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.

Solid-state Marx based two-switch voltage modulator for the On-Line Isotope Mass Separator accelerator at the European Organization for Nuclear Research

A new circuit topology is proposed to replace the actual pulse transformer and thyratron based resonant modulator that supplies the 60 kV target potential for the ion acceleration of the On-Line Isotope Mass Separator accelerator, the stability of which is critical for the mass resolution downstream separator, at the European Organization for Nuclear Research. The improved modulator uses two solid-state switches working together, each one based on the Marx generator concept, operating as series and parallel switches, reducing the stress on the series stacked semiconductors, and also as auxiliary pulse generator in order to fulfill the target requirements. Preliminary results of a 10 kV prototype, using 1200 V insulated gate bipolar transistors and capacitors in the solid-state Marx circuits, ten stages each, with an electrical equivalent circuit of the target, are presented, demonstrating both the improved voltage stability and pulse flexibility potential wanted for this new modulator.

RC-IAL cell line: sensitivity of rubella virus grow

OBJECTIVE: The rapid growth of the rubella virus in RC-IAL² with development of cytopathic effect, in response to rubella virus infection, is described. For purposes of comparison, the rubella virus RA-27/3 strain was titered simultaneously in the RC-IAL, Vero, SIRC and RK13 cell lines. METHODS: Rubella virus RA-27/3 strain are inoculated in the RC-IAL cell line (rabbit Kidney, Institute Adolfo Lutz). Plates containing 1.5x10(5) cells/ml of RC-IAL line were inoculated with 0.1ml s RA-27/3 strain virus containing 1x 10(4)TCID50/0.1ml. A 25% cytopathic effect was observed after 48 hours and 100% after 96 hours. The results obtained were compared to those observed with the SIRC, Vero and RK13 cell lines. Rubella virus was detected by immunohistochemistry. RESULTS: With the results, it was possible to conclude that the RC-IAL cell line is a very good substrate for culturing rubella virus. The cells inoculated with rubella virus were examined by phase contrast microscopy and showed the characteristic rounded, bipolar and multipolar cells. The CPE in RC-IAL was observed in the first 48 hours and the curve of the increased infectivity was practically the same as observed in other cell lines. CONCLUSIONS: These findings are important since this is one the few cell lines described in the literature with a cytopathic effect. So it can be used for antigen preparation and serological testing for the diagnosis of specific rubella antibodies.

Dissecting the role of CLASP1 in the mammalian development

A mitose é o evento celular, através do qual uma células transmite uma cópias do seu DNA às células filhas. Este processo é mediado pelo fuso mitótico, o qual consiste numa rede bipolar microtubulos. A dinâmica dos microtubulos é regulada por proteínas associadas a estes (MAPs – Microtubule-Associated Proteins), tais como as proteínas associadas às extremidades positivas dos microtubulos (+TIPs – Plus-ends Tracking proteins). As proteínas associadas às CLIPs (CLASPs – CLIP-associated proteins) pertencem a esta família e estão altamente conservadas nos eucariotas. Estas interagem com os microtubulos regulando o fuso mitótico, a segregação dos cromossomas e o comportamento dos microtubulos ao nível do cinetocoro. Assim, as CLASPs têm sido descritas como essenciais à manutenção da integridade genética durante a divisão celular. Um modelo animal knockout para o gene Clasp1 é uma ferramenta indispensável à descoberta do papel da CLASP1 a nível fisiológico. Nos animais knockout foi observado um fenótipo letal, no qual 100% dos recém-nascidos morreram poucos minutos após o nascimento, no decurso de falência respiratória. Após análise histopatológica, observamos que os pulmões dos animais knockout apresentam um atraso no desenvolvimento. Porém, a análise da expressão de marcadores de diferenciação celular, mostrou que os pneumócitos tipo I e II estão presente e diferenciados nos animais knockout aquando do seu nascimento. No entanto, um defeito primário a nível pulmonar ainda não pode ser excluído. Níveis elevados de glicogénio no parênquima alveolar dos animais knockout sugerem imaturidade pulmonar ou deficiente produção do líquido surfactante. Adicionalmente, ainda não está esclarecido de que forma pode este atraso explicar a letalidade observada nos recémnascidos knockout. Verificamos também que expressão de CLASP1 é transiente ao longo do desenvolvimento, sendo particularmente elevada no cérebro, o que pode explicar o seu papel já descrito na biologia dos neurónios. A CLASP1 é ubiquamente expressa em mamíferos adultos, o que sugere que esta proteína é também importante em tecidos diferenciados. Nesta fase, o significado biológico da CLASP1 em mamíferos ainda não foi descortinado. No entanto, nenhum animal knockout para Clasp1 foi capaz de sobreviver ex uterus, o que sugere um papel fundamental desta proteína na fase final do desenvolvimento dos mamíferos.

Atención de pacientes pobres con trastornos afectivos de la ciudad de México

OBJETIVO: Describir los caminos de atención seguidos por población adulta, que cubre los criterios diagnósticos de trastornos depresivos, distimia y trastorno bipolar. MÉTODOS: La información se obtuvo mediante una entrevista personal, utilizando un cuestionario estandarizado que incluía secciones del Composite International Diagnostic Interview sobre trastornos afectivos y una sección sobre utilización de servicios. Los entrevistados (n=1,486) fueron seleccionados a partir de una muestra aleatoria, estratificada según las variables socioeconómicas y multietápicas (manzanas, viviendas, individuos), residentes en la Ciudad de México. RESULTADOS: Un número importante de las personas con trastornos afectivos informaron recurrir tanto a servicios formales como informales de atención. Se observó que en muchos casos se estableció el primer contacto con un médico general (81% de los hombres con trastornos depresivos, 100% con distimia y 36% con trastornos bipolares; 44.4% de las mujeres con depresión, 23% con distimia y 100% con trastornos bipolares). Del mismo modo, se observó que el 45% de los hombres con depresión, el 40% de los varones con distimia y el 65% de las mujeres con trastorno bipolar concluyeron los caminos asistenciales con el uso de los recursos proporcionados por las medicinas alternativas. CONCLUSIONES: El uso entremezclado de diversos sistemas de atención cumple por lo menos dos funciones. 1) permite armar un conjunto de opciones potenciales y así maximizar los recursos curativos con los que se cuenta, 2) permite atender distintos aspectos de una misma enfermedad donde un sólo sistema médico no puede satisfacer la complejidad del evento.

Development of novel ionic liquids based on valproate anion

Valproic acid (2-propyl pentanoic acid) is a pharmaceutical drug used for treatment of epileptic seizures absence, tonic-clonic (grand mal), complex partial seizures, and mania in bipolar disorder [1]. Valproic acid is a slightly soluble in water and therefore as active pharmaceutical ingredient it is most commonly applied in form of sodium or magnesium valproate salt [1].However the list of adverse effects of these compounds is large and includes among others: tiredness, tremor, sedation and gastrointestinal disturbances [2]. Ionic liquids (ILs) are promising compounds as Active Pharmaceutical Ingredients (APIs)[3]. In this context, the combinations of the valproate anion with appropriate cation when ILs and salts are formed can significantly alter valproate physical, chemical and thermal properties.[4] This methodology can be used for drug modification (alteration of drug solubility in water, lipids, bioavailability, etc)[2] and therefore can eliminate some adverse effect of the drugs related to drug toxicity due for example to its solubility in water and lipids (interaction with intestines). Herein, we will discuss the development of ILs based on valproate anion (Figure 1) prepared according a recent optimized and sustainable acid-base neutralization method [4]. The organic cations such as cetylpyridinium, choline and imidazolium structures were selected based on their biocompatibility and recent applications in pharmacy [3]. All novel API-ILs based on valproate have been studied in terms of their physical, chemical (viscosity, density, solubility) and thermal (calorimetric studies) properties as well as their biological activity.

Liquid crystal necklaces: cholesteric drops threaded by thin cellulose fibres

Liquid crystals in confined geometries exhibit numerous complex structures often including topological defects that are controlled by the nematic elasticity, chirality and surface anchoring. In this work, we study the structures of cholesteric droplets pierced by cellulose fibres with planar anchoring at droplet and fibre surfaces. By varying the temperature we demonstrate the role of twisting power and droplet diameter on the equilibrium structures. The observed structures are complemented by detailed numerical simulations of possible director fields decorated by defects. Three distinct structures, a bipolar and two ring configurations, are identified experimentally and numerically. Designing cholesteric liquid crystal microdroplets on thin long threads opens new routes to produce fibre waveguides decorated with complex microresonators.

Sistema de teste de transístores bipolares de junção e de efeito de campo

O estudo das curvas características de um transístor permite conhecer um conjunto de parâmetros essenciais à sua utilização tanto no domínio da amplificação de sinais como em circuitos de comutação. Deste estudo é possível obter dados em condições que muitas vezes não constam na documentação fornecida pelos fabricantes. O trabalho que aqui se apresenta consiste no desenvolvimento de um sistema que permite de forma simples, eficiente e económica obter as curvas características de um transístor (bipolar de junção, efeito de campo de junção e efeito de campo de metal-óxido semicondutor), podendo ainda ser utilizado como instrumento pedagógico na introdução ao estudo dos dispositivos semicondutores ou no projecto de amplificadores transistorizados. O sistema é constituído por uma unidade de condicionamento de sinal, uma unidade de processamento de dados (hardware) e por um programa informático que permite o processamento gráfico dos dados obtidos, isto é, traçar as curvas características do transístor. O seu princípio de funcionamento consiste na utilização de um conversor Digital-Analógico (DAC) como fonte de tensão variável, alimentando a base (TBJ) ou a porta (JFET e MOSFET) do dispositivo a testar. Um segundo conversor fornece a variação da tensão VCE ou VDS necessária à obtenção de cada uma das curvas. O controlo do processo é garantido por uma unidade de processamento local, baseada num microcontrolador da família 8051, responsável pela leitura dos valores em corrente e em tensão recorrendo a conversores Analógico-Digital (ADC). Depois de processados, os dados são transmitidos através de uma ligação USB para um computador no qual um programa procede à representação gráfica, das curvas características de saída e à determinação de outros parâmetros característicos do dispositivo semicondutor em teste. A utilização de componentes convencionais e a simplicidade construtiva do projecto tornam este sistema económico, de fácil utilização e flexível, pois permite com pequenas alterações

Multilevel high-voltage pulse generation based on a new modular solid-state switch

This paper describes a modular solid-state switching cell derived from the Marx generator concept to be used in topologies for generating multilevel unipolar and bipolar high-voltage (HV) pulses into resistive loads. The switching modular cell comprises two ON/OFF semiconductors, a diode, and a capacitor. This cell can be stacked, being the capacitors charged in series and their voltages balanced in parallel. To balance each capacitor voltage without needing any parameter measurement, a vector decision diode algorithm is used in each cell to drive the two switches. Simulation and experimental results, for generating multilevel unipolar and bipolar HV pulses into resistive loads are presented.

Construção de um variador de frequência

A dificuldade de controlo de um motor de indução, bem como o armazenamento de energia CC e posterior utilização como energia alternada promoveram o desenvolvimento de variadores de frequência e inversores. Assim, como projeto de tese de mestrado em Automação e Sistemas surge o desenvolvimento de um variador de frequência. Para elaboração do variador de frequência efetuou-se um estudo sobre as técnicas de modulação utilizadas nos inversores. A técnica escolhida e utilizada é a Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM). Esta técnica baseia-se na modelação por largura de impulso (PWM), o qual é formado por comparação de um sinal de referência com um sinal de portadora de elevada frequência. Por sua vez, a topologia escolhida para o inversor corresponde a um Voltage Source Inverter (VSI) de ponte trifásica completa a três terminais. O desenvolvimento da técnica de modulação SPWM levou ao desenvolvimento de um modelo de simulação em SIMULINK, o qual permitiu retirar conclusões sobre os resultados obtidos. Na fase de implementação, foram desenvolvidas placas para o funcionamento do variador de frequência. Assim, numa fase inicial foi desenvolvida a placa de controlo, a qual contém a unidade de processamento e que é responsável pela atuação de Insulated Gate Bipolar Transistors (IGBTs). Para além disso, foi desenvolvida uma placa para proteção dos IGBTs (evitando condução simultânea no mesmo terminal) e uma placa de fontes isoladas para alimentação dos circuitos e para atuação dos IGBTs. Ainda, foi desenvolvida a técnica de SPWM em software para a unidade de controlo e finalmente foi desenvolvida uma interface gráfica para interação com o utilizador. A validação do projeto foi conseguida através da variação da velocidade do motor de indução trifásico. Para isso, este foi colocado a funcionar a diversas frequências de funcionamento e a diferentes amplitudes. Para além disso, o seu funcionamento foi também validado utilizando uma carga trifásica equilibrada de 3 lâmpadas de forma a ser visualizada a variação de frequência e variação de amplitude.

Pliocene-quaternary upwelling in the SoutheasternAtlantic may reflect changes in water mass production

Proceedings of tile 1" R.C.A.N.S. Congress, Lisboa, October 1992

Controlo de conversores de potência genéricos por FPGA

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Eletrotécnica Ramo de Automação e Eletrónica Industrial

Doença de Behçet - Infliximab no Tratamento das Manifestações Mucocutâneas

A Doença de Behçet (DB) é uma doença inflamatória multisistémica, crónica e recidivante, cujo diagnóstico é essencialmente clínico. Em estudos recentes, os antagonistas do factor de necrose tumoral a têm mostrado bons resultados no tratamento das manifestações mucocutâneas da DB. Os autores descrevem três casos de DB com envolvimento mucocutâneo grave tratados com infliximab. Caso Clínico 1: Doente do sexo feminino de 16 anos de idade, com aftose bipolar grave com 8 anos de evolução. Verificou-se uma rápida resposta clínica à terapêutica biológica, com remissão parcial e total das úlceras à 2ª e 6ª semana de tratamento, respectivamente Caso Clínico 2: Doente do sexo feminino de 56 anos de idade com paniculite nodular crónica dos membros inferiores, artralgias e ulcerações orogenitais recorrentes. Após 6 semanas de terapêutica com infliximab, verificou-se uma remissão clínica completa. Caso Clínico 3: Doente do sexo feminino de 50 anos de idade, com ulcerações orofaríngeas recorrentes com 15 anos de evolução. Observou-se uma boa resposta clínica à terapêutica biológica, que foi interrompida à 22ª semana por abcessos dentários recorrentes. Na nossa experiência, o infliximab é uma alternativa terapêutica eficaz a considerar na presença de manifestações mucocutâneas resistentes aos tratamentos convencionais.

Marcadores linguísticos de subjectividade no discurso da pacientes bipolares em interacção terapêuttica

Dissertação apresentada para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Ciências da Linguagem - Psicolinguística