Intelligent decision support systems for collaboration in industrial plants

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Sistemas de Informação Industriais, Engenharia Electrotécnica, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Functional and therapeutical implications of ligand recognition by the scavenger-like lymphocyte receptors CD5 and CD6

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina

Understanding the relationship between central metabolism and virulence in the human pathogen Streptococcus pneumoniae

Dissertation presented to obtain the Ph.D. degree in Biochemistry

Contributo para a validação da versão portuguesa da Quebec Back Pain Disability Scale : fiabilidade e poder de resposta em utentes com dor lombar crónica

RESUMO: Um dos principais resultados das intervenções de Fisioterapia dirigidas a utentes com Dor Lombar Crónica (DLC) é reduzir a incapacidade funcional. A Quebec Back Pain Disability Scale (QBPDS) é um instrumento amplamente aceite a nível internacional na medição do nível de incapacidade funcional reportada pelos indivíduos com DLC. O objetivo deste estudo é dar um contributo para a adaptação cultural da versão portuguesa da QBPDS (QBPDS-VP) e investigar o poder de resposta e interpretabilidade da escala. Metodologia: Realizou-se um estudo metodológico, multicentro, baseado num coorte prospetivo de 132 utentes com DLC. Os utentes foram recrutados a partir da lista de espera de 16 serviços de Medicina Física e de Reabilitação/Fisioterapia de várias áreas geográficas de Portugal. A QBPDS- VP foi administrada 3 vezes, em 3 momentos de recolha de dados distintos: T0 - momento inicial (utentes em lista de espera); T1 - 1 semana de intervalo (início dos tratamentos de Fisioterapia); e T2 - 6 semanas de intervalo (pós-intervenção de Fisioterapia). Os dados recolhidos em T0 foram utilizados para a análise fatorial e para o estudo da consistência interna (n=132); os dados da amostra emparelhada de T0 e T1 (n=132) para a fiabilidade teste-reteste; e os dados da amostra emparelhada de T0 e T2 (n=120) para a análise do poder de resposta e interpretabilidade. A âncora externa utilizada foi a perceção global de mudança, neste caso a PGIC- VP, que foi respondida em T1 e T2. O nível de significância para o qual os valores se consideraram satisfatórios foi de p≤ 0,05. O tratamento dos dados foi realizado no software IBM SPSS Statistics (versão 20). Resultados: A QBPDS- VP é uma escala unidimensional, que revela uma excelente consistência interna (α de Cronbach= 0,95) e uma fiabilidade teste-reteste satisfatória (CCI= 0,696; IC 95%: 0,581–0,783). Esta escala demonstrou um poder de resposta moderado, quando aplicada em utentes com DLC ( = 0,426 e AAC= 0,741; IC 95%: 0,645 – 0,837). A Diferença Mínima Detetável (DMD) estimada foi de 19 pontos e as estimativas da Diferença Mínima Clinicamente Importante (DMCI) variaram entre 7 (pelo método curva ROC) e 8 pontos (pelo método “diferença média de pontuação”). A estimativa pela curva ROC deriva do ponto ótimo de corte de 6,5 pontos, com Área Abaixo da Curva (AAC)= 0,741, sensibilidade de 72%, e especificidade de 71%. Uma análise complementar da curva ROC baseada nas diferenças de pontuações da QBPDS, expressa em percentagem, revelou um ponto ótimo de corte de - 24% (AAC= 0,737, sensibilidade de 71%, e especificidade de 71%). Para pontuações iniciais da QBPDS- VP mais altas (≥34 pontos), foi encontrado um ponto ótimo de corte de 10,5 pontos (AAC= 0,738, sensibilidade de 73%, e especificidade de 67%). Conclusão: A QBPDS-VP demonstrou bons níveis de fiabilidade e poder de resposta, recomendando-se o seu uso na medição e avaliação da incapacidade funcional de utentes com DLC. A DMD estimada, de 19 pontos, determinou uma amplitude válida da QBPDS-VP de 19 a 81 pontos. Este estudo propõe estimativas de DMCI da QBPDS- VP numa aplicação específica da escala (em utentes com DLC que são referidos para a intervenção de Fisioterapia). A pontuação inicial da QBPDS- VP deve ser considerada na interpretação de mudanças de pontuação, após a intervenção de Fisioterapia.------------ ABSTRACT: One of the main results of physiotherapy interventions for patients with Chronic Low Back Pain (CLBP) is decrease the functional disability. The Quebec Back Pain Disability Scale (QBPDS) is an instrument widely accepted internationally, in measuring the level of disability reported by individuals with CLBP. The purpose of this study is to contribute to the cultural adaptation of the Portuguese version of QBPDS (QBPDS - PV) and investigate the Responsiveness and Interpretability of QBPDS-PV. Methodology: This was a methodological and multicenter study, based on a sample of 132 subjects with CLBP. The patients were recruited from the waiting lists of 16 medicine rehabilitation service, in many Portugal districts. The Quebec Back Pain Disability Scale was administered in three different moments: T0 – baseline (patients in the waiting list); T1- one week after T0 (the beginning of treatment); and T2 – six weeks after T1 (the posttreatment). The data collected at T0 were used for factor analysis and to study the internal consistency (n = 132); paired sample data of T0 and T1 (n=132) were used for test-retest reliability, and sample data paired for T0 and T2 (n=120) used for responsiveness and interpretability analysis. The external anchor was the global perception of change, measured by the Portuguese version of Patient’s Global Impression of Change (PGIC) Scale. The minimal level of significance established was p ≤ 0,05. Data analysis was performed using the IBM SPSS Statistics software (version 20). Results: The QBPDS-PV is a unidimensional scale, demonstrates an excellent internal consistency (Cronbach's α=0.95) and satisfactory test-retest reliability (ICC= 0.696, 95% CI: 0.581–0.783). The scale revealed moderate responsiveness when applied to patients with CLBP ( = 0.426 and AUC= 0.741, 95% CI: 0.645 - 0.837). The Smallest Detectable Change (SDC) was 19 points, whereas the Minimal Clinically Important Change (MCIC) ranged between 7 (ROC curve method) and 8 points (by the "mean difference score"). The estimate was derived from the ROC curve by an optimal cutoff point of 6.5 points, with Area Under the Curve (AUC)= 0.741, sensitivity 72%, and specificity of 71%. A complementary analysis of the ROC curve based on differences in QBPDS scores from baseline, expressed in percentage, revealed an optimal cutoff point of -24% (AUC= 0.737, sensitivity of 71%, and specificity of 71%). For the highest initial scores of QBPDS-PV (≥ 34 points) was found an optimal cutoff of 10.5 points (AUC= 0.738, sensitivity of 73%, and specificity 67%). Conclusion: The QBPDS-PV demonstrated good levels of reliability and responsiveness, being recommended its use in the measurement and evaluation of disability of patients with CLBP. The SDC of 19 points determined the QBPDS‟ scale width of 19 to 81. This study proposes MCIC values for QBPDS –PV for this specific setting (in CLBP patients who are referred for physiotherapy intervention). The QBPDS –PV baseline score have to be taken into account while interpreting the score change after physiotherapy intervention.

Untitled: connecting layers of confusion, sensation and transformation

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Arte e Ciência do Vidro

O acesso ao tratamento em saúde Mental na microregião de Itajubá/MG-Brasil

RESUMO: A integração da saúde mental à atenção básica é a recomendação feita para facilitar o acesso ao tratamento. A pesquisa teve por objetivo mapear e analisar os facilitadores e as barreiras ao acesso ao tratamento em saúde mental da Microrregião de Itajubá, estado de Minas Gerais, Brasil, composta por 15 municípios. A metodologia pautou-se na triangulação dos métodos, combinando a abordagem quantitativa e qualitativa de pesquisa. Para tal foi feito o mapeamento da capacidade instalada dos recursos existentes e identificação das principais lacunas com base nos parâmetros da saúde pública, a partir de roteiros de entrevistas e grupos focais com os principais atores sociais implicados. Constatou-se que o maior facilitador ao acesso ao tratamento tem sido a atuação das equipes de PSF (Programa Saúde da Família), que atuam diretamente nas comunidades. Outros facilitadores foram: a atuação dos CRAS (Centro de Referência de Assistência Social); a existência de um CAPS (Centro de Atenção Psicossocial), embora não credenciado ao SUS (Sistema Único de Saúde); Colegiados de Saúde Mental que promovem discussões, informação, educação, e pressionam os municípios para a implantação de serviços de saúde mental. A falta de “vontade política”, isto é, uma intervenção mais clara da gestão pública da saúde, com estabelecimento de prioridades para prover a ampliação do acesso, foi identificada como a maior barreira a ser enfrentada na microrregião, especialmente por falta de organização e planejamento das ações em saúde mental. Serviços que trabalham de forma isolada, sem a construção de uma rede; pouca participação política dos usuários dos serviços de saúde mental; e falta de recursos humanos, e profissionais pouco preparados para a função compõem as outras barreiras de acesso. Vê-se que diante dos facilitadores e barreiras expostos é preciso que os municípios realizem um levantamento sistemático, a fim de criar um plano de ação em saúde mental para compartilhar informações, recursos, serviços, disponibilidade, disposição e ações em rede.-------------- ABSTRACT: Integrating mental health care in primary-care services is recommended in order to improve access to treatment. Access to mental health treatment has been a worldwide debated theme. In Brazil, with the Psychiatric Reform, there has been a change of paradigm in the way of treating persons with mental disorders. Various health devices were created, building a net of treatment and care that replaces the asylum system and where human rights are respected and defended and the offered treatment is the closest possible to their social space. The research aims to map and analyse the barriers and the facilitators to mental health treatment in the micro-region of Itajubá, state of Minas Gerais/Brazil, made up of 15 counties. The methodology was based on the triangulation of methods, combining quantitative and qualitative research. For that, a mapping of the installed capacity of the existent resource was carried out; identification of the main voids based on the parameters of public health through scripts of interviews and focus groups with the social actors involved. It was found that the main facilitator to treatment has been the performance of PSF, who act directly in the communities. Other facilitators also stand out: the work of CRAS; the existence of CAPS, although not accredited to SUS; Mental Health Collegiate, promoting discussions, information, education, and forcing pressure on the counties for the implantation of mental health services. The lack of political will was identified as the major barrier to be faced in the micro-region, especially due to lack of organization and planning in the actions towards mental health. The services working isolatedly, without a communication net, and the lack of human resources as well as poorly prepared professional, are the main difficulties faced by access to mental health treatment. Becomes clear that the counties need to undertake a systematic survey towards creating a plan of action in mental health, in order to share information, resources, services, availability, disposition and networking.

Qualidade e satisfação do sistema de seguimento à distância de cardioversores-desfibrilhadores implantáveis

RESUMO - Com o aumento da esperança de vida e das doenças crónicas, cada vez se tem implantado mais cardioversores-desfibrilhadores (CDI) para prevenção de morte súbita. O aumento exponencial no número de implantes aumenta o número de seguimentos dos dispositivos, sobrecarregando os profissionais de saúde e comprometendo a qualidade dos serviços prestados. Segundo as recomendações internacionais, um CDI deverá ser vigiado a cada 3 meses, o que perfaz 4 consultas por ano/doente no mínimo, se não existirem episódios de “choques” ou “descompensações” clínicas, e mensalmente quando é atingido o indicador de substituição electiva do gerador. A evolução da tecnologia, de algoritmos, visualização de episódios e terapias requer recursos técnicos e humanos diferenciados e um gasto de tempo considerável no seguimento. Em países como os Estados Unidos da América, em que os doentes têm de percorrer distâncias muito grandes para aceder aos cuidados de saúde, tornou-se preemente a necessidade de um sistema de vigilância alternativo. Nesse sentido, e usando o conceito da telemedicina, foi criado o seguimento/monitorização à distância de dispositivos cardíacos. Este reduz os custos em consultas, deslocações e recursos humanos, uma vez que contempla apenas uma consulta presencial por ano. Por outro lado, aumenta a segurança do doente com a monitorização periódica e a criação de alarmes, permitindo uma assistência de qualidade e intervenção adequada imediata. Aproveitando as vantagens que este tipo de sistema de transmissão remota oferece, procedeu-se no meu serviço, à distribuição inicial de 62 comunicadores a doentes portadores de CDI´s ou com Ressincronizadores Cardíacos (TRC´s1). Apesar de ser considerada uma melhoria na qualidade dos serviços prestados, é também uma mudança importante na metodologia da consulta feita até aqui. Segundo vários autores, a avaliação da qualidade dos cuidados em saúde está intrinsecamente ligada ao grau de satisfação dos doentes com esses serviços, ou seja, à relação entre as suas expectativas e os resultados percebidos por eles, sendo considerado um importante indicador de qualidade dos serviços. Com este trabalho, pretende-se avaliar a percepção dos doentes face ao novo seguimento em termos de aceitação, satisfação, validade, segurança e confiança no novo sistema. Se este mantém os mesmos padrões de qualidade que o seguimento presencial. Trata-se de um estudo transversal com uma componente retrospectiva de avaliação da nova metodologia de consulta à distância. Para tal, foi elaborado um questionário, que foi aplicado a 40 doentes (17,5% do género feminino e 82,5% do género masculino; média de idades de 65 anos) que constituíram a amostra do estudo. Verificou-se uma média de 5 anos de tempo de implante do CDI. Dos dados obtidos, é de realçar que 70% dos inquiridos estão satisfeitos e 30% estão muito satisfeitos com esta nova metodologia de consulta e cerca 67,4% prefere a consulta à distância. Quando solicitados para comparar a qualidade do serviço prestado entre as duas consultas, 65% respondeu igual e 27,5% melhor. Todos os inquiridos responderam ter confiança e segurança com o sistema de consulta à distância. Cerca de 87,5% dos inquiridos vê-se mesmo a continuar com este tipo de consulta. Os resultados obtidos são bastante satisfatórios no que diz respeito à transição do modo como a consulta de CDI´s é feita. Reflectem também que a tecnologia não é necessariamente uma barreira no acesso aos profissionais de saúde, desde que suportada por algum contacto directo (telefone e através de uma consulta presencial por ano). 1 TRC – Terapia de Ressincronização Cardíaca

Modelo ZeEN: uma abordagem minimalista para o desenho de data warehouses

Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Estatística e Gestão de Informação

Análise de custo-efectividade da terapêutica de ressincronização cardíaca : avaliação da selecção baseada na dessincronia mecânica

RESUMO - A Terapêutica de Ressincronização Cardíaca (TRC) apresenta benefícios significativos na classe funcional, função ventricular, hospitalização e mortalidade. É uma técnica com custos elevados e, com os actuais métodos de selecção de doentes, a taxa de não-respondedores ronda os 30%. Objectivo: Compreender se a inclusão da dessincronia mecânica (DM) na selecção de doentes para TRC contribui para a sua relação custo-efectividade, na perspectiva do Serviço Nacional de Saúde português. Metodologia: Estudo prospectivo baseado em coortes histórias de 12 meses de dois grupos submetidos a TRC com desfibrilhador, o grupo de intervenção com doentes seleccionados com inclusão da DM (n=133) e o de controlo com selecção baseada exclusivamente nas recomendações internacionais (n=71). Reuniram-se dados clínicos e de custos nos 12 meses subsequentes à implantação, para cálculo do rácio custo-efectividade incremental (RCEI). Resultados: O grupo de intervenção apresentou uma sobrevivência de 91% e o de controlo de 93%, aos 12 meses (p=0,335). O grupo de intervenção apresentou 60 re-internamentos e o de controlo 46 re-internamentos por qualquer causa aos 12 meses (p=0,032), com RCEI=6.886,09€/re-internamento evitado. O grupo de intervenção apresentou 19 re-internamentos e o de controlo apresentou 31 re-internamentos por Insuficiência Cardíaca (IC) descompensada aos 12 meses (p<0,001), com RCEI=2.686,26€/re-internamento por IC descompensada evitado. Relativamente à melhoria da classe funcional e da fracção de ejecção não foi possível estabelecer associações com custos (p>0,05). Conclusão: É seguro afirmar que recomendar a selecção com inclusão da DM, nos hospitais com capacidade instalada, é um passo positivo na redução de custos com re-internamentos de doentes com TRC.

Studies of the assembly of the Streptococcus pneumoniae capsular polysaccharide

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biology.

Regulation and function of the cell wall polymer lipoteichoic acid in staphylococcus aureus

A thesis submitted for the Degree of Master in Medical microbiology

The scramble for the seas : the ballad evidence of Sir Andrew Barton

The presence and importance of the sea as a factor that has helped shape the history of England since at least the Roman invasions of 55-54 BC (less successful, incidentally, than most of Caesar’s other military ventures ...) need no particular urging or demonstration. Nonetheless, a bird’s-eye view would necessarily survey the waves of invasions and settlements that, one after the other, came dashing over the centuries upon England’s shores; not to mention the requested invasion of 1688, Angles and Saxons, Scandinavians, Normans, they all crossed the whale’s path and cast anchor in England’s green and pleasant land. In the course of this retrospective voyage through the oceans of History, one would inevitably stop at the so-called ‘Discoveries’ of the 15th-16th centuries, meet their navigators, sailors and pirates extolled by Richard Hakluyt (1553?-1616), face an anonymous crowd of merchants and witness the huge expansion of trade, largely to the benefit of the ‘discovering’ countries as prescribed by the economic Gospel Adam Smith (1723-90) would later baptize as “mercantilism”.

Optimisation and design of post-tensioning anchorage corner blisters in concrete box girder bidges

The design of anchorage blisters of internal continuity post-tensioning tendons of bridges built by the cantilever method, presents some peculiarities, not only because they are intermediate anchorages but also because these anchorages are located in blisters, so the prestressing force has to be transferred from the blister the bottom slab and web of the girder. The high density of steel reinforcement in anchorage blisters is the most common reason for problems with concrete cast in situ, resulting in zones with low concrete compacity, leading to concrete crushing failures under the anchor plates. A solution may involve improving the concrete compression and tensile strength. To meet these requirements a high-performance fibre reinforced self-compacting mix- ture (HPFRC) was used in anchorage corner blisters of post-tensioning tendons, reducing the concrete cross-section and decreasing the reinforcement needed. To assess the ultimate capacity and the adequate serviceability of the local anchorage zone after reducing the minimum concrete cross-section and the confining reinforcement, specified by the anchorage device supplier for the particular tendon, load transfer tests were performed. To investigate the behaviour of anchorage blisters regarding the transmission of stresses to the web and the bottom slab of the girder, and the feasibility of using high performance concrete only in the blister, two half scale models of the inferior corner of a box girder existing bridge were studied: a reference specimen of ordinary reinforced concrete and a HPFRC blister specimen. The design of the reinforcement was based in the tensile forces obtained on strut-and-tie models. An experimental program was carried out to assess the models used in design and to study the feasibility of using high performance concrete only in the blister, either with casting in situ, or with precast solutions. A non-linear finite element analysis of the tested specimens was also performed and the results compared.

Biomimetic mineralization: encapsulation in calcium carbonate shells

Calcium carbonate biomineralization is a self-assembly process that has been studied to be applied in the biomedical field to encapsulate biomolecules. Advantages of engineering mineral capsules include improved drug loading efficiencies and protection against external environment. However, common production methods result in heterogeneous capsules and subject biomolecules to heat and vibration which cause irreversible damage. To overcome these issues, a microfluidic device was designed, manufactured and tested in terms of selectivity for water and oil to produce a W/O/W emulsion. During the development of this work there was one critical challenge: the selective functionalization in closed microfluidic channels. Wet chemical oxidation of PDMS with 1M NaOH, confirmed by FTIR, followed by adsorption of polyelectrolytes - PDADMAC/PSS - confirmed by UV-Vis and AFM results, render the surface of PDMS hydrophilic. UV-Vis spectroscopy also confirmed that this modification did not affect PDMS optical properties, making possible to monitor fluids and droplets. More important, with this approach PDMS remains hydrophilic over time. However, due to equipment constrains selectivity in microchannels was not achieved. Therefore, emulsion studies took place with conventional methods. Several systems were tried, with promising results achieved with CaCO3 in-situ precipitation, without the use of polymers or magnesium. This mineral stabilizes oil droplets in water, but not in air due to incomplete capsule formation.

Novel antibiotic-loaded orthopaedic bone cements: insights on drug release profiles and biocompatibility

Acrylic bone cement (BC) is widely used as an anchor of artificial joints. Bacterial infection due to biofilm formation and inflammation are common and difficult to treat problems associated with commercial available BC formulations. Research on novel BC compositions is urgently needed. The main objective of this thesis was to develop a new biocompatible antibiotic-loaded BC with improved release profile. To achieve that aim several additives were incorporated, as an antibiotic (levofloxacin) to combat bacterial growth, an anti-inflammatory drug (diclofenac) to decrease the inflammatory process and two well-known and broadly used biopolymers, alginate and chitosan in order to increase matrix porosity, and in this way to intensify the amount of released drug. Novel BC formulations were tested in order to find the most suitable one that had potential to proceed to clinical application. Numerous tests were conducted as: a) evaluation of drug release profiles in different biomimetic media, b) mechanical and surface studies, c) microbiological activity testing against Staphylococcus aureus and d) in vitro biocompatibility assays (fibroblasts and osteoblasts). In general, the addition of biopolymers increased drug release, didn’t compromised BC mechanical properties and increased BC hydrophilicity. Microbiological testing revealed that Lev[BC]Chi was the only matrix that reduced significantly biofilm formation. On the contrary, alginate and diclofenac loading into BC seemed to increase biofilm growth. Biocompatibility studies showed some decrease in cell viability, in particularly on osteoblasts, mainly due to the high amounts of released drugs. In conclusion, the present work has shown that the matrix with more potential to proceed in further investigations was Lev[BC]Chi. Other conditions (namely additives and drugs concentrations) should be evaluated with the other tested BC matrices before being discharged.