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.

Evaluation of follicular lymphoid depletion in the Bursa of Fabricius: an alternative methodology using digital image analysis and artificial neural networks

Fifty Bursa of Fabricius (BF) were examined by conventional optical microscopy and digital images were acquired and processed using Matlab® 6.5 software. The Artificial Neuronal Network (ANN) was generated using Neuroshell® Classifier software and the optical and digital data were compared. The ANN was able to make a comparable classification of digital and optical scores. The use of ANN was able to classify correctly the majority of the follicles, reaching sensibility and specificity of 89% and 96%, respectively. When the follicles were scored and grouped in a binary fashion the sensibility increased to 90% and obtained the maximum value for the specificity of 92%. These results demonstrate that the use of digital image analysis and ANN is a useful tool for the pathological classification of the BF lymphoid depletion. In addition it provides objective results that allow measuring the dimension of the error in the diagnosis and classification therefore making comparison between databases feasible.

A inclusão da criança com Síndrome de Down na rede regular de ensino: desafios e possibilidades

O estudo teve como objetivo buscar evidências na literatura acerca da inclusão de crianças com Síndrome de Down na rede regular de ensino. Elaboraram-se revisão da literatura e busca dos artigos nas bases de dados PubMed e PsycINFO, utilizando as palavras-chave Down syndrome, schools, mainstreaming (education), education, infant, newborn, adolescent, child e preschool, no período de 1994 a 2007. Selecionaram-se oito artigos e sua análise permitiu a identificação do tema: experiências e recomendações para a inclusão. Os dados desta revisão, em sua maioria provenientes de relatos de experiências, indicaram que os fatores que colaboraram ou dificultaram o processo de inclusão da criança com síndrome de Down na rede regular de ensino relacionaram-se à escola, aos pais e ao professor. Os resultados deste estudo oferecem possibilidades para melhorar o processo de inclusão, apresentam os desafios e ainda apontam a necessidade do desenvolvimento de novas pesquisas, cujos resultados possam ser aplicados na prática.

Classificação de sistemas meteorológicos e comparação da precipitação estimada pelo radar e medida pela rede telemétrica na bacia hidrográfica do alto Tietê

Foram analisadas características da precipitação estimada a partir de 145.194 campos de refletividade, de um total de 827 dias entre 1998 e 2003, obtidos do Radar Meteorológico de São Paulo (RSP). Os eventos foram classificados de acordo com intensidades de precipitação; em Convectivos (EC) e Estratiformes (EE). Quanto à morfologia, cinco tipos de sistemas foram identificados; Convecção Isolada (CI), Brisa Marítima (BM), Linhas de Instabilidade (LI), Bandas Dispersas (BD) e Frentes Frias (FF). Eventos convectivos dominam na primavera e verão e estratiformes no outono e inverno. A CI e a BM tiveram maiores picos de atuação entre outubro e março enquanto as FF de abril a setembro. BD atuam durante todo o ano e as LI só não foram observadas nos meses de junho e julho. Uma comparação pontual entre a precipitação medida pela telemetria e estimada com o radar foi realizada e, mostrou haver, na maioria dos casos, um viés positivo do RSP, para acumulações de 10, 30 e 60 minutos. Com o objetivo de integrar as estimativas de precipitação do radar com as medidas da rede telemétrica, por meio de uma análise objetiva estatística, foram obtidas dos campos de precipitação do radar as estruturas das correlações espaciais em função da distância para acumulações de chuva de 15, 30, 60 e 120 minutos para os cinco tipos de sistemas precipitantes que foram caracterizados. As curvas das correlações espaciais médias de todos os eventos de precipitação de cada sistema foram ajustadas por funções polinomiais de sexta ordem. Os resultados indicam diferenças significativas na estrutura espacial das correlações entre os sistemas precipitantes.

Central chemoreceptors and neural mechanisms of cardiorespiratory control

The arterial partial pressure (P CO2) of carbon dioxide is virtually constant because of the close match between the metabolic production of this gas and its excretion via breathing. Blood gas homeostasis does not rely solely on changes in lung ventilation, but also to a considerable extent on circulatory adjustments that regulate the transport of CO2 from its sites of production to the lungs. The neural mechanisms that coordinate circulatory and ventilatory changes to achieve blood gas homeostasis are the subject of this review. Emphasis will be placed on the control of sympathetic outflow by central chemoreceptors. High levels of CO2 exert an excitatory effect on sympathetic outflow that is mediated by specialized chemoreceptors such as the neurons located in the retrotrapezoid region. In addition, high CO2 causes an aversive awareness in conscious animals, activating wake-promoting pathways such as the noradrenergic neurons. These neuronal groups, which may also be directly activated by brain acidification, have projections that contribute to the CO2-induced rise in breathing and sympathetic outflow. However, since the level of activity of the retrotrapezoid nucleus is regulated by converging inputs from wake-promoting systems, behavior-specific inputs from higher centers and by chemical drive, the main focus of the present manuscript is to review the contribution of central chemoreceptors to the control of autonomic and respiratory mechanisms.

Engagement of multifocal neural circuits during recall of autobiographical happy events

Happy emotional states have not been extensively explored in functional magnetic resonance imaging studies using autobiographic recall paradigms. We investigated the brain circuitry engaged during induction of happiness by standardized script-driven autobiographical recall in 11 healthy subjects (6 males), aged 32.4 ± 7.2 years, without physical or psychiatric disorders, selected according to their ability to vividly recall personal experiences. Blood oxygen level-dependent (BOLD) changes were recorded during auditory presentation of personal scripts of happiness, neutral content and negative emotional content (irritability). The same uniform structure was used for the cueing narratives of both emotionally salient and neutral conditions, in order to decrease the variability of findings. In the happiness relative to the neutral condition, there was an increased BOLD signal in the left dorsal prefrontal cortex and anterior insula, thalamus bilaterally, left hypothalamus, left anterior cingulate gyrus, and midportions of the left middle temporal gyrus (P < 0.05, corrected for multiple comparisons). Relative to the irritability condition, the happiness condition showed increased activity in the left insula, thalamus and hypothalamus, and in anterior and midportions of the inferior and middle temporal gyri bilaterally (P < 0.05, corrected), varying in size between 13 and 64 voxels. Findings of happiness-related increased activity in prefrontal and subcortical regions extend the results of previous functional imaging studies of autobiographical recall. The BOLD signal changes identified reflect general aspects of emotional processing, emotional control, and the processing of sensory and bodily signals associated with internally generated feelings of happiness. These results reinforce the notion that happiness induction engages a wide network of brain regions.

Learning processes and the neural analysis of conditioning

Classical and operant conditioning principles, such as the behavioral discrepancy-derived assumption that reinforcement always selects antecedent stimulus and response relations, have been studied at the neural level, mainly by observing the strengthening of neuronal responses or synaptic connections. A review of the literature on the neural basis of behavior provided extensive scientific data that indicate a synthesis between the two conditioning processes based mainly on stimulus control in learning tasks. The resulting analysis revealed the following aspects. Dopamine acts as a behavioral discrepancy signal in the midbrain pathway of positive reinforcement, leading toward the nucleus accumbens. Dopamine modulates both types of conditioning in the Aplysia mollusk and in mammals. In vivo and in vitro mollusk preparations show convergence of both types of conditioning in the same motor neuron. Frontal cortical neurons are involved in behavioral discrimination in reversal and extinction procedures, and these neurons preferentially deliver glutamate through conditioned stimulus or discriminative stimulus pathways. Discriminative neural responses can reliably precede operant movements and can also be common to stimuli that share complex symbolic relations. The present article discusses convergent and divergent points between conditioning paradigms at the neural level of analysis to advance our knowledge on reinforcement.

Morte neonatal precoce segundo complexidade hospitalar e rede SUS e não-SUS na Região Metropolitana de São Paulo, Brasil

O objetivo foi analisar o perfil dos recém-nascidos, mães e mortalidade neonatal precoce, segundo complexidade do hospital e vínculo com o Sistema Único de Saúde (SUS), na Região Metropolitana de São Paulo, Brasil. Estudo baseado em dados de nascidos vivos, óbitos e cadastro de hospitais. Para obter a tipologia de complexidade e o perfil da clientela, empregaram-se análise fatorial e de clusters. O SUS atende mais recém-nascidos de risco e mães com baixa escolaridade, pré-natal insuficiente e adolescentes. A probabilidade de morte neonatal precoce foi 5,6‰ nascidos vivos (65% maior no SUS), sem diferenças por nível de complexidade do hospital, exceto nos de altíssima (SUS) e média (não-SUS) complexidade. O diferencial de mortalidade neonatal precoce entre as duas redes é menor no grupo de recém-nascidos < 1.500g (22%), entretanto, a taxa é 131% mais elevada no SUS para os recém-nascidos > 2.500g. Há uma concentração de nascimentos de alto risco na rede SUS, contudo a diferença de mortalidade neonatal precoce entre a rede SUS e não-SUS é menor nesse grupo de recém-nascidos. Novos estudos são necessários para compreender melhor a elevada mortalidade de recém-nascidos > 2.500g no SUS.

Perfil de utilização de medicamentos em usuários da rede básica de saúde de Lorena, SP

Estudo transversal desenvolvido com a clientela da clínica médica das Unidades Básicas de Saúde de Lorena (SP) com o objetivo de descrever o perfil de utilização de medicamentos em adultos e idosos. Foram coletados dados sobre características sociodemográficas, razões de procura do serviço, prescrição medicamentosa, identificação do(s) medicamento(s) utilizado(s) no último mês, local de aquisição do(s) mesmo(s), automedicação e uso de medicamento(s) homeopático(s). Foram entrevistados 766 indivíduos, sendo 66% do sexo feminino. Mais de 46% dos entrevistados referiram existência de doença crônica e a maioria se considerava em bom estado de saúde. A prescrição de medicamentos alcançou cerca de 70% da população, com média de 1,5 medicamento por pessoa, a maioria anti-hipertensivos. Este número aumentou com o aumento da idade, foi maior nas situações de manutenção do estado de saúde e casos de doença, na existência de doença crônica, nos casos auto-referidos como estado de saúde ruim para os homens e regular para as mulheres. Para as mulheres, também foi maior para as não inscritas em alguma UBS e para aquelas em consulta de retorno. A automedicação e o uso de medicamentos homeopáticos foram baixos.

A integralidade numa rede de proteção social ao adolescente: uma reflexão a partir do pensamento de Giles Lipovetsky

O propósito deste artigo é apresentar uma discussão sobre a integralidade como um paradigma, uma ideia-referência, do campo de conhecimento da Saúde Pública. Para isso apresentamos a exploração empírica dos elementos discursivos coletados numa rede de proteção social voltada ao adolescente dos quais deriva parte importante da prática de agentes de saúde. As experiências colhidas em campo a partir da ação dos articuladores da Política Municipal de Atenção à Criança e ao Adolescente, no Município de Suzano-SP, foram analisadas sob o ponto de vista de Gilles Lipovetsky. Essa análise situou a integralidade como ideia-referência proposta pelo campo de conhecimento da saúde pública, que questiona e provoca mudanças nas práticas médicas e de saúde inseridas na sociedade contemporânea, sobretudo no que se refere à atenção psicossocial.

Contribuição para expansão da rede de serviços básicos de saúde

Expandir a área de cobertura dos serviços básicos de saúde, contribuindo com a melhoria da qualidade de vida das populações isoladas das regiões distantes do Brasil. Para tal, apresentar uma alternativa de geração de energia elétrica que preserve o meio ambiente, de forma sustentável, e permite a implantação de postos de saúde em regiões distantes desprovidas de energia elétrica. Métodos: Levantamento bibliográfico abrangendo diversas bases de dados enfocando-se: o acesso aos serviços básicos da saúde no território brasileiro; a definição de uma Unidade Básica de Saúde; o panorama de geração de energia no brasil, com destaque para o sistema de geração de energia distribuída; a tecnologia limpa de geração de energia elétrica com a utilização do hidrogênio. Resultados: O levantamento dos dados disponíveis do atendimento básico de saúde no Brasil mostra uma disparidade regional exarcebada, em função da diversidade geográfica, econômica e social da população. Paralelamente, esclarece ser grande o percentual da população das regiões distantes, sem acesso à energia elétrica, o que impossibilita a existência de qualquer equipamento para atendimento básico à saúde. Apresenta-se então uma alternativa de geração de energia elétrica que viabilize a implantação de Unidades Básicas de Saúde. Conclusões: É precípuo às populações das regiões isoladas do brasil o acesso aos serviços básicos de saúde. O sistema proposto visa gerar energia de forma limpa e sustentável, com o mínimo impacto ambiental, de forma distribuída, a viabilizar a implantação destes serviços básicos às mesmas

Rede de atenção à saúde mental de base comunitária: a experiência de Santo André

Os distúrbios psiquiátricos constituem um grave problema de saúde pública. Por muitos anos, a única terapêutica disponível ao portador de transtornos mentais era a internação em hospitais psiquiátricos. Hoje a Organização Mundial de Saúde recomenda os serviços de base comunitária como modelo de tratamento em saúde mental. Assim, o objetivo é descrever as características de uma rede de atenção à saúde mental de base comunitária no município de Santo André, SP. Foi realizado um estudo retrospectivo do tipo descritivo, em dados secundários do período de 1987 a 2006. O estudo incidiu sobre o histórico, a infra-estrutura, os recursos humanos, a produção, as práticas e processos de trabalho dos serviços de saúde mental de Santo André. Foram analisados documentos do Programa Municipal de Saúde Mental, da Secretaria Municipal de Saúde, da Prefeitura de Santo André, da Associação José Martins de Araújo Júnior-Organização Social De Volta Para Casa. A Secretaria Municipal de Saúde proveu meios para uma transformação dos serviços de saúde mental no período estudado, partindo de um atendimento exclusivamente manicomial para uma rede de serviços de saúde mental com modelo centrado na comunidade, focando a doença no aspecto psicossocial e com abordagem por equipe multiprofissional. Estas ações no município de Santo André foram corroborativas aos esforços da sociedade civil e o pleno desenvolvimento da mudança do modelo hospitalocêntrico

Classification of breast masses using a committee machine of artificial neural networks

This work proposes a new approach using a committee machine of artificial neural networks to classify masses found in mammograms as benign or malignant. Three shape factors, three edge-sharpness measures, and 14 texture measures are used for the classification of 20 regions of interest (ROIs) related to malignant tumors and 37 ROIs related to benign masses. A group of multilayer perceptrons (MLPs) is employed as a committee machine of neural network classifiers. The classification results are reached by combining the responses of the individual classifiers. Experiments involving changes in the learning algorithm of the committee machine are conducted. The classification accuracy is evaluated using the area A. under the receiver operating characteristics (ROC) curve. The A, result for the committee machine is compared with the A, results obtained using MLPs and single-layer perceptrons (SLPs), as well as a linear discriminant analysis (LDA) classifier Tests are carried out using the student's t-distribution. The committee machine classifier outperforms the MLP SLP, and LDA classifiers in the following cases: with the shape measure of spiculation index, the A, values of the four methods are, in order 0.93, 0.84, 0.75, and 0.76; and with the edge-sharpness measure of acutance, the values are 0.79, 0.70, 0.69, and 0.74. Although the features with which improvement is obtained with the committee machines are not the same as those that provided the maximal value of A(z) (A(z) = 0.99 with some shape features, with or without the committee machine), they correspond to features that are not critically dependent on the accuracy of the boundaries of the masses, which is an important result. (c) 2008 SPIE and IS&T.

Activation of Neural and Pluripotent Stem Cell Signatures Correlates with Increased Malignancy in Human Glioma

The presence of stem cell characteristics in glioma cells raises the possibility that mechanisms promoting the maintenance and self-renewal of tissue specific stem cells have a similar function in tumor cells. Here we characterized human gliomas of various malignancy grades for the expression of stem cell regulatory proteins. We show that cells in high grade glioma co-express an array of markers defining neural stem cells (NSCs) and that these proteins can fulfill similar functions in tumor cells as in NSCs. However, in contrast to NSCs glioma cells co-express neural proteins together with pluripotent stem cell markers, including the transcription factors Oct4, Sox2, Nanog and Klf4. In line with this finding, in high grade gliomas mesodermal-and endodermal-specific transcription factors were detected together with neural proteins, a combination of lineage markers not normally present in the central nervous system. Persistent presence of pluripotent stem cell traits could only be detected in solid tumors, and observations based on in vitro studies and xenograft transplantations in mice imply that this presence is dependent on the combined activity of intrinsic and extrinsic regulatory cues. Together these results demonstrate a general deregulated expression of neural and pluripotent stem cell traits in malignant human gliomas, and indicate that stem cell regulatory factors may provide significant targets for therapeutic strategies.