was a notable increase in the percentage of small neurons in the rats submitted to the training compared to the sedentary group (P<0.05). Previous studies have shown that electrophysiologically, the small neurons are more easily excitable than the large neurons. It is possible that the results of the present work reflect an adaptation mechanism of the cardiac neurons presumably with the objective of increasing the excitability of the neurons for the vagal action and resulting facilitation of the sinusal bradycardia observed at rest and in the exercise. We concluded that the training affects significantly the size of the cardiac neurons in Wistar rats. (Biol.Sport 26.245-254, 2009)

Effects of Low-Level Laser Therapy on Pain and Scar Formation After Inguinal Herniation Surgery: A Randomized Controlled Single-Blind Study

Objective: The aim of this study was to investigate the efficacy of an infrared GaAlAs laser operating with a wavelength of 830 nm in the postsurgical scarring process after inguinal-hernia surgery. Background: Low-level laser therapy (LLLT) has been shown to be beneficial in the tissue-repair process, as previously demonstrated in tissue culture and animal experiments. However, there is lack of studies on the effects of LLLT on postsurgical scarring of incisions in humans using an infrared 830-nm GaAlAs laser. Method: Twenty-eight patients who underwent surgery for inguinal hernias were randomly divided into an experimental group (G1) and a control group (G2). G1 received LLLT, with the first application performed 24 h after surgery and then on days 3, 5, and 7. The incisions were irradiated with an 830-nm diode laser operating with a continuous power output of 40 mW, a spot-size aperture of 0.08 cm(2) for 26 s, energy per point of 1.04 J, and an energy density of 13 J/cm(2). Ten points per scar were irradiated. Six months after surgery, both groups were reevaluated using the Vancouver Scar Scale (VSS), the Visual Analog Scale, and measurement of the scar thickness. Results: G1 showed significantly better results in the VSS totals (2.14 +/- 1.51) compared with G2 (4.85 +/- 1.87); in the thickness measurements (0.11 cm) compared with G2 (0.19 cm); and in the malleability (0.14) compared with G2 (1.07). The pain score was also around 50% higher in G2. Conclusion: Infra-red LLLT (830 nm) applied after inguinal-hernia surgery was effective in preventing the formation of keloids. In addition, LLLT resulted in better scar appearance and quality 6 mo postsurgery.