Finite element analysis of pectus carinatum surgical correction via a minimally invasive approach

Pectus carinatum (PC) is a chest deformity caused by a disproportionate growth of the costal cartilages compared to the bony thoracic skeleton, pulling the sternum towards, which leads to its protrusion. There has been a growing interest on using the ‘reversed Nuss’ technique as minimally invasive procedure for PC surgical correction. A corrective bar is introduced between the skin and the thoracic cage and positioned on top of the sternum highest protrusion area for continuous pressure. Then, it is fixed to the ribs and kept implanted for about 2–3 years. The purpose of this work was to (a) assess the stresses distribution on the thoracic cage that arise from the procedure, and (b) investigate the impact of different positioning of the corrective bar along the sternum. The higher stresses were generated on the 4th, 5th and 6th ribs backend, supporting the hypothesis of pectus deformities correction-induced scoliosis. The different bar positioning originated different stresses on the ribs’ backend. The bar position that led to lower stresses generated on the ribs backend was the one that also led to the smallest sternum displacement. However, this may be preferred, as the risk of induced scoliosis is lowered.

Parameters of electrostatic spraying and its influence on the application efficiency

When the electrostatic spraying is used correctly, it provides advantages over conventional systems, however many factors can affect the system efficiency. Therefore, the objective of this study was to evaluate the charge/mass ratio (Q/M) at different spraying distances (0, 1, 2, 3, 4 and 5 m), and the liquid deposition efficiency on the target. Evaluating the Q/M ratio the Faraday cage method was used and to evaluate the liquid deposition efficiency the artificial targets were positioned longitudinally and transversely to the spray jet. It was found that the spraying distance affects the Q/M ratio, consequently, the liquid deposition efficiency. For the closest distance to the target the Q/M ratio was 4.11 mC kg-1, and at distances of 1, 2, 3, 4 and 5 m, the ratio decreased to 1.38, 0.64, 0.31, 0.17 and 0.005 mC kg-1, respectively. For the liquid deposition, the electrostatic system was affected by the target orientation and spraying distance. The target transversely to the jet of liquid did not improve the liquid deposition, but longitudinally increased the deposition up to 3 meters of distance.

Automatic modeling of pectus excavatum corrective prosthesis using artificial neural networks

Pectus excavatum is the most common deformity of the thorax. Pre-operative diagnosis usually includes Computed Tomography (CT) to successfully employ a thoracic prosthesis for anterior chest wall remodeling. Aiming at the elimination of radiation exposure, this paper presents a novel methodology for the replacement of CT by a 3D laser scanner (radiation-free) for prosthesis modeling. The complete elimination of CT is based on an accurate determination of ribs position and prosthesis placement region through skin surface points. The developed solution resorts to a normalized and combined outcome of an artificial neural network (ANN) set. Each ANN model was trained with data vectors from 165 male patients and using soft tissue thicknesses (STT) comprising information from the skin and rib cage (automatically determined by image processing algorithms). Tests revealed that ribs position for prosthesis placement and modeling can be estimated with an average error of 5.0 ± 3.6 mm. One also showed that the ANN performance can be improved by introducing a manually determined initial STT value in the ANN normalization procedure (average error of 2.82 ± 0.76 mm). Such error range is well below current prosthesis manual modeling (approximately 11 mm), which can provide a valuable and radiation-free procedure for prosthesis personalization.

Automatic modeling of pectus excavatum corrective prosthesis using artificial neural networks

Pectus excavatum is the most common deformity of the thorax. Pre-operative diagnosis usually includes Computed Tomography (CT) to successfully employ a thoracic prosthesis for anterior chest wall remodeling. Aiming at the elimination of radiation exposure, this paper presents a novel methodology for the replacement of CT by a 3D laser scanner (radiation-free) for prosthesis modeling. The complete elimination of CT is based on an accurate determination of ribs position and prosthesis placement region through skin surface points. The developed solution resorts to a normalized and combined outcome of an artificial neural network (ANN) set. Each ANN model was trained with data vectors from 165 male patients and using soft tissue thicknesses (STT) comprising information from the skin and rib cage (automatically determined by image processing algorithms). Tests revealed that ribs position for prosthesis placement and modeling can be estimated with an average error of 5.0 ± 3.6 mm. One also showed that the ANN performance can be improved by introducing a manually determined initial STT value in the ANN normalization procedure (average error of 2.82 ± 0.76 mm). Such error range is well below current prosthesis manual modeling (approximately 11 mm), which can provide a valuable and radiation-free procedure for prosthesis personalization.

Artificial neural networks for automatic modelling of the pectus excavatum corrective prosthesis

Pectus excavatum is the most common deformity of the thorax and usually comprises Computed Tomography (CT) examination for pre-operative diagnosis. Aiming at the elimination of the high amounts of CT radiation exposure, this work presents a new methodology for the replacement of CT by a laser scanner (radiation-free) in the treatment of pectus excavatum using personally modeled prosthesis. The complete elimination of CT involves the determination of ribs external outline, at the maximum sternum depression point for prosthesis placement, based on chest wall skin surface information, acquired by a laser scanner. The developed solution resorts to artificial neural networks trained with data vectors from 165 patients. Scaled Conjugate Gradient, Levenberg-Marquardt, Resilient Back propagation and One Step Secant gradient learning algorithms were used. The training procedure was performed using the soft tissue thicknesses, determined using image processing techniques that automatically segment the skin and rib cage. The developed solution was then used to determine the ribs outline in data from 20 patient scanners. Tests revealed that ribs position can be estimated with an average error of about 6.82±5.7 mm for the left and right side of the patient. Such an error range is well below current prosthesis manual modeling (11.7±4.01 mm) even without CT imagiology, indicating a considerable step forward towards CT replacement by a 3D scanner for prosthesis personalization.

Prevalência de consumo de bebidas alcoólicas e de alcoolismo em uma região metropolitana do Brasil

Foi realizado Inquérito epidemiológico com o objetivo de estimar o uso de substâncias psicoativas e a prevalência de alcoolismo. Tomou-se como referência a população de maiores de 13 anos de idade de região administrativa da cidade do Rio de Janeiro, RJ (Brasil), da qual se extraiu uma amostra aleatória de 1.459 indivíduos. Os resultados referentes ao uso de bebidas alcoólicas e alcoolismo, identificados através do teste CAGE, mostraram: prevalência de 51% para o consumo de álcool e de 3% para alcoolismo, sendo 4,9% em homens e 1,7% em mulheres; maior proporção de consumidores de álcool e de alcoolistas entre homens de 30 e 49 anos; abstinência mais freqüente entre os viúvos, protestantes e indivíduos com níveis de renda inferiores.

Ser professor de Matemática pelo ponto de vista da ética profissional

Este artigo apresenta a problematização da profissionalidade do docente de Mate-mática, tomando como referência quatro critérios de procedimento ético. Estes critérios são usados para focar a competência profissional e o conhecimento do professor de Matemática bem como o desenvolvimento profissional e a formação contínua. A problematização apresentada fundamenta-se em literatura consultada mas sobretudo decorre da reflexão feita no âmbito da formação prestada a docen-tes de Matemática do 2.º Ciclo e do conhecimento produzido a partir da prática de formação.

Associação tabagismo-alcoolismo: introdução às grandes dependências humanas

OBJETIVO: Verificar a existência da associação tabagismo-alcoolismo em amostra da população geral e comparar uma amostra alcoolista com outra abstêmia, pareadas pela idade e sexo. MATERIAL E MÉTODO: Na Unidade Sanitária Murialdo de Porto Alegre, RS numa área delimitada, com uma população estimada de 65.000 habitantes, foi feito estudo por corte transversal em que se definiu uma amostra representativa de indivíduos com 35 anos e mais. Através da Escala CAGE, identificou-se a população alcoolista que foi comparada a uma amostra aleatória de não-alcoolistas, pareada à alcoolista pela idade e sexo. Dentre 1.387 adultos com 35 anos ou mais, identificaram-se 129 indivíduos alcoolistas. Da listagem geral, selecionou-se aleatoriamente, uma amostra-controle de 129 indivíduos não-alcoolistas, criando-se, assim, dois grupos comparativos. Foram obtidos dados comparativos através de 19 itens de um questionário. As informações de caráter genérico eram pessoais ou familiares, como renda e hábito tabágico. O grau de escolaridade, ocupação, doenças e sintomas respiratórios, medida do fluxo expiratório (Pico do Fluxo) e história de alcoolismo eram exclusivas dos indivíduos com 35 anos ou mais que responderam ao questionário. RESULTADOS: Dos 129 indivíduos (9,3%) alcoolistas, 109 (84,4%) eram do sexo masculino e 20 (25,6%) do feminino. Entre alcoolistas, é maior a prevalência de fumantes (67%) se comparada com a prevalência entre os não-alcoolistas (43%) (p<.002). O tipo de ocupação profissional distinguiu os dois grupos. A ocupação de grau elementar prevalece entre alcoolistas enquanto a de grau médio é mais freqüente entre não-alcoolistas (p< .003). A renda familiar bem como a pessoal é maior entre não-alcoolistas (P < .001). Há predominância não significativa de não brancos e iletrados bem como é maior o número de fumante na família dos alcoolistas, do que na de abstêmios (p< .06). Mesmo não atingindo níveis de significância, houve tendência dos alcoolistas iniciarem-se no tabagismo mais cedo, fumarem durante mais tempo um maior número de cigarros. CONCLUSÕES: O estudo demonstra que, na amostra da população geral, houve associação estatística entre a dependência alcoólica e a tabágica. Nessa amostra o alcoolismo predominou entre as categorias de mais baixa renda e de nível cultural e profissional, considerados elementares.

Confiabilidade das aferições de estudo sobre violência familiar e desnutrição severa na infância

INTRODUÇÃO: Como parte do programa de investigação sobre violência familiar e desnutrição severa na infância, especificamente um estudo do tipo caso-controle foi avaliada a confiabilidade dos instrumentos utilizados no processo de obtenção de dados. Estudou-se a confiabilidade de quatro componentes do instrumento principal: (a) as Escalas sobre Táticas de Conflitos (Conflicts Tactics Scales - CTS) que medem o grau de conflito/violência familiar; (b) o instrumento CAGE (Cut-down; Annoyed; Guilty & Eye-opener) usado para indicar suspeição de alcoolismo; (c) o NSDUQ (Non-student Drugs Use Questionnaire) que visa aferir o uso de drogas ilícitas; e (d) a medida antropométrica de comprimento. MÉTODO: Para os três primeiros componentes citados foram avaliadas a estabilidade (confiabilidade intra-observador ou teste-reteste) e a equivalência (confiabilidade inter-observador), usando-se os 50 primeiros sujeitos captados no estudo caso-controle de fundo. Para a análise, usou-se o índice Kappa (k) com ajustamento (pseudo-Bayes) para lidar com problemas de estimabilidade. Em relação ao componente "d", foi estudada somente a equivalência (n=73), usando-se o Coeficiente de Correlação Intraclasse (Intra-class Correlation Coefficient - ICC) como estimador. RESULTADOS: Todos os componentes mostraram estabilidade e equivalência aceitáveis. Quanto à estabilidade das CTS, CAGE e NSDUQ, as estimações de k foram em torno de 0,70, 0,78 e 0,85, respectivamente. Em relação à equivalência, encontrou-se os valores de 1,0 para as CTS e NSDUQ e 0,75 para CAGE. A equivalência estimada através do ICC para comprimento foi de 0,99. Algumas situações desviantes foram observadas. Os resultados apontam para uma adequada padronização dos observadores e refletem a boa qualidade do processo de aferição referente ao estudo de fundo, encorajando a equipe de pesquisa a prosseguir com maior segurança.

A new control strategy with saturation effect compensation for an autonomous induction generator drivenby wide speed range turbines

This paper presents a variable speed autonomous squirrel cage generator excited by a current-controlled voltage source inverter to be used in stand-alone micro-hydro power plants. The paper proposes a system control strategy aiming to properly excite the machine as well as to achieve the load voltage control. A feed-forward control sets the appropriate generator flux by taking into account the actual speed and the desired load voltage. A load voltage control loop is used to adjust the generated active power in order to sustain the load voltage at a reference value. The control system is based on a rotor flux oriented vector control technique which takes into account the machine saturation effect. The proposed control strategy and the adopted system models were validated both by numerical simulation and by experimental results obtained from a laboratory prototype. Results covering the prototype start-up, as well as its steady-state and dynamical behavior are presented. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Rastreamento de uso de álcool por gestantes de serviços públicos de saúde do Rio de Janeiro

OBJETIVO: Avaliar a prevalência de casos suspeitos de uso inadequado de álcool durante a gestação entre mulheres atendidas na rede pública de saúde. MÉTODOS: Estudo transversal com 537 parturientes selecionadas aleatoriamente em maternidades públicas do Rio de Janeiro entre março e outubro de 2000. Entrevistadoras adequadamente treinadas identificaram os casos suspeitos de uso inadequado de álcool utilizando os instrumentos Cut-down, Annoyed, Guilty e Eye-opener (CAGE), Tolerance Cut-down, Annoyed e Eye-opener (T-ACE) e Tolerance Worry Eye-opener Annoyed Cut-down (TWEAK). Na análise segundo variáveis socioeconômicas e demográficas utilizou-se o teste qui-quadrado. RESULTADOS: Cerca de 40% das mulheres relataram fazer uso de algum tipo de bebida alcoólica durante a gestação, sendo a cerveja a bebida mais consumida (83,9%). Dependendo do instrumento de identificação, estimou-se que entre 7,3% e 26,1% das mulheres eram casos suspeitos de uso inadequado de álcool. A suspeição de utilização inadequada foi mais comum entre as mulheres de idade mais avançada; de baixa escolaridade; que não se declararam brancas; que não viviam com companheiro; que relataram tabagismo e uso de drogas ilícitas por um dos membros do casal; e com pouco apoio social. CONCLUSÕES: A alta prevalência de suspeição de uso inadequado de álcool e sua superposição com diferentes fatores de risco para desfechos deletérios na gestação indicam um importante problema de saúde pública, merecendo ser rotineiramente rastreada durante o acompanhamento pé-natal.

Ingestão alcoólica em vítimas de causas externas atendidas em um hospital geral universitário

OBJETIVO: Estimar a freqüência de ingestão alcoólica em vítimas de causas externas atendidas em hospital. MÉTODOS: Estudo realizado com vítimas atendidas em um hospital geral universitário em Uberlândia (MG), de fevereiro a agosto de 2004. A alcoolemia foi determinada em 85 pacientes no pronto-socorro e entrevistaram-se outros 301 internados nas enfermarias sobre possível ingestão alcoólica previamente ao trauma; em ambos os grupos foi aplicado o questionário Cut-down, Annoyed by criticism, Guilty and Eye-opener (CAGE). Para as comparações das freqüências foi utilizado o teste exato de Fisher. RESULTADOS: A alcoolemia foi positiva em 31,8% dos pacientes testados, os quais mais freqüentemente necessitaram de internação (70,4% versus 37,9%; p<0,05). Proporcionalmente, alcoolemia positiva foi mais freqüente (p<0,05) entre as vítimas de agressão física (57,1%) do que as de queda (18,2%) ou de acidente de trânsito (29,3%). Nas enfermarias, 29,9% dos pacientes referiram ingestão alcoólica, proporcionalmente mais freqüente (p<0,01) entre as vítimas de agressão física (67,4%) do que entre as de acidente de trânsito (27,8%) ou queda (19,3%). Entre aqueles que ingeriram álcool, abordados no pronto-socorro e nas enfermarias, observou-se, respectivamente: que a maioria era homens (85,2% e 80,4%), a ocorrência de trauma foi maior (p<0,05) nos finais de semana (63% e 57,8%) e no período noturno (59,3% e 57,8%), e o questionário CAGE foi positivo em 81,5% e 82,2%. CONCLUSÕES: Cerca de um terço dos pacientes ingeriu bebidas alcoólicas previamente ao trauma e, entre eles, a maioria era homens. Proporcionalmente, a ingestão prévia de bebidas alcoólicas foi mais freqüente entre os pacientes vítimas de violência. Os resultados da aplicação do CAGE mostra que a maioria dos pacientes vítimas de causas externas após ingestão etílica não era alcoolista ocasional, e sim provável usuário crônico ou dependente de álcool.

Characterization of the volatile fraction emitted by phloems of four pinus species by solid-phase microextraction and gas chromatography–mass spectrometry

Pine forests constitute some of the most important renewable resources supplying timber, paper and chemical industries, among other functions. Characterization of the volatiles emitted by different Pinus species has proven to be an important tool to decode the process of host tree selection by herbivore insects, some of which cause serious economic damage to pines. Variations in the relative composition of the bouquet of semiochemicals are responsible for the outcome of different biological processes, such as mate finding, egg-laying site recognition and host selection. The volatiles present in phloem samples of four pine species, P. halepensis, P. sylvestris, P. pinaster and P. pinea, were identified and characterized with the aim of finding possible host-plant attractants for native pests, such as the bark beetle Tomicus piniperda. The volatile compounds emitted by phloem samples of pines were extracted by headspace solid-phase micro extraction, using a 2 cm 50/30 mm divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane table flex solid-phase microextraction fiber and its contents analyzed by high-resolution gas chromatography, using flame ionization and a non polar and chiral column phases. The components of the volatile fraction emitted by the phloem samples were identified by mass spectrometry using time-of-flight and quadrupole mass analyzers. The estimated relative composition was used to perform a discriminant analysis among pine species, by means of cluster and principal component analysis. It can be concluded that it is possible to discriminate pine species based on the monoterpenes emissions of phloem samples.

O impacto da distância entre países na estratégia de marketing internacional: o caso das empresas subsidiárias portuguesas em Espanha

A natureza dinâmica do negócio internacional e os contextos diferenciados ditados pelas diferenças entre países, leva a que as empresas internacionais enfrentem o desafio de encontrar o equilíbrio entre estandardizar e adaptar a sua estratégia de marketing mix nos mercados externos de modo a terem sucesso. O propósito deste estudo é contribuir para a compreensão do modo como as empresas portuguesas desenvolvem a sua estratégia de marketing no mercado espanhol. A nossa investigação parte da análise do quadro teórico do modelo CAGE (Ghemawat, 2007) para avaliar as diferenças entre países e averiguar qual o seu impacto na estratégia de marketing das empresas subsidiárias. O nosso estudo é qualitativo e adota a metodologia de estudo de caso através da realização de entrevistas semiestruturadas em duas PME para alcançar uma melhor compreensão sobre o processo de formulação da estratégia de marketing internacional. Os nossos resultados indiciam que as dimensões de distância que têm maior influência na estratégia de marketing da empresa subsidiária no mercado espanhol são as dimensões culturais, administrativas e económicas, sendo a dimensão geográfica a menos relevante. As adaptações que se revelaram ser condições necessárias para o sucesso do negócio, consubstanciam-se na proposta de valor aos clientes através da marca, da diferenciação dos produtos,do design, do preço e da comunicação.

Radiometric studies of mycobacterium tuberculosis

An in vitro assay system that included automated radiometric quantification of 14CO2 released as a result of oxidation of 14C- substrates was applied for studying the metabolic activity of M. tuberculosis under various experimental conditions. These experiments included the study of a) mtabolic pathways, b) detection times for various inoculum sizes, c) effect of filtration on reproducibility of results, d) influence of stress environment e) minimal inhibitory concentrations for isoniazid, streptomycin, ethambutol and rifampin, and f) generation times of M. tuberculosis and M. bovis. These organisms were found to metabolize 14C-for-mate, (U-14C) acetate, (U-14C) glycerol, (1-14C) palmitic acid, 1-14C) lauric acid, (U-14C) L-malic acid, (U-14C) D-glucose, and (U-14C) D-glucose, but not (1-14C) L-glucose, (U-14C) glycine, or (U-14C) pyruvate to 14CO2. By using either 14C-for-mate, (1-14C) palmitic acid, or (1-14C) lauric acid, 10(7) organisms/vial could be detected within 24 48 hours and as few as 10 organisms/vial within 16-20 days. Reproducible results could be obtained without filtering the bacterial suspension, provided that the organisms were grown in liquid 7H9 medium with 0.05% polysorbate 80 and homogenized prior to the study. Drugs that block protein synthesis were found to have lower minimal inhibitory concentrations with the radiometric method when compared to the conventional agar dilution method. The mean generation time obtained for M. bovis and different strains of M. tuberculosis with various substrates was 9 ± 1 hours.