Aplicação de sistemas moleculares na detecção rápida de MDR-TB e XDR-TB

Mycobacterium tuberculosis é o agente etiológico da tuberculose em humanos e segundo as estimativas da Organização Mundial da Saúde, um terço da população mundial está infectada com esta bactéria, calculando-se que no ano de 2008 aproximadamente 9,4 milhões de pessoas contraíram tuberculose activa. Associada a esta tendência, encontra-se o aumento alarmante da incidência de tuberculose resistente aos antibióticos, mais propriamente da tuberculose multirresistente e extensivamente resistente. Nesta Dissertação estudaram-se três sistemas de detecção molecular (INNO-LiPA Rif. TB, Innogenetics, Ghent, Bélgica, MTBDRplus e MTBDRsl, GenoType, GmbH, Nehren, Alemanha), que permitem detectar o complexo M. tuberculosis e as mutações mais comuns associadas à resistência aos antibióticos de primeira e segunda linha. Para o efeito, na primeira parte do trabalho os três sistemas em estudo foram testados em 21 isolados clínicos pertencentes à colecção do Laboratório de Micobactérias do Instituto de Higiene e Medicina Tropical (IHMT, UNL), com o propósito de avaliar a sua capacidade para identificar o complexo M. tuberculosis e detectar mutações ligadas à resistência aos fármacos de primeira e segunda linha. Na segunda parte do trabalho, os sistemas INNO-LiPA Rif. TB e MTBDRplus foram testados em 33 amostras respiratórias com baciloscopia positiva, com o propósito de aferir a “performance” destes sistemas para a detecção directa de tuberculose multirresistente em amostras respiratórias. Na primeira parte do trabalho os três sistemas em estudo apresentaram elevada sensibilidade na identificação do complexo M. tuberculosis em culturas, bem como na detecção de mutações ligadas à resistência aos antibióticos de primeira linha, com excepção do etambutol. No que diz respeito à detecção da resistência aos antibióticos de segunda linha, não foi possível calcular os valores de sensibilidade e especificidade. Na segunda parte do trabalho, o INNO-LiPA Rif. TB demonstrou ser o sistema mais robusto para a análise directa de amostras respiratórias com baciloscopia positiva, para um diagnóstico precoce de tuberculose e detecção de resistência à rifampicina. O MTBDRplus não se mostrou uma alternativa viável ao INNO-LiPA Rif. TB, pois apresentou baixa sensibilidade para a identificação do complexo M. tuberculosis e vários problemas no passo de amplificação. O MTBDRsl não foi testado, por não ter sido detectada nenhuma amostra multirresistente.

Aplicação de métodos moleculares ao diagnóstico de Giardia lamblia e de Entamoeba spp.

Entamoeba histolytica e Giardia lamblia são protozoários com distribuição mundial que frequentemente infectam o Homem, sendo causadores de elevada morbilidade associada com quadros de diarreia. Este estudo consistiu na utilização de métodos moleculares na detecção e identificação destes parasitas em amostras de fezes recebidas no Laboratório de Patologia Tropical do Instituto de Higiene e Medicina Tropical (Lisboa, Portugal), no período decorrente entre Setembro de 2007 e Agosto de 2009. . Foi igualmente avaliada a eficácia e custo-benefício de um método alternativo de conservação para material biológico fecal – o papel de filtro, para subsequente extracção de DNA. Foram analisadas microscopicamente 80 amostras, 23,8 % (19/80) das quais positivas para Giardia e 27,5% (22/80) positivas para Entamoeba spp.. Através do método molecular da PCR, amplificou-se com sucesso DNA de Giardia para o gene ssurRNA em 94,7% (18/19) das amostras microscopicamente positivas. No que se refere às amostras positivas por exame microscópico para Entamoeba spp foi detectada E. dispar em 50,0% (11/22) das amostras após amplificação de parte do gene 16S rRNA. Adicionalmente foi também detectado DNA de E. histolytica em 20,0% (4/20) das amostras analisadas, microscopicamente negativas para Entamoeba spp.. Neste estudo realizou-se a genotipagem de G. lamblia utilizando parte dos genes bg (beta-giardina), tpi (triose-fosfato isomerase) e gdh (glutamato desidrogenase), que revelou haver 61,5% (8/13) dos isolados pertencentes ao genótipo B e 38,5% (5/13) do genótipo A. A determinação de subgenótipos através da análise de SNP’s para os 3 genes só foi possível para o gene bg do genótipo A, revelando 3 amostras correspondentes ao subgenótipo A2 e uma para o subgenótipo A3. Para os restantes genes não foi possível a determinação de subgenótipos devido à presença de polimorfismos genéticos para ambos os genótipos A e B. Realizou-se também a análise filogenética concatenada que apenas permitiu a integração de três amostras identificadas com o genótipo A no subgenótipo AII. Os resultados obtidos neste trabalho demonstram que a microscopia associada às técnicas moleculares possibilita a diferenciação das espécies do complexo Entamoeba favorecendo o correcto diagnóstico desta patologia e consequente tratamento. Para além disso, o uso dos métodos moleculares contribuiu para o esclarecimento e compreensão dos genótipos de Giardia em humanos. Neste estudo a utilização do método de conservação, papel de filtro apresentou um menor custo e elevada eficácia em relação aos métodos normalmente utilizados, conservação a -20ºC. Sugerindo a sua utilização com sucesso em estudos epidemiológicos em especial em zonas endémicas de condições precárias.

Perdas em redes de abastecimento de água – Sistemas de detecção, controlo e gestão. Aplicação do conceito Smart Cities na óptica de sustentabilidade do ciclo da água

O desenvolvimento da Sociedade obrigou à gestão integrada dos recursos hídricos. A gestão do ciclo de água é executada de forma a optimizar este recurso ao máximo, tendo em consideração os aspectos económicos, ambientais, normativos e sociais, de forma coordenada com os restantes recursos naturais e com os planos intersectoriais e geracionais. No entanto, continua a constatar-se a ocorrência de elevados níveis de perdas e fugas de água, nos sistemas urbanos de abastecimento e distribuição de água, constituindo um prejuízo para as entidades gestoras, o qual se reflecte, economicamente no cliente final, e no equilíbrio do meio-ambiente. Impera, assim, a necessidade de garantir a utilização da água, de forma consciente, eficiente e sustentável. No âmbito desta temática, surgem, actualmente, termos, como, “água inteligente” ou “smart water”, aplicados especialmente ao conceito “Smart Cities”. Pressupõe-se com este, a aplicação das novas tecnologias de informação, em prol das políticas urbanas que gerem uma cidade, por forma a garantir o controlo em tempo real, da informação inerente à exploração das infra-estruturas existentes na cidade. Estuda-se, neste trabalho, o estado normativo Português e os objectivos governamentais relacionados com o combate às perdas de água, no sentido de obter maiores níveis de eficiência e sustentabilidade do recurso água. Pretende-se analisar, também, a importância da implementação de parcerias (ao nível nacional e internacional), entre empresas de tecnologias de informação (detentoras de métodos inovadores de gestão de dados) e as entidades gestoras dos sistemas de abastecimento de água (conhecedoras dos reais problemas operacionais, inerentes à exploração dos sistemas). Neste trabalho, enumeram-se ainda, exemplos de aplicações inovadoras na gestão de sistemas de abastecimento de água, assim como onde está a ser aplicado o conceito Smart Cities, e quais os meios utilizados para obter apoio para o financiamento das soluções preconizadas.

Aplicação de técnicas de volumetria na avaliação da progressão de tumores cerebrais usando imagens de ressonância magnética

Este trabalho científico tem como principal finalidade o desenvolvimento de técnicas de volumetria capazes do fornecimento de informação para avalia-ção clínica de tumores primários do Sistema Nervoso Central (SNC), de grau IV – glioblastoma multiforme (GBM). Atualmente os métodos de avaliação da dimensão do tumor assentam em medições bidimensionais [1] [2]. No entanto, a avaliação clínica do tumor pode-rá ser mais completa quando realizada com base noutras características geomé-tricas, sejam a área, o perímetro, o volume e a posição do centro de massa. A ferramenta desenvolvida neste trabalho ao fornecer dados métricos e uma re-presentação volumétrica pré e pós-operatória do tumor, poderá contribuir para uma melhor avaliação da resposta à terapêutica instituída ao doente. As principais funções da ferramenta desenvolvida são descritas no capítu-lo Métodos. Estas estão relacionadas com o ajuste do nível de contraste da ima-gem original, com a binarização da mesma, com a definição da região da lesão tumoral (Region Of Interest - ROI) e com os cálculos efectuados sobre esta. São gerados dois tipos de resultados, dados métricos (área, volume e posição do centro de massa) e representações volumétricas (volume de tumor que capta contraste e volume de tumor que não capta contraste). Observou-se que nas imagens de exames onde o tumor apresenta regiões que captam pouco contraste é mais difícil e demorada a definição da ROI e por sua vez, a determinação do volume de tumor.

Redução do desperdício de uma fábrica de embalagens flexíveis com a aplicação da metodologia Seis Sigma

Na fase de crise económica onde nos encontramos, a necessidade de distinguir da concorrência é essencial, essa vantagem competitiva pode ser o caminho para o sucesso de uma empresa, uma forma de conseguir essa vantagem competitiva passa pela redução dos desperdícios através da melhoria dos processos. É neste ponto que a metodologia Seis Sigma se torna uma ferramenta de elevada importância, permitindo optimizar um processo até a um nível com 3,4 defeitos por milhão de oportunidades. Neste projecto foi utilizado o método Define, Measure, Analyze, Improve, Control (DMAIC) para redução dos desperdícios numa fábrica de embalagens flexíveis em 25%, mais concretamente no processo de impressão em Rotogravura, durante o projecto foram identificados os principais problemas, sugeridas, implementadas e analisadas diversas medidas de melhoria para redução do desperdício e consequente aumento do nível Sigma. Na fase Definir são determinados os requisitos do projecto assim como foi feita uma compreensão global do problema em estudo. Na fase Medir é calculado o desempenho do processo. Na fase Analisar são identificadas as principais causas do problema. É na fase Melhorar que são implementadas as acções de melhoria, e por fim na fase Controlar são implementadas acções de controlo sobre o processo para possibilitar acções quando o mesmo desvia de um normal desempenho.

Desenvolvimento de uma plataforma de informação para orçamentação de produtos únicos: aplicação na industria de cablagens

O desenvolvimento da tecnologia informática e de melhor hardware, proporcionou ao mercado de aplicações informáticas, um grande crescimento nas últimas décadas. Paralelamente, o aprofundamento e investigação das disciplinas de engenharia industrial, de novas filosofias e tipologias de produção, proporcionam ao mercado de sistemas de informação, uma panóplia de soluções abrangentes a todos os sectores e departamentos das organizações. Apesar da grande oferta, nem sempre existe viabilidade financeira das organizações para adquirirem e/ ou implementarem uma solução eficaz que responda às suas necessidades específicas. A presente dissertação, incide na melhoria do sistema de orçamentação do produto numa indústria de produtos únicos, através de uma plataforma de informação que permita reduzir o tempo de elaboração, melhorando a estimação do tempo de produção. As exigências do mercado em causa, influenciadas pela concorrência de países com mão-de-obra mais barata, prazos de resposta a orçamentos muito curtos e pequenas margens de negociação e lucro, implicam a necessidade de que sejam minimizadas ao máximo as atividades sem valor acrescentado, como o caso da orçamentação. Foi elaborada uma análise à empresa, ao produto - cablagem, às operações e seus recursos em estudo de caso. Após o levantamento das operações de produção executadas na empresa, reuniram-se os tempos referentes aos tempos de elaboração de cada operação, tendo sido estes utilizados para melhorar a estimativa do tempo de produção. A plataforma de informação foi desenvolvida seguindo o processo produtivo de cablagens, princípios de orçamentação e algumas funcionalidades referentes a ferramentas de apoio à produção, tais como, Product Data Management, Computer Aided Design, Bill-of-Material e Visual Aid’s. Estruturada consoante as necessidades da empresa e respeitando a vasta gama de Matérias- Primas intervenientes na produção, a ferramenta desenvolvida proporcionou a redução do tempo de orçamentação e melhoria na estimativa dos tempos de produção. Esta ferramenta é no entanto transversal e com pequenas alterações, poderá ser implementada em qualquer outra indústria de produtos únicos.

Aplicação de métodos estatísticos para o controlo e melhoria do processo: produção de rolhas técnicas de cortiça

A aposta na Qualidade e no Controlo de Processos, constitui actualmente, um requisito fundamental para as empresas se manterem competitivas. A Amorim e Irmãos, empresa onde o presente estudo é realizado, é líder de mercado no sector da cortiça, e aposta na melhoria contínua dos seus processos e produtos. Em linha com essa estratégia, a presente dissertação tem como objectivo melhorar o processo de produção de um dos produtos da Amorim e Irmãos, as rolhas de cortiça Twin-Top produzidas na unidade industrial Equipar, em Coruche. O processo em estudo, denominado de Rosa, é caracterizado por ter uma elevada variabilidade pois é muito sensível às condições da temperatura ambiente e à heterogeneidade da matéria prima. Os objectivos do processo passam precisamente por reduzir a heterogeneidade presente nas características da cortiça, ao definir valores alvo para a humidade, Massa volúmica corrigida a 8% de humidade e quantidade de um composto presente na cortiça, o TCA. Este composto afecta negativamente as características da rolha, portanto um dos objectivos deste trabalho é diminuir a quantidade de TCA presente no granulado. Por forma a solucionar o problema, de reduzir a variabilidade do Rosa aproximando-o dos valores alvo para as características a controlar aplicaram-se métodos estatísticos como o Desenho de Experiências e as Cartas de Controlo. O Rosa caracteriza-se por ter várias etapas, percorridas pelo granulado de forma sequencial. Tendo em conta que apenas na primeira etapa é que ocorrem alterações na quantidade de TCA presente no granulado decidiu-se que seria adequado realizar dois Desenhos de Experiências. O primeiro a ser aplicado na fase inicial do processo para maximizar a extracção de TCA e o segundo a ser aplicado nas restantes fases para controlar as outras características em cima referidas. Por fim realizou-se um estudo para aplicação de Cartas de Controlo no processo. Por via do primeiro DOE foram implementadas alterações no processo (aumento da pressão de vapor para 2,3 bar e da velocidade dos sem-fins para 10 Hz, na máquina RH), que permitiram reduzir com sucesso a quantidade média de TCA (2,4,6 tricloroanisol) presente no granulado. Este feito teve bastante relevância para a empresa, uma vez que a extracção deste composto constitui um dos seus objectivos estratégicos e é também uma das metas mais importantes a nível da qualidade do produto.(...)

Uma metodologia para aplicação da marcação CE em máquinas

A presente dissertação tem como objetivo o desenvolvimento de uma metodologia para aplicação da marcação CE num equipamento elétrico e mecânico na perspetiva do fabricante. Esta será acompanhada com um caso de estudo, que servirá de exemplo prático e complementará a explicação do processo. O produto em estudo é uma máquina fabricada pelo Grupo Construal, empresa CFM - Projecto e Construção de Máquinas, Lda., modelo comercial CR Plus, que tem como principal finalidade cortar pedra nas indústrias de transformação de rochas ornamentais. A marcação CE é um “passe” de livre comercialização de produtos na Europa que tem como objetivo permitir às entidades fiscalizadoras verificar se os fabricantes garantem, ou não, a conformidade do seu produto relativamente aos requisitos de saúde, segurança e proteção ambiental da União Europeia. Essa conformidade é documentada pelo fabricante através de um dossiê técnico com certos requisitos que - apesar de explicitados nas diretivas e em normas complementares de apoio - necessitam de um processo de validação. Este trabalho pretende facilitar a realização desse processo para máquinas, explicando-o passo-a-passo, em forma de guião. No Capítulo 1 introduz-se a importância do tema, os objetivos e a estrutura da dissertação. No Capítulo 2 analisa-se a marcação CE, sendo também mencionada a legislação aplicável para garantir a conformidade de produtos. No Capítulo 3 expõe-se as Diretivas aplicáveis às máquinas. O Capítulo 4 contém a metodologia que se desenvolveu para a aplicação da Diretiva Máquinas. Por fim, no Capítulo 5 apresenta-se a empresa do Grupo Construal que fabrica a máquina em estudo, juntamente com a aplicação à máquina de corte modelo CR Plus da metodologia descrita no Capítulo 4. Uma breve nota final avalia o grau de concretização dos objetivos fixados inicialmente, dando destaque à perspetiva do fabricante, sempre presente no desenvolvimento da metodologia. Face à grande dinâmica regulamentar da EU é realçado o interesse em manter atualizada a metodologia exposta.

Aplicação da metodologia lean seis sigma na otimização do nível de stocks: caso de estudo na indústria vidreira

Com a crescente competitividade dos mercados, em parte devido à conjuntura económica atual, as organizações viram-se obrigadas a adotar estratégias de gestão que lhes permitissem reduzir custos e aumentar a eficácia e eficiência dos seus processos. Como tal, são cada vez mais as empresas que apostam em práticas de melhoria contínua, para de um modo estruturado fazerem face ao desperdício gerado ao longo da cadeia de abastecimento, bem como à variabilidade dos seus processos. Uma das abordagens frequentemente utilizada dentro das empresas industriais é o Lean Seis Sigma. O ciclo DMAIC é um método sequencial que por meio das etapas Define, Measure, Analyse, Improve e Control, auxilia a implementação estruturada de iniciativas de melhoria contínua, tais como os projetos Lean Seis Sigma. O objetivo do caso de estudo da presente dissertação é, através da criação de stocks de segurança e da otimização do nível de stocks de produto acabado, alcançar uma redução do valor financeiro imobilizado no armazém de produto final de uma empresa da indústria vidreira. Nesse sentido, foram aplicadas diversas ferramentas Lean e Seis Sigma com o intuito de recolher dados válidos, analisar as causas da raiz do problema e ulteriormente propor as devidas melhorias. Constatou-se que a inexistência de stocks de segurança, bem como a ausência de uma classificação dos stocks de acordo a média diária de expedições, influi negativamente na organização dos níveis de stock de uma empresa, levando a que a rotatividade dos artigos seja reduzida. Consequentemente, a aplicação do ciclo DMAIC, com especial enfoque na Análise ABC como ferramenta de gestão e controlo de stocks, gera benefícios que podem ser traduzidos para outras organizações, ao nível do aumento da qualidade e da satisfação dos clientes.

Aplicação de metodologias Lean e de ergonomia numa indústria corticeira

A presente dissertação tem como pilares o Lean, a sua filosofia de melhoria contínua Kaizen e a Ergonomia. O Lean visa o aumento do desempenho e da competitividade das organizações através da eliminação de desperdícios. Para atingir esta finalidade, são utilizadas metodologias e ferramentas para descobrir e eliminar atividades que não acrescentam valor aos processos de trabalho e são prejudiciais para a produtividade das organizações. Contudo, o Lean tem sido associado ao aumento da tensão fisiológica e psicológica dos trabalhadores. De modo a evitar problemas de saúde e segurança aos trabalhadores e, consequentes prejuízos para as empresas, revela-se a importância cada vez maior de tornar a Ergonomia um dos valores do Lean. Sendo a Ergonomia uma disciplina orientada para a adaptação dos sistemas ao ser humano, de modo a preservar a sua segurança, saúde, conforto e bem-estar, o estudo desenvolvido na presente dissertação procura otimizar um processo produtivo através da eliminação de desperdício e de fatores de risco de natureza ergonómica para os seus trabalhadores. A metodologia utilizada neste estudo englobou a aplicação de metodologias para a avaliação ergonómica de várias tarefas de trabalho, bem como a aplicação de várias metodologias e ferramentas Lean em diferentes fases do caso de estudo, para a eliminação de desperdícios. Foram sugeridas propostas de melhoria para duas operações do processo estudado e para uma tarefa de trabalho que abrange todo o fluxo produtivo. As melhorias alcançadas refletiram--se, quer na produtividade do processo, quer no bem-estar dos trabalhadores. O ganho monetário obtido foi de 34 000€/ano.

Simulação de estruturas meandriformes por objectos e estatísticas multiponto e avaliação da porosidade – aplicação a reservatórios siliciclásticos

Neste trabalho apresenta-se uma metodologia destinada a simular a morfologia e a porosidade de canais de areia em reservatórios fluviais. Como informação de partida utilizam-se um ou vários canais de areia de treino, em estrutura vectorial, que sejam representativos do reservatório, e leis de distribuição das dimensões largura e profundidade dos canais. Para a simulação da morfologia dos canais de areia, são calculados os ângulos azimutais de todos os segmentos de recta das linhas poligonais que constituem os canais de treino, a que se segue a codificação em classes de azimute e a determinação de estatísticas multiponto destas classes. Seguidamente, faz-se a simulação estocástica dos novos canais no volume do reservatório, ou seja, são geradas novas linhas poligonais condicionadas às estatísticas multiponto, a que se associam as dimensões largura e profundidade. Este algoritmo multiponto é muito eficiente, porque é a 1D, e contorna a problemática da variável azimute ser do tipo circular. A avaliação da porosidade é feita em simultâneo na conversão do modelo vectorial da morfologia dos canais de areia para o modelo matricial da malha de blocos do reservatório. Para cada bloco reservatório é contabilizada a proporção de não canal / canal e das fácies conforme um modelo conceptual de zonamento na secção do canal. A estimativa da porosidade média de cada bloco do reservatório é obtida pela soma do produto da proporção de cada fácies pela respectiva porosidade de referência. Para ilustrar as potencialidades da metodologia proposta apresenta-se um caso de estudo com dados sintéticos. De acordo com critérios geológicos e estratigráficos, consideraram-se quatro fácies na secção do canal que são discriminadas lateralmente e em profundidade por valores de referência de porosidade. O algoritmo de simulação morfológica capturou adequadamente a morfologia das imagens de treino e gerou várias imagens equiprováveis que depois foram convertidas em porosidade.

Desenvolvimento e aplicação do algoritmo enxame de partículas na determinação da máxima injeção nodal em redes de energia elétrica

O objetivo desta dissertação é a determinação da máxima injeção nodal numa rede de energia elétrica, ou seja, qual o valor total máximo de potência ativa que é possível injetar e qual a sua distribuição pelos diversos nós da rede simultaneamente. Determinámos esta máxima injeção nodal em duas situações distintas: injeção não simultânea, injetando potência em um só nó de cada vez e injeção simultânea, injetando potência em todos os nós da rede simultaneamente. Sendo este um problema de natureza combinatória, utilizámos para esta determinação o algoritmo conhecido como nuvem ou enxame de partículas, adaptando-o ao nosso problema. Desenvolvemos o software na linguagem de programação Python utilizando o ambiente Eclipse. Para resolver o trânsito de energia utilizámos o programa PSSE University.Para os exemplos de aplicação utilizámos duas redes de energia elétrica, uma de 6 e outra de 14 barramentos. Estas redes foram baseadas nas redes IEEE 6 BUS e IEEE 14 BUS respetivamente. Concluímos que o algoritmo nuvem ou enxame de partículas cumpriu o objetivo traçado, obtendo as melhores soluções para cada um dos casos, máxima injeção nodal não simultânea e máxima injeção nodal simultânea. No contexto deste problema, o parâmetro chave do algoritmo, comprovado pelos ensaios feitos, é a velocidade máxima de deslocação das partículas, tomando valores típicos de 7 a 10 para a rede de 6 barramentos e de 20 a 25 para a de 14 barramentos.