Watershed-scale runoff routing and solute transport in a spatially aggregated hydrological framework

Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies

The implementation of an Enterprise Geographical Information System to support Cadastre and Expropriation activities.

The processes of mobilization of land for infrastructures of public and private domain are developed according to proper legal frameworks and systematically confronted with the impoverished national situation as regards the cadastral identification and regularization, which leads to big inefficiencies, sometimes with very negative impact to the overall effectiveness. This project report describes Ferbritas Cadastre Information System (FBSIC) project and tools, which in conjunction with other applications, allow managing the entire life-cycle of Land Acquisition and Cadastre, including support to field activities with the integration of information collected in the field, the development of multi-criteria analysis information, monitoring all information in the exploration stage, and the automated generation of outputs. The benefits are evident at the level of operational efficiency, including tools that enable process integration and standardization of procedures, facilitate analysis and quality control and maximize performance in the acquisition, maintenance and management of registration information and expropriation (expropriation projects). Therefore, the implemented system achieves levels of robustness, comprehensiveness, openness, scalability and reliability suitable for a structural platform. The resultant solution, FBSIC, is a fit-for-purpose cadastre information system rooted in the field of railway infrastructures. FBSIC integrating nature of allows: to accomplish present needs and scale to meet future services; to collect, maintain, manage and share all information in one common platform, and transform it into knowledge; to relate with other platforms; to increase accuracy and productivity of business processes related with land property management.

New visualization model for large scale biosignals analysis

Benefits of long-term monitoring have drawn considerable attention in healthcare. Since the acquired data provides an important source of information to clinicians and researchers, the choice for long-term monitoring studies has become frequent. However, long-term monitoring can result in massive datasets, which makes the analysis of the acquired biosignals a challenge. In this case, visualization, which is a key point in signal analysis, presents several limitations and the annotations handling in which some machine learning algorithms depend on, turn out to be a complex task. In order to overcome these problems a novel web-based application for biosignals visualization and annotation in a fast and user friendly way was developed. This was possible through the study and implementation of a visualization model. The main process of this model, the visualization process, comprised the constitution of the domain problem, the abstraction design, the development of a multilevel visualization and the study and choice of the visualization techniques that better communicate the information carried by the data. In a second process, the visual encoding variables were the study target. Finally, the improved interaction exploration techniques were implemented where the annotation handling stands out. Three case studies are presented and discussed and a usability study supports the reliability of the implemented work.

Lombalgia em idosos prestadores de cuidados familiares: prevalência e caracteristicas

RESUMO: Introdução: A prestação de cuidados a um familiar idoso dependente pode ser esgotante e interferir adversamente na saúde e bem-estar do cuidador familiar. A literatura tem privilegiado a análise da sobrecarga da prestação de cuidados em cuidadores familiares de idosos em situação de dependência, negligenciando a incidência de morbilidades físicas, como a lombalgia, que podem advir da prestação de cuidados. A lombalgia constitui um dos fatores mais importantes que afeta a saúde física das pessoas idosas e encontra-se associada à diminuição da função física geral. Objetivo: Avaliar a prevalência, as características e os fatores de risco da lombalgia em idosos cuidadores familiares de pessoas idosas com dependência. Metodologia: Foram avaliados trinta e um cuidadores principais de idosos com dependência, com idade ≥ 65 anos. A informação foi recolhida por entrevista através de um questionário geral e três questionários padronizados (Oswerty Disability Questionnaire – versão portuguesa 2.0, MOS SF36 V2.0 e Escala Visual Analógica) que avaliaram as características sociodemográficas, clínicas, antropométricas e comportamentais dos cuidadores familiares. A dependência dos idosos alvo de cuidados também foi avaliada pela Escala de Barthel Modificada. Resultados e conclusão: Os resultados deste estudo sugerem que a prevalência da dor lombar é elevada em idosos cuidadores principais (80,6%). A análise inferencial mostrou que os fatores relacionados com a lombalgia nos cuidadores foram a autoperceção do estado de saúde física e mental (ρS = -0,822, p<0.001 e ρS = -0.566, p=0.001, respetivamente) e a sua idade (p < 0,05). Mais estudos são necessários para melhor definir a frequência da lombalgia e explorar a relação destes fatores de risco.-----------ABSTRACT: Background: The care of a dependent elderly relative can be grueling and adversely affect the health and well-being of family caregivers. Previous research has focused on the analysis of the burden on family caregivers of elderly people in a situation of dependence, neglecting the incidence of physical morbidities, such as low back pain, which may arise from the provision of care. Low back pain is one of the most important factors that affects the physical health of older people and is associated with decreased overall physical function.Purpose: Evaluate the prevalence, features and risk factors of low back pain among old family caregivers of elderly with dependence. Methods: Thirty one primary caregivers of elderly with dependence, with 65 or more years old, were studied. Data were collected by interviews, through a general questionnaire and three standardized questionnaires (Oswestry Disability Questionnaire – Portuguese version 2.0, MOS SF36 V2.0, Visual Analogue Scale) to evaluate social, demographic, clinical, anthropometric and behavioral characteristics of family caregivers. Elderly dependence was also assessed by Modified Barthel Index in old people with disabilities. Results and conclusion: Results of this study suggest that prevalence of low back pain is high in old primary caregivers (80,6%). Forward inferential analysis showed that the factors related to low back pain in the caregivers were their physical and mental health perception (ρS = -0,822, p<0.001and ρS = -0.566, p=0.001, respectively) and age (p < 0,05). Further studies are needed to better define the frequency of low back pain and explore the relationship of these risk factos.

Specific features of endothelial cells in primary tumors

RESUMO: As células endoteliais definem e delineiam todo o sistema vascular...Nesta tese procurámos explorar o papel que o ambiente tumoral exerce sobre as células endoteliais. ... Avaliamos também a capacidade anti-angiogénica de alguns derivados do estrogénio... Em suma os nossos resultados mostram a importância de um controlo rigoroso da regulação transcricional...

eHealth e a adoção da inovação em assisted living technologies : o caso das demências

RESUMO - Assistimos hoje a um contexto marcado (i) pelo progressivo envelhecimento das sociedades ocidentais, (ii) pelo aumento da prevalência das doenças crónicas, de que as demências são um exemplo, (iii) pelo significativo aumento dos custos associados a estas patologias, (iv) por orçamentos públicos fortemente pressionadas pelo controlo da despesa, (v) por uma vida moderna que dificulta o apoio intergeracional, tornando o suporte proporcionado pelos filhos particularmente difícil, (vi) por fortes expectativas relativamente à prestação de cuidados de saúde com qualidade. Teremos assim de ser capazes de conseguir melhorar os serviços de saúde, ao mesmo tempo que recorremos a menos recursos financeiros e humanos, pelo que a inovação parece ser crítica para a sustentabilidade do sistema. Contudo a difusão das Assistive Living Technologies, apesar do seu potencial, tem sido bastante baixa, nomeadamente em Portugal. Porquê? Hamer, Plochg e Moreira (2012), no editorial do International Journal of Healthcare Management, enquadram a Inovação como “podendo ser imprevisível e mesmo dolorosa, pelo que talvez possamos não ficar surpreendidos se surgirem resistências e que, inovações bastante necessárias, capazes de melhorar os indicadores de saúde, tenham sido de adoção lenta ou que tenham mesmo sido insustentáveis”. Em Portugal não há bibliografia que procure caracterizar o modelo de difusão da inovação em eHealth ou das tecnologias de vivência assistida. A bibliografia internacional é igualmente escassa. O presente projeto de investigação, de natureza exploratória, tem como objetivo principal, identificar barreiras e oportunidades para a implementação de tecnologias eHealth, aplicadas ao campo das demências. Como objetivos secundários pretendemse identificar as oportunidades e limitações em Portugal: mapa de competências nacionais, e propor medidas que possa acelerar a inovação em ALT, no contexto nacional. O projeto seguirá o modelo de um estudo qualitativo. Para o efeito foram conduzidas entrevistas em profundidade junto de experts em ALT, procurando obter a visão daqueles que participam do lado da Oferta- a Indústria; do lado da Procura- doentes, cuidadores e profissionais de saúde; bem como dos Reguladores. O instrumento utilizado para a recolha da informação pretendida foi o questionário não estruturado. A análise e interpretação da informação recolhida foram feitas através da técnica de Análise de Conteúdo. Os resultados da Análise de Conteúdo efetuada permitiram expressar a dicotomia barreira/oportunidade, nas seguintes categorias aqui descritas como contextos (i) Contexto Tecnológico, nas subcategorias de Acesso às Infraestruturas; Custo da Tecnologia; Interoperabilidade, (ii) Contexto do Valor Percecionado, nas subcategorias de Utilidade; Eficiência; Divulgação, (iii) Contexto Político, compreendendo a Liderança; Organização; Regulação; Recursos, (iv) Contexto Sociocultural, incluindo nomeadamente Idade; Literacia; Capacidade Económica, (v) Contexto Individual, incluindo como subcategorias, Capacidade de Adaptação a Novas tecnologias; Motivação; Acesso a equipamentos (vi) Contexto Específico da Doença, nomeadamente o Impacto Cognitivo; Tipologia Heterogénea e a Importância do Cuidador. Foi proposto um modelo exploratório, designado de Modelo de Contextos e Forças, que estudos subsequentes poderão validar. Neste modelo o Contexto Tecnológico é um Força Básica ou Fundamental; o Contexto do Valor Percecionado, constitui-se numa Força Crítica para a adoção de inovação, que assenta na sua capacidade para oferecer valor aos diversos stakeholders da cadeia de cuidados. Temos também o Contexto Político, com capacidade de modelar a adoção da inovação e nomeadamente com capacidade para o acelerar, se dele emitir um sinal de urgência para a mudança. O Contexto Sociocultural e Individual expressam uma Força Intrínseca, dado que elas são características internas, próprias e imutáveis no curto-prazo, das sociedade e das pessoas. Por fim há que considerar o Contexto Específico da Doença, nesta caso o das demências. Das conclusões do estudo parece evidente que as condições tecnológicas estão medianamente satisfeitas em Portugal, com evidentes progressos nos últimos anos (exceção para a interoperabilidade aonde há necessidade de maiores progressos), não constituindo portanto barreira à introdução de ALT. Aonde há necessidade de investir é nas áreas do valor percebido. Da análise feita, esta é uma área que constitui uma barreira à introdução e adoção das ALT em Portugal. A falta de perceção do valor que estas tecnologias trazem, por parte dos profissionais de saúde, doentes, cuidadores e decisores políticos, parece ser o principal entrave à sua adoção. São recomendadas estratégias de modelos colaborativos de Investigação e Desenvolvimento e de abordagens de cocriação com a contribuição de todos os intervenientes na cadeia de cuidados. Há também um papel que cabe ao estado no âmbito das prioridades e da mobilização de recursos, sendo-lhe requerida a expressão do sentido de urgência para que esta mudança aconteça. Foram também identificadas oportunidades em diversas áreas, como na prevenção, no diagnóstico, na compliance medicamentosa, na terapêutica, na monitorização, no apoio à vida diária e na integração social. O que é necessário é que as soluções encontradas constituam respostas àquilo que são as verdadeiras necessidades dos intervenientes e não uma imposição tecnológica que só por si nada resolve. Do estudo resultou também a perceção de que há que (i) continuar a trabalhar no sentido de aproximar a comunidade científica, da clínica e do doente, (ii) fomentar a colaboração entre centros, com vista à criação de escala a nível global. Essa colaboração já parece acontecer a nível empresarial, tendo sido identificadas empresas Portuguesas com vocação global. A qualidade individual das instituições de ensino, dos centros de investigação, das empresas, permite criar as condições para que Portugal possa ser país um piloto e um case-study internacional em ALT, desde que para tal pudéssemos contar com um trabalho colaborativo entre instituições e com decisões políticas arrojadas.

Adaptação cultural e contributo para a validação da pain attitudes and believes scale for physiotherapists (PABS-PT) para a população de fisioterapeutas portugueses

RESUMO: Introdução: Vários estudos têm encontrado evidência para a relação entre as crenças e atitudes dos profissionais de saúde, a sua abordagem de tratamento, referida como orientada segundo o modelo biomédico ou modelo biopsicossocial (Bishop, 2008; Mutsaers, 2012), e os resultados obtidos. É sugerido que, no tratamento da dor lombar crónica, os profissionais que orientam o seu raciocínio e prática segundo o modelo biomédico, tendem a obter piores resultados quando comparados com os obtidos pelos profissionais que orientam o seu raciocínio e prática segundo uma abordagem biopsicossocial. Esta área de estudo tem salientado a importância de desenhar instrumentos capazes de identificar a orientação preferencial dos profissionais de saúde no tratamento da dor crónica de natureza músculo-esquelética, entre os quais se encontra a “Pain Attitudes and Beliefs Scale for Physiotherapists” (PABS-PT). Objetivo: Adaptar culturalmente a PABS-PT para a população de fisioterapeutas portugueses que intervêm em utentes com dor (lombar) crónica, e contribuir para a sua validação Metodologia: A versão original (língua inglesa) do PABS-PT foi adaptada para a língua e cultura portuguesas, através das etapas definidas nas normas orientadoras estabelecidas para este processo (Beaton et al., 2002; MAPI Institute, 2001). A avaliação das propriedades psicométricas da versão portuguesa foi realizada com recurso a uma amostra de 202 fisioterapeutas e estudantes finalistas do curso de licenciatura em Fisioterapia. Inicialmente foi realizada a análise fatorial exploratória da escala através do método das componentes principais. Posteriormente avaliou-se a consistência interna das componentes obtidas com recurso ao alpha de Cronbach (α). Para analisar a validade de constructo foram correlacionadas as componentes obtidas com a versão portuguesa da “Health Care Providers’ Pain and Impairment Relationship Scale” (HC-PAIRS), recorrendo ao cálculo do coeficiente de Spearman. Resultados: O processo de adaptação cultural não revelou dificuldades importantes sendo considerado que a versão portuguesa da PABS-PT é de fácil compreensão e preenchimento, e os seus itens adequados para avaliar as crenças e atitudes dos fisioterapeutas portugueses relativas à intervenção na dor crónica músculo-esquelética. Os resultados revelaram uma estrutura fatorial de duas componentes, identificadas com as componentes da escala original que explicam 30,96% da variância total. A consistência interna encontrada é boa, para a componente biomédica (α de Cronbach = 0,826), mas muito fraca para a componente biopsicossocial (α de Cronbach= 0,589). Relativamente à validade convergente e discriminativa, foi encontrada uma associação estatisticamente significativa e positiva, entre as componentes 1 (biomédica) da versão nportuguesa da PABS e a HC-PAIRS (Rs = 0,481, p≤ 0,005), e negativa, fraca e significativa entre a pontuação total da componente 2 (biopsicossocial) e a HC-PAIRS (Rs = -0,038, p=0,612). Conclusão: A versão portuguesa do PABS-PT é de fácil compreensão e aparenta ser um instrumento válido para a medição da orientação preferencial dos fisioterapeutas, relativamente às suas atitudes e crenças na avaliação e tratamento de utentes com dor crónica de natureza músculo-esquelética. No entanto, a componente biopsicossocial requer uma análise mais aprofundada para que possa, com rigor, ser utilizada na definição de uma orientação preferencialmente biopsicossocial.--------------ABSTRACT: Introduction: Previous studies have found a relation between the beliefs and attitudes of health professionals, their treatment approach, which can follows a biomedical or a biopsychosocial orientation (Bishop, 2008; Mutsaers, 2012), and the outcomes obtained. Therefore, is suggested that the professionals who tend to approach chronic low back pain patients according to the biomedical model have worse outcomes than professionals who use a biopsychosocial approach in there clinical reasoning. This research field has highlighted the importance of developing measures capable of identifying the preferred orientation of health professionals in the treatment of chronic pain of musculoskeletal nature, including the “Pain Attitudes and Beliefs Scale for Physiotherapists” (PABS-PT). Objective: To cross culturally adapt and validate the PABS-PT for the Portuguese population of physiotherapists. Methodology: The original version (English version) of the PABS-PT was adapted to the Portuguese language and culture, through the guidelines established for these processes (Beaton et al., 2002; MAPI Institute, 2001). The psychometric evaluation of the Portuguese version was carried out on a sample of 202 p physiotherapist and final year students of the physiotherapy course. Initially, an exploratory factorial analysis was performed through the method of the main components. Then, the internal consistence of the main components was evaluated using the Cronbach’s alpha (α). The convergent construct validity was analysed through the correlation between the obtained components of PABS-PT and the Health Care Provider’s Pain and Impairment Relationship Scale (HC-PAIRS), using the Spearmen correlation coefficient. Results: No major difficulties were found during the cultural adaptation process of PABS-PT to Portugal, which means that the Portuguese version is easy to understand and fulfill, and items are appropriated to evaluate the beliefs and attitudes of the Portuguese physiotherapists who treat chronic pain of musculoskeletal origins. The results revealed a factorial structure of two components, as the original scale, explaining 30,96% of the total variance. Internal consistence results were good, for the biomedical component (Cronbach’s α = 0,826), but very weak for the biopsychosocial componente (Cronbach’s α = 0,589). Relatively to convergent and discriminative validity, a statistically significant association was found, between the components 1 (biomedical) of the Portuguese version of PABS-PT and the HC-PAIRS (Rs= 0,481, p≤ 0,005) and negative, weak and significant between the total score of component 2 (biopsychosocial) and the HC-PAIRS (Rs = -0,038, p=0,612). Conclusion: The Portuguese Version of PABS-PT is easy to understand and seems to be a valid instrument to measure the attitudes and beliefs of physiotherapists in the management of patients with chronic low back pain. However, the biopsychosocial component requires a further deep analysis to examine a preferable biopsychosocial orientation.

Genome-scale metabolic network reconstruction of Polaromonas sp. strain JS666: analysis of cDCE degradation rates and design of experiments for bioremediation improvement

Release of chloroethene compounds into the environment often results in groundwater contamination, which puts people at risk of exposure by drinking contaminated water. cDCE (cis-1,2-dichloroethene) accumulation on subsurface environments is a common environmental problem due to stagnation and partial degradation of other precursor chloroethene species. Polaromonas sp. strain JS666 apparently requires no exotic growth factors to be used as a bioaugmentation agent for aerobic cDCE degradation. Although being the only suitable microorganism found capable of such, further studies are needed for improving the intrinsic bioremediation rates and fully comprehend the metabolic processes involved. In order to do so, a metabolic model, iJS666, was reconstructed from genome annotation and available bibliographic data. FVA (Flux Variability Analysis) and FBA (Flux Balance Analysis) techniques were used to satisfactory validate the predictive capabilities of the iJS666 model. The iJS666 model was able to predict biomass growth for different previously tested conditions, allowed to design key experiments which should be done for further model improvement and, also, produced viable predictions for the use of biostimulant metabolites in the cDCE biodegradation.

Introducing mapping standards in the quality assessment of buildings extracted from very high resolution satellite imagery

Many municipal activities require updated large-scale maps that include both topographic and thematic information. For this purpose, the efficient use of very high spatial resolution (VHR) satellite imagery suggests the development of approaches that enable a timely discrimination, counting and delineation of urban elements according to legal technical specifications and quality standards. Therefore, the nature of this data source and expanding range of applications calls for objective methods and quantitative metrics to assess the quality of the extracted information which go beyond traditional thematic accuracy alone. The present work concerns the development and testing of a new approach for using technical mapping standards in the quality assessment of buildings automatically extracted from VHR satellite imagery. Feature extraction software was employed to map buildings present in a pansharpened QuickBird image of Lisbon. Quality assessment was exhaustive and involved comparisons of extracted features against a reference data set, introducing cartographic constraints from scales 1:1000, 1:5000, and 1:10,000. The spatial data quality elements subject to evaluation were: thematic (attribute) accuracy, completeness, and geometric quality assessed based on planimetric deviation from the reference map. Tests were developed and metrics analyzed considering thresholds and standards for the large mapping scales most frequently used by municipalities. Results show that values for completeness varied with mapping scales and were only slightly superior for scale 1:10,000. Concerning the geometric quality, a large percentage of extracted features met the strict topographic standards of planimetric deviation for scale 1:10,000, while no buildings were compliant with the specification for scale 1:1000.

The late adopter scale: A measure of late adopters of technological innovations

Diffusion of Innovation is a topic of interest for researchers and practitioners. Although substantial research is conducted on user categories, researchers often focus on the first half of the curve, ignoring the late adopters. We conduct two studies to measure the attributes of late adopters. In our first study of mobile phone users, we develop the Late-Adopter Scale. We then test it on a sample of laptop users. This scale is multi-dimensional, presents nomological and discriminant validity and has three dimensions: 1) rate of adoption, 2) resistance to innovation, and 3) skepticism. Findings reveal that all three Late Adopter Scale dimensions are significantly associated with low price preference. Moreover, in both samples skepticism is associated with high preference for simple products, lower leading edge status, and lower product involvement. Discussion focuses on implications of this new scale to theory and practice of new product development and diffusion of innovation.