A type system for access control in an object-oriented language

Trabalho apresentado no âmbito do Mestrado em Engenharia Informática, como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

Extremum estimators and stochastic optimization methods

Submitted in partial fulfillment for the Requirements for the Degree of PhD in Mathematics, in the Speciality of Statistics in the Faculdade de Ciências e Tecnologia

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

Evaluation of long term persistence of Diabetes Mellitus Type II treatment newly diagnosed patients in Lisbon and Tagus health administration region : a three year follow up study

RESUMO: Raional: A persistência à terapêutica é o tempo em qualquer antidiabético oral, desde o seu início até à descontinuação de todas as medicações ou até ao fim do período do estudo. Os objetivos deste estudo foi a análise da persistência à terapêutica no segundo e terceiro anos após início do tratamento em doentes adultos diagnosticados na região de Lisboa e Vale do Tejo e determinar o efeito de determinadas variáveis na persistência a longo prazo. Métodos: Um estudo retrospetivo não interventivo foi desenhado com base nos dados a obter do SIARS (prescrições e aquisições na farmácia) e Pordata. A persistência foi quantificada como a percentagem de doentes que continuam a adquirir pelo menos um antidiabético oral ao segundo e terceiro anos após a compra da primeira receita. A associação entre a persistência e o segundo e terceiro anos com cada uma das co-variáveis foi aferido pelo teste qui-quadrado e os odd ratios foram calculados com recurso a um modelo de regressão logística. Resultados: A persistência à terapêutica obtida foi de 80% e 62% para o segundo e terceiro anos após início da terapêutica. Odd ratios para primeiro e segundo ano: número de grupos farmacoterapêuticos diferentes (OR = 2.167, 1.807 – 2.598, p = 0.000 / OR = 1.863, 1.621 – 2.142, p = 0.000); idade (OR = 0.914, 0.772 – 1.081, p = 0.294 / OR = 0.875, 0.764 – 1.002, p = 0.054); sexo (OR = 1.163, 0.983 – 1.377, p = 0.079); número de diferentes prescritores (OR = 3.594, 3.030 – 4.262, p = 0.000 / OR = 2.167, 1.886 – 2.491, p = 0.000); instituição de prescrição (OR = 0.725, 0.698 – 0.753, p = 0.000 / OR = 0.683, 0.650 – 0.717, p = 0.000); grupo farmacoterapêutico (OR = 1.056, 1.043 – 1.069, p = 0.000 / OR = 1.077, 1.060 – 1.095, p = 0.000); relação com o médico (OR = 0.834, 0.816 – 0.852, p = 0.000 / OR = 0.799, 0.777 – 0.821, p = 0.000) e custo médio mensal por grupo farmacoterapêutico (OR = 0.954, 0.942 – 0.968, p = 0.000 / OR = 0.930, 0.914 – 0.947, p = 0.000). Conclusões: O valor da persistência à terapêutica no segundo ano é ligeiramente acima do que é mencionado na literatura e não existem dados para comparar os resultados do terceiro ano. Relativamente ao efeito das co-variáveis no segundo e terceiro anos após o início do tratamento, os resultados são sobreponíveis, sendo que o sexo não está associado à persistência ao terceiro ano.----------------------------------ABSTRACT: Background: Therapy persistence is the time on any antidiabetic medication, from initiation of therapy to discontinuation of all medications or the end of the study period. The aim of the study was to analyse the therapy persistence in the second and third years after treatment initiation in newly diagnosed adult patients in the Lisbon and Tagus Valley region and to determine the effect of several co-variables in the long term persistence. Methods: A retrospective non-interventional study based on SIARS data (drug prescriptions and acquisitions) and Pordata was designed. Persistence was quantified as the percentage of patients that continued to purchase at least one type of antidiabetic at year 2 and 3 after the date of first prescription acquisition. Association between persistence at second and third years with each of the other co-variables were verified by using the Chi-Square test and odds ratio were calculated using a regression logistic model. Results: Therapy persistence obtained was 80% and 62% for the second and third years after treatment initiation. Odd ratios for second and third years: number of different pharmacotherapeutic groups (OR = 2.167, 1.807 – 2.598, p = 0.000 / OR = 1.863, 1.621 – 2.142, p = 0.000); age (OR = 0.914, 0.772 – 1.081, p = 0.294 / OR = 0.875, 0.764 – 1.002, p = 0.054); gender (OR = 1.163, 0.983 – 1.377, p = 0.079); number of different prescribers (OR = 3.594, 3.030 – 4.262, p = 0.000 / OR = 2.167, 1.886 – 2.491, p = 0.000); institution of prescription (OR = 0.725, 0.698 – 0.753, p = 0.000 / OR = 0.683, 0.650 – 0.717, p = 0.000); pharmacotherapeutic group (OR = 1.056, 1.043 – 1.069, p = 0.000 / OR = 1.077, 1.060 – 1.095, p = 0.000); relationship with the physician (OR = 0.834, 0.816 – 0.852, p = 0.000 / OR = 0.799, 0.777 – 0.821, p = 0.000) and average cost per month and per pharmacotherapeutic group (OR = 0.954, 0.942 – 0.968, p = 0.000 / OR = 0.930, 0.914 – 0.947, p = 0.000). Conclusions: Second year therapy persistence value is slightly above of what is referenced in literature and no data was found to compare the third year value. Regarding the effect of the co-variables analysed at second and third years after treatment initiation, the results were overlapping with gender being not associated with persistence at the third year.

Electrohysterogram signal component cataloging with spectral and time-frequency methods

The Electrohysterogram (EHG) is a new instrument for pregnancy monitoring. It measures the uterine muscle electrical signal, which is closely related with uterine contractions. The EHG is described as a viable alternative and a more precise instrument than the currently most widely used method for the description of uterine contractions: the external tocogram. The EHG has also been indicated as a promising tool in the assessment of preterm delivery risk. This work intends to contribute towards the EHG characterization through the inventory of its components which are: • Contractions; • Labor contractions; • Alvarez waves; • Fetal movements; • Long Duration Low Frequency Waves; The instruments used for cataloging were: Spectral Analysis, parametric and non-parametric, energy estimators, time-frequency methods and the tocogram annotated by expert physicians. The EHG and respective tocograms were obtained from the Icelandic 16-electrode Electrohysterogram Database. 288 components were classified. There is not a component database of this type available for consultation. The spectral analysis module and power estimation was added to Uterine Explorer, an EHG analysis software developed in FCT-UNL. The importance of this component database is related to the need to improve the understanding of the EHG which is a relatively complex signal, as well as contributing towards the detection of preterm birth. Preterm birth accounts for 10% of all births and is one of the most relevant obstetric conditions. Despite the technological and scientific advances in perinatal medicine, in developed countries, prematurity is the major cause of neonatal death. Although various risk factors such as previous preterm births, infection, uterine malformations, multiple gestation and short uterine cervix in second trimester, have been associated with this condition, its etiology remains unknown [1][2][3].

Production of polyhydroxyalkanoates from oil-containing substrates

Different oil-containing substrates, namely, used cooking oil (UCO), fatty acids-byproduct from biodiesel production (FAB) and olive oil deodorizer distillate (OODD) were tested as inexpensive carbon sources for the production of polyhydroxyalkanoates (PHA) using twelve bacterial strains, in batch experiments. The OODD and FAB were exploited for the first time as alternative substrates for PHA production. Among the tested bacterial strains, Cupriavidus necator and Pseudomonas resinovorans exhibited the most promising results, producing poly-3-hydroxybutyrate, P(3HB), form UCO and OODD and mcl-PHA mainly composed of 3-hydroxyoctanoate (3HO) and 3-hydroxydecanoate (3HD) monomers from OODD, respectively. Afterwards, these bacterial strains were cultivated in bioreactor. C. necator were cultivated in bioreactor using UCO as carbon source. Different feeding strategies were tested for the bioreactor cultivation of C. necator, namely, batch, exponential feeding and DO-stat mode. The highest overall PHA productivity (12.6±0.78 g L-1 day-1) was obtained using DO-stat mode. Apparently, the different feeding regimes had no impact on polymer thermal properties. However, differences in polymer‟s molecular mass distribution were observed. C. necator was also tested in batch and fed-batch modes using a different type of oil-containing substrate, extracted from spent coffee grounds (SCG) by super critical carbon dioxide (sc-CO2). Under fed-batch mode (DO-stat), the overall PHA productivity were 4.7 g L-1 day-1 with a storage yield of 0.77 g g-1. Results showed that SCG can be a bioresource for production of PHA with interesting properties. Furthermore, P. resinovorans was cultivated using OODD as substrate in bioreactor under fed-batch mode (pulse feeding regime). The polymer was highly amorphous, as shown by its low crystallinity of 6±0.2%, with low melting and glass transition temperatures of 36±1.2 and -16±0.8 ºC, respectively. Due to its sticky behavior at room temperature, adhesiveness and mechanical properties were also studied. Its shear bond strength for wood (67±9.4 kPa) and glass (65±7.3 kPa) suggests it may be used for the development of biobased glues. Bioreactor operation and monitoring with oil-containing substrates is very challenging, since this substrate is water immiscible. Thus, near-infrared spectroscopy (NIR) was implemented for online monitoring of the C. necator cultivation with UCO, using a transflectance probe. Partial least squares (PLS) regression was applied to relate NIR spectra with biomass, UCO and PHA concentrations in the broth. The NIR predictions were compared with values obtained by offline reference methods. Prediction errors to these parameters were 1.18 g L-1, 2.37 g L-1 and 1.58 g L-1 for biomass, UCO and PHA, respectively, which indicates the suitability of the NIR spectroscopy method for online monitoring and as a method to assist bioreactor control. UCO and OODD are low cost substrates with potential to be used in PHA batch and fed-batch production. The use of NIR in this bioprocess also opened an opportunity for optimization and control of PHA production process.