Mesial temporal lobe epilepsy: Clinical and neuropathologic findings of familial and sporadic forms

Purpose: To evaluate the clinical and hippocampal histological features of patients with mesial temporal lobe epilepsy (MTLE) in both familial (FMTLE) and sporadic (SMTLE) forms. Methods: Patients with FMTLE (n = 20) and SMTLE (n = 39) who underwent surgical treatment for refractory seizures were studied at the University of Sao Paulo School of Medicine at Ribeirao Preto. FMTLE was defined when at least two individuals in a family had clinical diagnosis of MTLE. Hippocampi from all patients were processed for Nissl/HE and Timm`s stainings. Both groups were compared for clinical variables, hippocampal cell densities, and intensity of supragranular mossy fiber staining. Results: There were no significant differences between FMTLE and SMTLE groups in the following: age at the surgery, age of first usual epileptic seizure, history of initial precipitating injury (IPI), age of IPI, latent period, ictal and interictal video-EEG patterns, presence of hippocampal atrophy and signal changes at MRI, and postoperative outcome. In addition, no differences were found in cell densities in hippocampal cornu ammonis subfields (CA1, CA2, CA3, CA4), fascia dentata, polymorphic region, subiculum, prosubiculum, and presubiculum. However, patients with SMTLE had greater intensity of mossy fiber Timm`s staining in the fascia dentata-inner molecular layer (p < 0.05). Discussion: Patients with intractable FMTLE present a clinical profile and most histological findings comparable to patients with SMTLE. Interestingly, mossy fiber sprouting was less pronounced in patients with FMTLE, suggesting that, when compared to SMTLE, patients with FMTLE respond differently to plastic changes plausibly induced by cell loss, neuronal deafferentation, or epileptic seizures.

Cerebral impedance and neurological outcome following a mild or severe hypoxic/ischemic episode in neonatal piglets

Multi-frequency bio-impedance has the potential to identify infants at risk of poor neurodevelopmental outcome following hypoxia by detecting cerebral edema. This study investigated the relationship between the severity of an hypoxic/ischemic episode, neurological outcome following the hypoxia and non-invasively measured cerebral bioelectrical impedance in piglets. One-day-old piglets were anaesthetised and ventilated. Hypoxia was induced by reducing the inspired oxygen concentration to 3-5%. Severe hypoxia was defined as hypoxia resulting in at least 30 min of low amplitude EEG (

Remifentanil versus dexmedetomidina como coadjuvantes de técnica anestésica padronizada em pacientes com obesidade mórbida

Justificativa e objetivos: comparou-se a ação de duas drogas coadjuvantes da anestesia, remifentanil e dexmedetomidina, na recuperação anestésica e na evolução do pH e da PaCO2, em pacientes com obesidade mórbida que foram submetidos à cirurgia de Capella. Método: o estudo foi aleatório, prospectivo e duplamente encoberto. Noventa e dois pacientes foram designados a um de dois grupos e submetidos à técnica anestésica (geral/peridural) padronizada. O grupo Remifentanil (Grupo R) e o da Dexmedetomidina (Grupo D) receberam infusão contínua por via venosa destas drogas (0,1 µg.kg-1.min-1 e 0,5 µg.kg-1.h-1 peso ideal mais 30% para ambas) logo após a intubação traqueal. Os pacientes foram monitorizados com pressão arterial média invasiva, oximetria de pulso, EEG bispectral (BIS), capnografia, estimulador de nervo periférico e ECG. Foram avaliados: 1) diferentes tempos de recuperação anestésica (abertura dos olhos, reinicio da respiração espontânea, tempo de extubação traqueal, tempo para de alta da sala de recuperação pós-anestésica e hospitalar), 2) a evolução da gasometria arterial, e 3) analgesia pós-operatória. Resultados: oitenta e oito pacientes foram avaliados. Os pacientes do grupo R apresentaram abertura ocular precoce (9,49 ± 5,61 min versus 18,25 ± 10,24 min, p < 0,0001), menor tempo para reiniciar a ventilação espontânea (9,78 ± 5,80 min versus 16,58 ± 6,07 min, p < 0,0001), e menor tempo para a extubação traqueal (17,93 ± 10,39 min versus 27,53 ± 13,39 min, p < 0,0001). Não houve diferença quanto ao tempo para alta anestésica (105,18 ± 50,82 min versus 118,69 ± 56,18 min) e para alta hospitalar (51,13 ± 6,37 horas versus 52,50 ± 7,09 horas). Os dois grupos apresentaram diminuição dos valores de pH e da PaO2 imediatamente após a extubação traqueal comparados com valores pré-operatórios, e que se manteve até a alta da SRPA. O grupo D apresentou valores maiores de PaCO2 após a extubação traqueal, comparados com valores pré-operatórios no mesmo grupo (p < 0,05), divergente do Grupo R; 41% dos pacientes do Grupo R e 60% do Grupo D (p < 0,02) requisitaram medicação analgésica de resgate no primeiro dia de pós-operatório. Conclusões: na população avaliada, a associação de remifentanil em técnica anestésica padronizada resultou em recuperação anestésica mais rápida, manutenção dos valores de PaCO2 durante o período pós-operatório imediato e menor consumo de analgésicos de resgate no período pós-operatório, quando comparada à dexmedetomidina.

Interface Multimodal com Predição de Movimentos para Uso em Reabilitação de Membros Inferiores

Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de uma plataforma multimodal de aquisição e processamento de sinais. O projeto proposto insere-se no contexto do desenvolvimento de interfaces multimodais para aplicação em dispositivos robóticos cujo propósito é a reabilitação motora adaptando o controle destes dispositivos de acordo com a intenção do usuário. A interface desenvolvida adquire, sincroniza e processa sinais eletroencefalográficos (EEG), eletromiográficos (EMG) e sinais provenientes de sensores inerciais (IMUs). A aquisição dos dados é feita em experimentos realizados com sujeitos saudáveis que executam tarefas motoras de membros inferiores. O objetivo é analisar a intenção de movimento, a ativação muscular e o início efetivo dos movimentos realizados, respectivamente, através dos sinais de EEG, EMG e IMUs. Para este fim, uma análise offline foi realizada. Nessa análise, são utilizadas técnicas de processamento dos sinais biológicos e técnicas para processar sinais provenientes de sensores inerciais. A partir destes, os ângulos da articulação do joelho também são aferidos ao longo dos movimentos. Um protocolo experimental de testes foi proposto para as tarefas realizadas. Os resultados demonstraram que o sistema proposto foi capaz de adquirir, sincronizar, processar e classificar os sinais combinadamente. Análises acerca da acurácia dos classificadores utilizados mostraram que a interface foi capaz de identificar intenção de movimento em 76, 0 ± 18, 2% dos movimentos. A maior média de tempo de antecipação ao movimento foi obtida através da análise do sinal de EEG e foi de 716, 0±546, 1 milisegundos. A partir da análise apenas do sinal de EMG, este valor foi de 88, 34 ± 67, 28 milisegundos. Os resultados das etapas de processamento dos sinais biológicos, a medição dos ângulos da articulação, bem como os valores de acurácia e tempo de antecipação ao movimento se mostraram em conformidade com a literatura atual relacionada.

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.

Desenvolvimento de Ferramentas para Pesquisas em Tecnologias Assistivas Baseadas em Sinais Biológicos

Novas ferramentas de Tecnologias Assistivas (TAs) têm aparecido ultimamente. Um exemplo são os Ambientes Virtuais (AVs), os quais são importantes para o desenvolvimento de novas TAs, que podem ser direcionadas para promoverem uma melhor qualidade de vida de pessoas com mobilidade reduzida permanente ou promover a reabilitação de pessoas com deficiência motora temporária. Outras ferramentas, que surgiram há algumas décadas com o desenvolvimento dos computadores, também ajudam no tratamento de pessoas com deficiência motora, que são as Interfaces Humano-Máquina (IHM). Utilizando em conjunto com equipamentos que capturam sinais biológicos, como equipamentos de Eletromiografia (EMG) e Eletroencefalografia (EEG), essas ferramentas se configuram como canais de comunicações entre o ser humano e os computadores, diferentemente das comumente utilizadas. Isso abre uma gama de possibilidades para sua utilização no tratamento e na assistência de pessoas com deficiência motora, onde sinais EMG podem ser utilizados para controlar próteses robóticas; e sinais EEG, quando capturados da região do córtex motor, podem ser utilizados em neuroreabilitação. Por outro lado, quando capturados na região occipital, os sinais de EEG podem ser utilizados para gerar comandos e outras finalidades. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de novas ferramentas para auxiliar em pesquisas de TAs envolvendo sinais biológicos. Três diferentes AVs foram desenvolvidos para auxiliar nesse tipo de pesquisa. Além deles, um equipamento EEG comercial foi adaptado para ser utilizado com uma IHM, o qual utiliza dois desses três AVs desenvolvidos. Como resultados, temos a utilização bem sucedida do equipamento EEG obtido com sua utilização com SSVEP e Imaginação motora, além da implementação com sucesso dos três AVs desenvolvidos, que estão disponíveis para download gratuito, e que podem ser utilizados em demais pesquisas envolvendo TAs.

Cognitive intervention protocol for age-related memory impairments

With the number of elderly people increasing tremendously worldwide, comes the need for effective methods to maintain or improve older adults' cognitive performance. Using continuous neurofeedback, through the use of EEG techniques, people can learn how to train and alter their brain electrical activity. A software platform that puts together the proposed rehabilitation methodology has been developed: a digital game protocol that supports neurofeedback training of alpha and theta rhythms, by reading the EEG activity and presenting it back to the subject, interleaved with neurocognitive tasks such as n-Back and Corsi Block-Tapping. This tool will be used as a potential rehabilitative platform for age-related memory impairments.

Does gender affect visiting a world heritage site?

The city of Guimarães in Portugal is a place of strong symbolic and cultural significance, and the nomination of its historical center as a World Heritage Site in 2001 enhanced its tourism potential. This study presents the results of a survey conducted in 2010 and 2011 to capture the profile and motivations of tourists visiting Guimarães as a cultural tourism destination. The study addressed two main issues: whether males and females have similar or different preferences in choosing the city as their destination, and whether there are gender differences in the perception of the attributes of Guimarães. A better understanding of the gendered nature of the destination is a valuable cue for shaping products and services according to visitors’ preferences. The results suggest that both men and women are aware of the main elements responsible for the city’s World Heritage status. That the destination is a Heritage Site that also offers the opportunity to tour the region has a significant positive effect on male tourists’ choice of Guimarães. Regarding the perceived attributes of the city, results indicate minor gender differences with one exception: Women expressed more apprehension than men regarding the perceived security of the destination.

Modelos de resposta à interação entre fármacos anestésicos : análise de regressão e análise de Clusters

Os avanços tecnológicos e científicos, na área da saúde, têm vindo a aliar áreas como a Medicina e a Matemática, cabendo à ciência adequar de forma mais eficaz os meios de investigação, diagnóstico, monitorização e terapêutica. Os métodos desenvolvidos e os estudos apresentados nesta dissertação resultam da necessidade de encontrar respostas e soluções para os diferentes desafios identificados na área da anestesia. A índole destes problemas conduz, necessariamente, à aplicação, adaptação e conjugação de diferentes métodos e modelos das diversas áreas da matemática. A capacidade para induzir a anestesia em pacientes, de forma segura e confiável, conduz a uma enorme variedade de situações que devem ser levadas em conta, exigindo, por isso, intensivos estudos. Assim, métodos e modelos de previsão, que permitam uma melhor personalização da dosagem a administrar ao paciente e por monitorizar, o efeito induzido pela administração de cada fármaco, com sinais mais fiáveis, são fundamentais para a investigação e progresso neste campo. Neste contexto, com o objetivo de clarificar a utilização em estudos na área da anestesia de um ajustado tratamento estatístico, proponho-me abordar diferentes análises estatísticas para desenvolver um modelo de previsão sobre a resposta cerebral a dois fármacos durante sedação. Dados obtidos de voluntários serão utilizados para estudar a interação farmacodinâmica entre dois fármacos anestésicos. Numa primeira fase são explorados modelos de regressão lineares que permitam modelar o efeito dos fármacos no sinal cerebral BIS (índice bispectral do EEG – indicador da profundidade de anestesia); ou seja estimar o efeito que as concentrações de fármacos têm na depressão do eletroencefalograma (avaliada pelo BIS). Na segunda fase deste trabalho, pretende-se a identificação de diferentes interações com Análise de Clusters bem como a validação do respetivo modelo com Análise Discriminante, identificando grupos homogéneos na amostra obtida através das técnicas de agrupamento. O número de grupos existentes na amostra foi, numa fase exploratória, obtido pelas técnicas de agrupamento hierárquicas, e a caracterização dos grupos identificados foi obtida pelas técnicas de agrupamento k-means. A reprodutibilidade dos modelos de agrupamento obtidos foi testada através da análise discriminante. As principais conclusões apontam que o teste de significância da equação de Regressão Linear indicou que o modelo é altamente significativo. As variáveis propofol e remifentanil influenciam significativamente o BIS e o modelo melhora com a inclusão do remifentanil. Este trabalho demonstra ainda ser possível construir um modelo que permite agrupar as concentrações dos fármacos, com base no efeito no sinal cerebral BIS, com o apoio de técnicas de agrupamento e discriminantes. Os resultados desmontram claramente a interacção farmacodinâmica dos dois fármacos, quando analisamos o Cluster 1 e o Cluster 3. Para concentrações semelhantes de propofol o efeito no BIS é claramente diferente dependendo da grandeza da concentração de remifentanil. Em suma, o estudo demostra claramente, que quando o remifentanil é administrado com o propofol (um hipnótico) o efeito deste último é potenciado, levando o sinal BIS a valores bastante baixos.

Dynamic peripheral visual performance relates to alpha activity in soccer players

Many studies have demonstrated the relationship between the alpha activity and the central visual ability, in which the visual ability is usually assessed through static stimuli. Besides static circumstance, however in the real environment there are often dynamic changes and the peripheral visual ability in a dynamic environment (i.e., dynamic peripheral visual ability) is important for all people. So far, no work has reported whether there is a relationship between the dynamic peripheral visual ability and the alpha activity. Thus, the objective of this study was to investigate their relationship. Sixty-two soccer players performed a newly designed peripheral vision task in which the visual stimuli were dynamic, while their EEG signals were recorded from Cz, O1, and O2 locations. The relationship between the dynamic peripheral visual performance and the alpha activity was examined by the percentage-bend correlation test. The results indicated no significant correlation between the dynamic peripheral visual performance and the alpha amplitudes in the eyes-open and eyes-closed resting condition. However, it was not the case for the alpha activity during the peripheral vision task: the dynamic peripheral visual performance showed significant positive inter-individual correlations with the amplitudes in the alpha band (8-12 Hz) and the individual alpha band (IAB) during the peripheral vision task. A potential application of this finding is to improve the dynamic peripheral visual performance by up-regulating alpha activity using neuromodulation techniques.

Avaliação terapêutica do praziquantel (Embay 8440) na infecção humana pelo S. mansoni

Foram tratados com praziquantel, dose oral única de 40 ou 50 mg/kg, 200 indivíduos portadores de esquistossomose mansoni, matriculados na Clínica de Doenças Infecciosas e Parasitárias do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. As idades dos pacientes variavam de seis a 63 anos, sendo que 33 (16,5%) eram menores de 15 anos. Os principais efeitos colaterais consistiram em tontura 27,5%; sonolência 21,0%; eólica 17,5%; náusea 16,0%; diarréia 9,0%; cefaléia 7,5%; vômito 4,0%; febre 2,0%; disenteria 1,0%; tremor 1,0%; exantema 1,0% e urticaria 0,5%. A toxicidade do medicamento foi investigada mediante a realização, pré e pós-tratamento, de exames hematimétricos, bem como de função renal (uréia e creatinina), hepática (enzimas de liberação hépato-canalicular e bilirrubinas), cardíaca (ECG) e neuropsiquiátrica (EEG). Não foram encontradas nesses controles alterações relevantes que repercutissem clinicamente. O controle de cura verificou-se em 115 indivíduos, através de oito coproscopias, no período de seis meses, subseqüente ao tratamento, utilizando-se duas técnicas (HOFFMAN e KATO/KATZ) para cada amostra de fezes. Dos 82 indivíduos que tiveram as oito coproscopias negativadas, 62 realizaram biópsia retal. Essa mostrou-se positiva em duas oportunidades, indicando um percentual de 3,2% de achados falsos negativos com relação às coproscopias. Os índices de cura variaram de 65,2%, nos pacientes menores de 15 anos, a 75% nos acima dessa idade. Para todas as faixas etárias a eficácia foi de 71,3%. Os resultados obtidos demonstram ter o praziquantel, nas doses empregadas, relativa eficácia no tratamento da esquistossomose mansoni, bem como ser determinante de baixos efeitos tóxico-colaterais.

Avaliação terapêutica do oltipraz na infecção humana pelo S. mansoni

Foram tratados com oltipraz, dose oral única de 30 mg/kg de peso, 72 indivíduos com esquistossomose mansoni, matriculados na Clínica de Doenças Infecciosas e Parasitárias do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. As idades dos pacientes variaram de 7 a 58 anos, sendo que 8 (11,1%) eram menores de 15 anos. Os principais efeitos colaterais consistiram em tonturas 22,2%, sonolência 22,2%, náuseas 22,2%, cefaléia, 9,7%, astenia 9,7%, parestesia 8,3%, vômitos 8,3!%, cólicas 7,0?/o, diarréia 4,2%, escotomas 2,8%, sialosquese 2,8%, nódulos dolorosos em extremidades 2,8% e outras manifestações clínicas em menor freqüência. A toxicidade do medicamento foi avaliada mediante a realização pré e pós-tratamento, de exames hematimétricos, de função renal (uréia e creatinina), hepática (enzimas de liberação hepato-canalicular e. bilirrubinas), cardíaca (ECG) e neuropsiquiátrica (EEG). Não foram encontrados nos controles laboratoriais alterações relevantes ou que determinasse alguma repercussão clínica. O controle de cura verificou-se em 49 indivíduos, através de 8 coproscopias (no período de 6 meses subseqüente ao tratamento) utilizando-se duas técnicas (Hoffman e Kato/Katz) para cada amostra de fezes. Dos 29 individuos que tiveram as 8 coproscopias negativas, 20 realizaram biopsia retal, mostrando-se positiva em uma oportunidade, indicando 5% de "falsos negativos" com relação às coproscopias. O índice de cura para todas as faixas etárias foi de 59,2%. Os resultados obtidos demonstraram ser o oltipraz de relativa eficácia e determinante de efeitos tdxicos-colaterais sistêmicos no tratamento da esquistossomose mansoni.

Fusos de sono: decomposição, parametrização e aplicações

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Neural correlations during brain activation in arithmetical tasks – an approach using electroencephalographic data

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologiea da Universidade Nova de Lisboa, para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

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.