Polychlorinated Dibenzodioxins and Dibenzofurans in Butter from Different States in Australia

Nine samples of butter from producers in various states of Australia were analysed for polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) and polychlorinated dibenzofurans (PCDFs). Detectable concentrations of 2,3,7,8-chlorine substituted PCDD/Fs were found in all samples. The mean PCDD/F concentration expressed as 2',3,7,8-TCDD equivalents (TEQs) was 0.19 pg TEQ g(-1) fat. The highest concentration (0.46 pg TEQ g(-1) fat) was observable in a sample from Victoria which is the most densely populated state. Overall the results indicate that PCDD/F concentrations in dairy products from Australia are low in comparison to the levels in dairy products of industrialized countries on the Northern Hemisphere. As expected, this study provides evidence that the environmental and consequently the human body burden of PCDD/ Fs to be relatively low in Australia.

Applications of motion study in developmental disabilities: A review

Motion study is an engineering technology that analyzes human body motions. During the past decade (1990-1999) a series of studies investigated the role of motion study in developmental disabilities. This article reviews the literature on the applications of motion study in the field. A historical and conceptual review of motion study leading to the current status of studies is presented followed by a review of the research literature. Two main eras of research focus were identified. The first era (1990-1995) of studies established the superior effectiveness and efficiency of tasks designed with motion study or motion study-related principles over traditional site-based task designs. The second era (1995-1999) of studies examined the interaction between motion study-based task designs and other variables such as choice, preference, and functionally equivalent and competing task designs and communicative alternatives. Our review found that applying motion study principles as an antecedent guide and practice to eliminating or reducing ineffective motions and simplifying effective motions resulted in positive task outcomes with most of the participants.

Learning about life and death in early childhood

Inagaki and Hatano (2002) have argued that young children initially understand biological phenomena in terms of vitalism, a mode of construal in which life or life-force is the central causal-explanatory concept. This study investigated the development of vitalistic reasoning in young children's concepts of life, the human body and death. Sixty preschool children between the ages of 3 years, 7 months and 5 years, 11 months participated. All children were initially given structured interviews to assess their knowledge of (1) human body function and (2) death. From this sample 40 children in the Training group were taught about the human body and how it functions to maintain life. The Control group (n = 20) received no training. All 60 children were subsequently reassessed on their knowledge of human body function and death. Results from the initial interviews indicated that young children who spontaneously appealed to vitalistic concepts in reasoning about human body functioning were also more sophisticated in their understanding of death. Results from the posttraining interviews showed that children readily learned to adopt a vitalistic approach to human body functioning, and that this learning coincided with significant development in their understanding of human body function, and of death. The overall pattern of results supports the claim that the acquisition of a vitalistic causal-explanatory framework serves to structure children's concepts and facilitates learning in the domain of biology. (C) 2003 Elsevier Science (USA). All rights reserved.

Análise do nível de estresse baseada em sinais de eletroencefalografia e de condutância da pele

O estresse pode afetar qualquer pessoa, independente de idade, sexo ou etnia. O organismo humano o utiliza como uma resposta adaptativa frente a situações diversas, as quais requeiram alguma adaptação do organismo para que possa enfrentar tal situação. Dependendo do estímulo estressor, pode ser gerado no indivíduo desgastes físico, mental ou emocional, no entanto, o estresse não representa necessariamente algo ruim ou patológico; este é um mecanismo de adaptação vital para a sobrevivência da espécie humana. Porém, o número de pessoas que são afetadas de forma negativa pelo estresse tem crescido imensamente nas últimas décadas. Pesquisas destacam que nos Estados Unidos cerca de 60% a 90% dos atendimentos médicos estão relacionados de alguma maneira com o estresse, enquanto que no Brasil aproximadamente 80% da população sofre de estresse, sendo que desses, 30% encontram-se na fase mais crítica, a chamada fase de exaustão. Tendo em vista que a principal forma de identificação de estresse ainda é realizada através do uso de questionário de autorrelato. O presente estudo apresenta como contribuição uma metodologia de análise do nível de estresse baseada na variação da condutância galvânica da pele e de sinais de eletroencefalografia, sendo utilizados como parâmetros a assimetria do ritmo alfa, assim como a razão entre os ritmos beta e alfa no córtex frontal e pré-frontal. Para a gravação dos sinais de EEG foi utilizado um dispositivo portátil, com eletrodos especificamente situados nas posições aF3, F3, F4 e aF4, de acordo com o Sistema Internacional 10/20 de posicionamento de eletrodos. Os participantes deste estudo são Bombeiros Militares da 1ª Cia de Vitória-ES. Foram utilizadas três classes de estímulos emocionais positivos, calmos e negativos, através da utilização de imagens pertencentes ao banco de dados IAPS (International Affective Picture System). Os resultados de acurácia obtidos através de um classificador SVM (Support Vector Machine) chegam a 88,24% para classe de estímulos positivos, 84,09% para classe calma e de 92,86% para os estímulos negativos. Deste modo, esta pesquisa apresenta uma combinação de parâmetros que podem ser aferidos com equipamentos de baixo custo, e fornecem condições de diferenciar estímulos estressantes, podendo assim, ser utilizada para auxiliar no treinamento de profissionais da área de urgência e emergência.

A laparoscopic surgery training interface

Laparoscopy is a surgical procedure on which operations in the abdomen are performed through small incisions using several specialized instruments. The laparoscopic surgery success greatly depends on surgeon skills and training. To achieve these technical high-standards, different apprenticeship methods have been developed, many based on in vivo training, an approach that involves high costs and complex setup procedures. This paper explores Virtual Reality (VR) simulation as an alternative for novice surgeons training. Even though several simulators are available on the market claiming successful training experiences, their use is extremely limited due to the economic costs involved. In this work, we present a low-cost laparoscopy simulator able to monitor and assist the trainee’s surgical movements. The developed prototype consists of a set of inexpensive sensors, namely an accelerometer, a gyroscope, a magnetometer and a flex sensor, attached to specific laparoscopic instruments. Our approach allows repeated assisted training of an exercise, without time constraints or additional costs, since no human artificial model is needed. A case study of our simulator applied to instrument manipulation practice (hand-eye coordination) is also presented.

Hand-held robotic device for laparoscopic surgery and training

Laparoscopic surgery (LS) has revolutionized traditional surgical techniques introducing minimally invasive procedures for diagnosis and local therapies. LSs have undeniable advantages, such as small patient incisions, reduced postoperative pain and faster recovery. On the other hand, restricted vision of the anatomical target, difficult handling of the surgical instruments, restricted mobility inside the human body, need of dexterity to hand-eye coordination and inadequate and non-ergonomic surgical instruments may restrict LS only to more specialized surgeons. To overcome the referred limitations, this work presents a new robotic surgical handheld system – the EndoRobot. The EndoRobot was designed to be used in clinical practice or even as a surgical simulator. It integrates an electromechanical system with 3 degrees of freedom. Each degree can be manipulated independently and combined with different levels of sensitivity allowing fast and slow movements. As other features, the EndoRobot has battery power or external power supply, enables the use of bipolar radiofrequency to prevent bleeding while cutting and allows plug-and-play of the laparoscopic forceps for rapid exchange. As a surgical simulator, the system was also instrumented to measure and transmit, in real time, its position and orientation for a training software able to monitor and assist the trainee’s surgical movements.

Identificação e análise de movimento humano com ultrassons

Faz-se nesta dissertação a análise do movimento humano utilizando sinais de ultrassons refletidos pelos diversos membros do corpo humano, designados por assinaturas de ultrassons. Estas assinaturas são confrontadas com os sinais gerados pelo contato dos membros inferiores do ser humano com o chão, recolhidos de forma passiva. O método seguido teve por base o estudo das assinaturas de Doppler e micro-Doppler. Estas assinaturas são obtidas através do processamento dos ecos de ultrassons recolhidos, com recurso à Short-Time Fourier Transform e apresentadas sobre a forma de espectrograma, onde se podem identificar os desvios de frequência causados pelo movimento das diferentes partes do corpo humano. É proposto um algoritmo inovador que, embora possua algumas limitações, é capaz de isolar e extrair de forma automática algumas das curvas e parâmetros característicos dos membros envolvidos no movimento humano. O algoritmo desenvolvido consegue analisar as assinaturas de micro-Doppler do movimento humano, estimando diversos parâmetros tais como o número de passadas realizadas, a cadência da passada, o comprimento da passada, a velocidade a que o ser humano se desloca e a distância percorrida. Por forma a desenvolver, no futuro, um classificador capaz de distinguir entre humanos e outros animais, são também recolhidas e analisadas assinaturas de ultrassons refletidas por dois animais quadrúpedes, um canino e um equídeo. São ainda estudadas as principais características que permitem classificar o tipo de animal que originou a assinatura de ultrassons. Com este estudo mostra-se ser possível a análise de movimento humano por ultrassons, havendo características nas assinaturas recolhidas que permitem a classificação do movimento como humano ou não humano. Do trabalho desenvolvido resultou ainda uma base de dados de assinaturas de ultrassons de humanos e animais que permitirá suportar trabalho de investigação e desenvolvimento futuro.

Study of the one dimensional and transient bioheat transfer equation: Multi-layer solution development and applications

: In this work we derive an analytical solution given by Bessel series to the transient and one-dimensional (1D) bioheat transfer equation in a multi-layer region with spatially dependent heat sources. Each region represents an independent biological tissue characterized by temperature-invariant physiological parameters and a linearly temperature dependent metabolic heat generation. Moreover, 1D Cartesian, cylindrical or spherical coordinates are used to define the geometry and temperature boundary conditions of first, second and third kinds are assumed at the inner and outer surfaces. We present two examples of clinical applications for the developed solution. In the first one, we investigate two different heat source terms to simulate the heating in a tumor and its surrounding tissue, induced during a magnetic fluid hyperthermia technique used for cancer treatment. To obtain an accurate analytical solution, we determine the error associated with the truncated Bessel series that defines the transient solution. In the second application, we explore the potential of this model to study the effect of different environmental conditions in a multi-layered human head model (brain, bone and scalp). The convective heat transfer effect of a large blood vessel located inside the brain is also investigated. The results are further compared with a numerical solution obtained by the Finite Element Method and computed with COMSOL Multi-physics v4.1 (c). (c) 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

A influência da marcha com tripé nos parâmetros metabólicos em jovens e idosos

Introdução: Os parâmetros metabólicos durante a marcha normal e a sua regulação são importantes devido ao metabolismo oxidativo ser o principal meio através do qual o organismo humano gera energia para realizar as atividades do quotidiano. Nem sempre a marcha é realizada de forma independente e necessita do apoio de auxiliares de marcha, como o tripé, que tem por função ampliar a base de sustentação e melhorar o equilíbrio. Objetivo: Analisar a influência de utilização de um tripé na marcha, na despesa energética em jovens e idosos saudáveis Métodos: Realizou-se um estudo observacional transversal numa amostra de 21 voluntários, com idade entre 18 a 25 anos e mais ou igual a 60 anos. Realizaram-se as avaliações com o Cosmed K4b2 (Cosmed, Rome, Italy), sendo através do mesmo que os dados foram recolhidos. Foi utilizado o teste de Friedman, com P <0,05. Resultados: Os resultados obtidos para o gasto energético nos jovens foram inferiores aos valores obtidos pelos idosos. Relativamente ao metabolismo energético o substrato energético utilizado pelos jovens foi o proteico e o lipídico pelos idosos. Entre sexos foram os homens quem tiveram um maior gasto energético. Conclusão: O uso do tripé durante a marcha não influencia o gasto energético em adultos jovens e/ou idosos saudáveis.

A biosignal embedded system for physiological computing

Thesis submitted in the fulfilment of the requirements for the Degree of Master in Electronic and Telecomunications Engineering

Adverse effect of alcohol drinking: the role of oxidative stress

Atualmente, o álcool tem um papel importante na saúde pública e surge como um dos principais problemas sociais no mundo, dado que é a droga mais viciante aceite em encontros sociais. Provavelmente, por essa razão, os riscos do consumo abusivo do álcool são subestimados pelos jovens, mulheres grávidas e idosos. O álcool, quando ingerido em altas proporções, pode afetar todos os órgãos e desencadear inúmeras doenças, tais como a doença cardíaca coronariana, doença neurodegenerativa, as doenças crónicas e câncer. O álcool afeta ainda o estado psicológico, induzindo a violência, o estado antissocial e situações de risco de comportamentos. Por estas razões, o álcool tornou-se um foco principal da investigação, avaliando os seus efeitos sobre o corpo humano. Nesta pesquisa, foram suscitadas amostras de sangue de um grupo de pacientes em tratamento psicológico e/ou farmacêutico que serão analisadas com quatro métodos: Teste de Radicais Livres do Oxigénio (FORT), Defesa contra Radicais Livres do Oxigénio (FORD), cromatografia gasosa (GC) e cromatografia líquida de alta pressão (HPLC). Ambos os métodos FORT e FORD avaliam o stress oxidativo pela quantificação de radicais livres e a capacidade de antioxidantes em eliminar esses radicais livres, respetivamente. O stress oxidativo é o efeito do excesso de consumo de álcool, que é reduzido pela capacidade de ação dos antioxidantes. A boa reprodutibilidade, precisão e exatidão de ambos os métodos indicam que estes podem ser aplicados em rápidos diagnósticos. Para o método FORT e considerando o início do tratamento, os pacientes alcoólicos apresentaram uma média de 3,59±1.01mmol/LH2O2 e o grupo de controlo uma média de 1,42±0.53mmol/LH2O2, o que mostra uma diferença significativa entre os dois grupos (P=0,0006). Para o método FORD, pacientes alcoólicos apresentam uma média de 1,07±0.53mmol/LH2O2 e o grupo de controlo, uma média de 2,81±0.46mmol/LH2O2, mostrando também uma média significativa (P=0,0075). Após 15 dias de tratamento observou-se que há uma diferença entre os dois grupos de pacientes alcoólicos, mas não há nenhum melhoramento em relação ao grupo de pacientes em tratamento. No método FORT os grupos mostram uma diferença significativa (P=0,0073), tendo os pacientes sem tratamento farmacêutico melhores resultados (2.37±0.44mmol/LH2O2) do que os pacientes com tratamento (3.72±1,04mmol/LH2O2). O oposto ocorre no método FORD, os pacientes em tratamento farmacêutico presentam melhores resultados (1.16±0.65mmol/LH2O2) do que o outro grupo (0.75±0.22mmol/LH2O2), não sendo, no entanto, uma diferença significativa entre os dois grupos (P=0.16). Os resultados obtidos para a concentração de MDA pelo método de HPLC mostraram que o grupo de controlo tem valores mais baixos do que os pacientes alcoólicos, embora a diferença não seja muito significativa (P = 0,084), mas é ainda elevada. Além disso, os dois grupos de pacientes não apresentaram uma diferença significativa entre os seus resultados no início (P=0,77) e no fim (P=0,79) do tratamento. De acrescentar ainda que, os resultados da concentração de álcool no sangue determinados pelo método de CG mostraram que só alguns pacientes sem tratamento consumiram álcool durante o período de tratamento, o que influencia negativamente a conclusão sobre o efeito do tratamento. Contudo, outros fatores externos podem ainda influenciar os resultados finais, tais como o estado nutricional e estado psicológico dos pacientes, se o paciente continua a beber durante o tempo de tratamento ou até mesmo se o paciente é exposto a outros tipos de substâncias nocivas. Existe ainda a possibilidade de o tempo de aplicação do tratamento não ser suficiente para apresentar um efeito positivo em relação ao stress oxidativo e este é um outro fator que contribui para a impossibilidade de confirmar sobre o efeito, quer seja positivo ou negativo, do tratamento antioxidante.

Síntese de derivados de ácidos fenólicos e estudo da sua actividade antioxidante

A peroxidação lipídica, além de causar sérios danos no corpo humano, é a principal causa da deterioração dos alimentos afectando a sua cor, aroma e valor nutricional, o que conduz a uma diminuição do seu ciclo de vida. O fenómeno de oxidação pode ser retardado com recurso a antioxidantes, de origem natural ou sintética, que inibam a formação de espécies reactivas, ou que reajam com estas, formando posteriormente radicais com menor grau de reactividade. Nesta dissertação procedeu-se à síntese e elucidação estrutural de novos antioxidantes, derivados dos ácidos 3,4-diidroxibenzóico (PCA) e 3,4-diidroxifenilacético (DOPAC), e à avaliação da sua actividade anti-radicalar e antioxidante. Os novos antioxidantes sintetizados foram caracterizados usando RMN de 1H e de 13C, FTIR e EM-IE. A avaliação da actividade antioxidante foi realizada com base no método do radical 2,2- difenil-1-picrilhidrazilo (DPPH·) e por técnicas electroquímicas (voltametria de impulso diferencial e voltametria cíclica). Os resultados obtidos permitiram concluir que a eficácia anti-radicalar (AE) é determinada por aspectos da estrutura molecular dos compostos, nomeadamente pela presença de grupos hidroxilo no anel aromático e também de grupos extensores relativamente à posição do grupo carboxílico. Os resultados permitiram verificar que o DOPAC apresenta a mais elevada eficiência anti-radicalar dos compostos em estudo, incluindo o trolox e o ácido gálhico (compostos de referência). Com base nos resultados obtidos concluiu-se que, um menor potencial de oxidação conduz a uma melhor actividade anti-radicalar dos compostos. De facto, verificou-se para o PCA e respectivos ésteres o maior potencial de oxidação e também a menor eficiência anti-radicalar. Em contrapartida, os antioxidantes com maior eficiência anti-radicalar, DOPAC, trolox e ácido gálhico, apresentaram menor potencial de oxidação.

Association between grip strength, anthropometric data and functional capacity

The hand is one of the most important instruments of the human body, mainly due to the possibility of grip movements. Grip strength has been described as an important predictor of functional capacity. There are several factors that may influence it, such as gender, age and anthropometric characteristics. Functional capacity refers to the ability to perform daily activities which allow the individual to self-care and to live with autonomy. Composite Physical Function (CPF) scale is an evaluation tool for functional capacity that includes daily activities, self-care, sports activities, upper limb function and gait capacity. In 2011, Portugal had 15% of young population (0-14years) and 19% of elderly population (over 65 years). Considering the double-ageing phenomen, it is important to understand the effect of the grip strength in elderly individuals, considering their characteristics, as the need to maintainin dependency as long as possible.

Effect of technical parameters on dose and image quality in a computed radiography system

The discovery of X-rays was undoubtedly one of the greatest stimulus for improving the efficiency in the provision of healthcare services. The ability to view, non-invasively, inside the human body has greatly facilitated the work of professionals in diagnosis of diseases. The exclusive focus on image quality (IQ), without understanding how they are obtained, affect negatively the efficiency in diagnostic radiology. The equilibrium between the benefits and the risks are often forgotten. It is necessary to adopt optimization strategies to maximize the benefits (image quality) and minimize risk (dose to the patient) in radiological facilities. In radiology, the implementation of optimization strategies involves an understanding of images acquisition process. When a radiographer adopts a certain value of a parameter (tube potential [kVp], tube current-exposure time product [mAs] or additional filtration), it is essential to know its meaning and impact of their variation in dose and image quality. Without this, any optimization strategy will be a failure. Worldwide, data show that use of x-rays has been increasingly frequent. In Cabo Verde, we note an effort by healthcare institutions (e.g. Ministry of Health) in equipping radiological facilities and the recent installation of a telemedicine system requires purchase of new radiological equipment. In addition, the transition from screen-films to digital systems is characterized by a raise in patient exposure. Given that this transition is slower in less developed countries, as is the case of Cabo Verde, the need to adopt optimization strategies becomes increasingly necessary. This study was conducted as an attempt to answer that need. Although this work is about objective evaluation of image quality, and in medical practice the evaluation is usually subjective (visual evaluation of images by radiographer / radiologist), studies reported a correlation between these two types of evaluation (objective and subjective) [5-7] which accredits for conducting such studies. The purpose of this study is to evaluate the effect of exposure parameters (kVp and mAs) when using additional Cooper (Cu) filtration in dose and image quality in a Computed Radiography system.

Anti-Corrosion performance of a new silane coating for corrosion protection of AZ31 Magnesium alloy in Hank’s solution

Mg alloys can be used as bioresorsable metallic implants. However, the high corrosion rate of magnesium alloys has limited their biomedical applications. Although Mg ions are essential to the human body, an excess may cause undesirable health effects. Therefore, surface treatments are required to enhance the corrosion resistance of magnesium parts, decreasing its rate to biocompatible levels and allowing its safe application as bioresorbable metallic implants. The application of biocompatible silane coatings is envisaged as a suitable strategy for retarding the corrosion process of magnesium alloys. In the current work, a new glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) based coating was tested on AZ31 magnesium substrates subjected to different surface conditioning procedures before coating deposition. The surface conditioning included a short etching with hydrofluoric acid (HF) or a dc polarisation in alkaline electrolyte. The silane coated samples were immersed in Hank's solution and the protective performance of the coating was studied through electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The EIS data was treated by new equivalent circuit models and the results revealed that the surface conditioning process plays a key role in the effectiveness of the silane coating. The HF treated samples led to the highest impedance values and delayed the coating degradation, compared to the mechanically polished samples or to those submitted to dc polarisation.