Modeling of the lung impedance using a fractional order ladder network with constant phase elements

The self similar branching arrangement of the airways makes the respiratory system an ideal candidate for the application of fractional calculus theory. The fractal geometry is typically characterized by a recurrent structure. This study investigates the identification of a model for the respiratory tree by means of its electrical equivalent based on intrinsic morphology. Measurements were obtained from seven volunteers, in terms of their respiratory impedance by means of its complex representation for frequencies below 5 Hz. A parametric modeling is then applied to the complex valued data points. Since at low-frequency range the inertance is negligible, each airway branch is modeled by using gamma cell resistance and capacitance, the latter having a fractional-order constant phase element (CPE), which is identified from measurements. In addition, the complex impedance is also approximated by means of a model consisting of a lumped series resistance and a lumped fractional-order capacitance. The results reveal that both models characterize the data well, whereas the averaged CPE values are supraunitary and subunitary for the ladder network and the lumped model, respectively.

A theoretical study on modelling the respiratory tract with ladder networks by means of intrinsic fractal geometry

Fractional order modeling of biological systems has received significant interest in the research community. Since the fractal geometry is characterized by a recurrent structure, the self-similar branching arrangement of the airways makes the respiratory system an ideal candidate for the application of fractional calculus theory. To demonstrate the link between the recurrence of the respiratory tree and the appearance of a fractional-order model, we develop an anatomically consistent representation of the respiratory system. This model is capable of simulating the mechanical properties of the lungs and we compare the model output with in vivo measurements of the respiratory input impedance collected in 20 healthy subjects. This paper provides further proof of the underlying fractal geometry of the human lungs, and the consequent appearance of constant-phase behavior in the total respiratory impedance.

Analysis of the Respiratory Dynamics During Normal Breathing by Means of Pseudophase Plots and Pressure–Volume Loops

This paper reports on the analysis of tidal breathing patterns measured during noninvasive forced oscillation lung function tests in six individual groups. The three adult groups were healthy, with prediagnosed chronic obstructive pulmonary disease, and with prediagnosed kyphoscoliosis, respectively. The three children groups were healthy, with prediagnosed asthma, and with prediagnosed cystic fibrosis, respectively. The analysis is applied to the pressure-volume curves and the pseudophase-plane loop by means of the box-counting method, which gives a measure of the area within each loop. The objective was to verify if there exists a link between the area of the loops, power-law patterns, and alterations in the respiratory structure with disease. We obtained statistically significant variations between the data sets corresponding to the six groups of patients, showing also the existence of power-law patterns. Our findings support the idea that the respiratory system changes with disease in terms of airway geometry and tissue parameters, leading, in turn, to variations in the fractal dimension of the respiratory tree and its dynamics.

Nonlinear dynamics of the patient’s response to drug effect during general anesthesia

In today’s healthcare paradigm, optimal sedation during anesthesia plays an important role both in patient welfare and in the socio-economic context. For the closed-loop control of general anesthesia, two drugs have proven to have stable, rapid onset times: propofol and remifentanil. These drugs are related to their effect in the bispectral index, a measure of EEG signal. In this paper wavelet time–frequency analysis is used to extract useful information from the clinical signals, since they are time-varying and mark important changes in patient’s response to drug dose. Model based predictive control algorithms are employed to regulate the depth of sedation by manipulating these two drugs. The results of identification from real data and the simulation of the closed loop control performance suggest that the proposed approach can bring an improvement of 9% in overall robustness and may be suitable for clinical practice.

Nonlinear dynamics of the patient’s response to drug effect during general anesthesia

In today’s healthcare paradigm, optimal sedation during anesthesia plays an important role both in patient welfare and in the socio-economic context. For the closed-loop control of general anesthesia, two drugs have proven to have stable, rapid onset times: propofol and remifentanil. These drugs are related to their effect in the bispectral index, a measure of EEG signal. In this paper wavelet time–frequency analysis is used to extract useful information from the clinical signals, since they are time-varying and mark important changes in patient’s response to drug dose. Model based predictive control algorithms are employed to regulate the depth of sedation by manipulating these two drugs. The results of identification from real data and the simulation of the closed loop control performance suggest that the proposed approach can bring an improvement of 9% in overall robustness and may be suitable for clinical practice.

A Generic and Compositional Framework for Multicore Response Time Analysis

23rd International Conference on Real-Time Networks and Systems (RTNS 2015). 4 to 6, Nov, 2015, Main Track. Lille, France. Best Paper Award Nominee

Leque das Malformações Congénitas Associadas às Fissuras Lábio Alvéolo Palatinas

As malformações congénitas associadas às fissuras lábio alvéolo palatinas abrangem um largo leque de patologias, com incidência e penetrância muito variáveis consoante os autores. Nos 284 doentes seguidos e/ou referenciados à Consulta de Fissurados do Hospital Dona Estefânia (H.D.E.), estão descritas malformações associadas em 78 (27,5%). Destes, há consanguinidade dos pais em três casos e incidência familiar de fissuras e/ou outras malformações congénitas em 13 e 10 doentes respectivamente. Trinta doentes têm síndromes malformativas bem definidas. Nos restantes 48 identificaram-se 127 malformações congénitas associadas (M.C.A.)sendo segundo os critérios de Smith, 81 mahor e 46 minor. As malformações associadas mais frequentes são as da face (25,9%) e do sistema cardiovascular (16,5%). As anomalias múltiplas (de vários sistemas) são as mais frequentes (47,9%), segundo-se a anomalia isolada (29,1%)e a múltipla de um sistema (22,9%). Quanto à associação de síndromes com o tipo de fissura, palato primário, secundário ou total, as do secundário são as mais frequentes, nomeadamentea Sequência de Pierre Robin (S.P.R.)- 19 em 36 fendas do palato secundário.

Leque de Malformações Congénitas Associadas às Fissuras do Lábio Alvéolo Palatinas

As malformações congénitas associadas às fissuras lábio alvéolo palatinas abrangem um largo leque de patologias, com incidência e penetrância muito variáveis consoante os aurores. Nos 284 doentes seguidos e/ou referenciados a Consulta de Fissurados do Hospital de Dona Estefania (H.D.E.), estão descritas malformações associadas em 78 (27,5%). Destes, há consanguinidade dos pais em três casos e incidência familiar de fissuras e/ou outras malformações congénitasem 13 e 10 doentes respectivamente. Trinta doentes têm síndromes malformativas bem definidas. Nos restantes 48 identificaram-se 127 malformações congénitas associadas (M.C.A.) sendo segundo os critérios de Smith, 81 major e 46 minor. As malformações associadas mais frequentes são as da face ( 25,9 %) e do sistema cardiovascular (16,5 %).As anomalias múltiplas(de vários sistemas) são as mais frequentes (47.9 %), seguindo-se a anomalia isolada (29,1 %) e a múltipla de um sistema (22,9%). Quanto à associação de síndromes com o tipo de fissura, palato primário, secundário ou total, as do secundário são as mais frequentes, nomeadamente a Sequência de Pierre Robin (S.P.R.) - 19 em 36 fendas do palato secundário.

RENAL HISTOPATHOLOGICAL FINDINGS IN DOGS WITH VISCERAL LEISHMANIASIS

Visceral leishmaniasis affects various organs including the kidneys; which can lead to renal failure and death. In order to verify this renal involvement, material was evaluated from 100 dogs naturally infected and with serological diagnosis of canine visceral leishmaniasis (CVL). Inflammatory changes were present in 25.3% of the tubules, in 67.0% of interstitium and in 52.0% of glomeruli. There was no significant difference (p > 0.05) between the presence of glomerulonephritis in symptomatic and oligosymptomatic dogs. The membranous and membranoproliferative glomerulonephritis were the most frequent, both with 18.0% frequency, followed by focal segmental glomerulosclerosis with 14.0%. Changes such as cylindruria, tubular and fibrosis hypertrophy, periglomerular inflammatory infiltrate, and multifocal and diffuse peritubular inflammatory infiltrate were observed. The findings are consistent with those of other authors indicating that renal involvement is common in CVL and the standards of membranous and membranoploriferative glomerulonephritis, as well as the tubulointerstitial involvement, are frequent.

Titulação de anticorpos contra o vírus da raiva em cães, em Campo Grande, MS, na Campanha Anti-Rábica de 2003

Para avaliar a resposta imune em cães, que compareceram a Campanha de Vacinação Anti-Rábica Animal de 2003, foram analisados 333 soros caninos, coletados nos diversos postos de vacinação. Verificou-se que 51,1% dos animais não possuíam títulos protetores. Não foi encontrada associação entre aplicação de vacina e maior número de vacinações, com maior título imunitário.

Comportamento de Lutzomyia longipalpis, vetor principal da leishmaniose visceral americana, em Campo Grande, Estado do Mato Grosso do Sul

O município de Campo Grande, Estado de Mato Grosso do Sul, Brasil, apresenta ocorrência de casos humanos e caninos de leishmaniose visceral desde 2002 e é classificado como área com transmissão intensa. O estudo foi realizado no período de maio de 2003 a abril de 2005, em parceria com a Fundação Nacional de Saúde e a Secretaria de Saúde do Estado, com o objetivo de conhecer o comportamento e a sazonalidade da espécie Lutzomyia longipalpis. As capturas foram realizadas com armadilhas luminosas, tipo CDC, em doze estações distribuídas na zona urbana. As estações com maior densidade situam-se na parte sul da cidade e a abundância relativa aumentou durante, ou logo após, as precipitações pluviométricas. Nos meses frios e secos a quantidade foi reduzida e a abundância relativa foi maior no peridomicílio. A borrifação com alphacypermetrina, em intervalos de quatro meses, contribuiu para a diminuição do vetor em três das quatro estações borrifadas e, das oito que não sofreram intervenção química, cinco tiveram aumento.

Caracterização da tuberculose em portadores de HIV/AIDS em um serviço de referência de Mato Grosso do Sul

Investigou-se a tuberculose quanto à apresentação clínica, desfecho de tratamento e perfil sociodemográfico dos infectados pelo vírus da imunodeficiência humana atendidos em 2003-2005 em um serviço de referência sulmatogrossense. Analisaram-se 66 prontuários de pacientes maiores de 14 anos e informações do Sistema de Informação Nacional de Agravos de Notificação para Tuberculose e do Sistema de Informações de Mortalidade. Predominaram indivíduos do sexo masculino, cor branca, pouca escolaridade e procedência do meio urbano. Identificou-se incremento da apresentação clínica extrapulmonar e sua relação com o comprometimento imunológico. Sobressaíram-se como formas de encerramento da tuberculose a cura (alcançada com acompanhamento mais longo que o previsto) e o óbito (de seis pacientes no início do tratamento da tuberculose). Observaram-se lacunas de preenchimento nas notificações de tuberculose e nos prontuários. Detectou-se a necessidade de diagnosticar precocemente a tuberculose em soropositivos para HIV, de aperfeiçoar os registros nos prontuários e de acompanhar os casos além do período recomendado, por alteração da evolução clínica da tuberculose em co-morbidade com a infecção pelo vírus da imunodeficiência adquirida.

Centros e margens: o lugar ambíguo do Fora-da-Lei Medieval

XVIII Encontro da A.P.E.A.A, Associação Portuguesa de Estudos Anglo-Americanos

Esforço, dedicação, devoção e glória: imagens do leão na cultura medieval inglesa

Neste volume está reunida a maior parte das comunicações apresentadas, em Novembro de 2000, no terceiro ciclo de conferências organizadas pelo Núcleo Científico de Estudos Medievais da Faculdade de Ciências Sociais e Humanas da Universidade Nova de Lisboa. Assunto pouco estudado em Portugal, o da relação da sociedade medieval com o mundo animal, este encontro procurou abranger tópicos tão diversificados como o das heranças mentais, o dos quotidianos e o das imagens, símbolos e discursos mediadores das concepções da fauna e da natureza.