Virtual simulation of the postsurgical cosmetic outcome in patientswith pectus excavatum

Pectus excavatum is the most common congenital deformity of the anterior chest wall, in which several ribs and the sternum grow abnormally. Nowadays, the surgical correction is carried out in children and adults through Nuss technic. This technic has been shown to be safe with major drivers as cosmesis and the prevention of psychological problems and social stress. Nowadays, no application is known to predict the cosmetic outcome of the pectus excavatum surgical correction. Such tool could be used to help the surgeon and the patient in the moment of deciding the need for surgery correction. This work is a first step to predict postsurgical outcome in pectus excavatum surgery correction. Facing this goal, it was firstly determined a point cloud of the skin surface along the thoracic wall using Computed Tomography (before surgical correction) and the Polhemus FastSCAN (after the surgical correction). Then, a surface mesh was reconstructed from the two point clouds using a Radial Basis Function algorithm for further affine registration between the meshes. After registration, one studied the surgical correction influence area (SCIA) of the thoracic wall. This SCIA was used to train, test and validate artificial neural networks in order to predict the surgical outcome of pectus excavatum correction and to determine the degree of convergence of SCIA in different patients. Often, ANN did not converge to a satisfactory solution (each patient had its own deformity characteristics), thus invalidating the creation of a mathematical model capable of estimating, with satisfactory results, the postsurgical outcome

Automatic modeling of an orthotic bracing for nonoperative correction of PectusCarinatum

Pectus Carinatum is a deformity of the chest wall, characterized by an anterior protrusion of the sternum, often corrected surgically due to cosmetic motivation. This work presents an alternative approach to the current open surgery option, proposing a novel technique based on a personalized orthosis. Two different processes for the orthosis’ personalization are presented. One based on a 3D laser scan of the patient chest, followed by the reconstruction of the thoracic wall mesh using a radial basis function, and a second one, based on a computer tomography scan followed by a neighbouring cells algorithm. The axial position where the orthosis is to be located is automatically calculated using a Ray-Triangle intersection method, whose outcome is input to a pseudo Kochenek interpolating spline method to define the orthosis curvature. Results show that no significant differences exist between the patient chest physiognomy and the curvature angle and size of the orthosis, allowing a better cosmetic outcome and less initial discomfort

Automatic modeling of an orthotic bracing for nonoperative correction of pectus carinatum

Pectus Carinatum is a deformity of the chest wall, characterized by an anterior protrusion of the sternum, often corrected surgically due to cosmetic motivation. This work presents an alternative approach to the current open surgery option, proposing a novel technique based on a personalized orthosis. Two different processes for the orthosis’ personalization are presented. One based on a 3D laser scan of the patient chest, followed by the reconstruction of the thoracic wall mesh using a radial basis function, and a second one, based on a computer tomography scan followed by a neighbouring cells algorithm. The axial position where the orthosis is to be located is automatically calculated using a Ray-Triangle intersection method, whose outcome is input to a pseudo Kochenek interpolating spline method to define the orthosis curvature. Results show that no significant differences exist between the patient chest physiognomy and the curvature angle and size of the orthosis, allowing a better cosmetic outcome and less initial discomfort.

Dense motion field estimation from myocardial boundary displacements

Minimally invasive cardiovascular interventions guided by multiple imaging modalities are rapidly gaining clinical acceptance for the treatment of several cardiovascular diseases. These images are typically fused with richly detailed pre-operative scans through registration techniques, enhancing the intra-operative clinical data and easing the image-guided procedures. Nonetheless, rigid models have been used to align the different modalities, not taking into account the anatomical variations of the cardiac muscle throughout the cardiac cycle. In the current study, we present a novel strategy to compensate the beat-to-beat physiological adaptation of the myocardium. Hereto, we intend to prove that a complete myocardial motion field can be quickly recovered from the displacement field at the myocardial boundaries, therefore being an efficient strategy to locally deform the cardiac muscle. We address this hypothesis by comparing three different strategies to recover a dense myocardial motion field from a sparse one, namely, a diffusion-based approach, thin-plate splines, and multiquadric radial basis functions. Two experimental setups were used to validate the proposed strategy. First, an in silico validation was carried out on synthetic motion fields obtained from two realistic simulated ultrasound sequences. Then, 45 mid-ventricular 2D sequences of cine magnetic resonance imaging were processed to further evaluate the different approaches. The results showed that accurate boundary tracking combined with dense myocardial recovery via interpolation/ diffusion is a potentially viable solution to speed up dense myocardial motion field estimation and, consequently, to deform/compensate the myocardial wall throughout the cardiac cycle. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.

Pesquisa de anticorpos para sífilis e toxoplasmose em recém-nascidos em hospital de Ribeirão Preto, SP, Brasil

Foram aplicados testes para pesquisa dos níveis de IgM (por imunodifusão radial simples) e de anticorpos para sífilis (FTA- ABS-IgG e IgM, VDRL e Wassermann (W) e toxoplasmose (imunofluorescência IgG (IFI-IgG) e IgM (IFI-IgM) em 408 casos de recém-nascidos (RN) do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (Brasil), escolhidos casualmente no período de 01/07 a 09/10/198 1. O fator reumatóide (FR) foi pesquisado para excluir resultados falso-positivos para anticorpos classe IgM. Os soros IFI-IgG positivos, e eventualmente falso-negativos à IFI-IgM para toxoplasmose, foram tratados por cromatografía em gel. Um soro positivo para FR foi tratado com gamaglobulina humana agregada pelo calor antes da pesquisa de anticorpos IgM. Confrontou-se os soros reagentes para sífilis com dados de prontuários dos respectivos RN e mães. Foram reagentes a pelo menos um dos testes para sífilis 7,0% dos RN; o FTA-ABS-IgG foi positivo em 89,3%, o VDRL em 67,8% e o W em 60,7%. Um soro foi FTA-ABS-IgM reagente. A co-positividade entre FTA-ABS-IgG e VDRL foi 60,7%; entre FTA-ABS-IgG e W 53,6% e entre VDRL e W 60%. A confrontação mostrou que em 53,5% dos RN a sorologia foi positiva ao nascimento, em 3,6% negativa e em 42,9% não havia dados. O seguimento clínico-sorológico revelou que 2 RN evoluíram com sinais de lues congênita e outros 2 a suspeita clínica foi descartada pela sorologia de controle; em 21 não havia dados. Foram reagentes à IFI-IgG para toxoplasmose 71,3% dos RN e 100% não reagentes à IFI-IgM antes e após a cromatografia. No período estudado não houve diagnóstico clínico de toxoplasmose congênita. Três RN apresentaram valores de IgM aumentados, mas não houve diagnóstico clínico ou laboratorial de lues ou toxoplasmose congênitas nos mesmos. Sugere-se a nível local introdução do FTA-ABS-IgG para triagem mais abrangente da sífilis congênita.

Investigação sorológica da influenza tipos A e B em estudantes universitários, Brasil

Levantamento sorológico realizado em 200 estudantes da Universidade de São Paulo, nos anos de 1984 e 1985, demonstrou ampla prevalência sorológica do vírus da influenza tipos A e B. Os anticorpos dos indivíduos foram detectados pela técnica de Hemólise Radial Simples (HRS), cujas médias aritméticas de títulos foram maiores entre as cepas dos subtipos (H1N1) e (H3N2) do vírus da influenza tipo A, mais recentemente isoladas da população. Porém, com relação ao tipo B, deste vírus, a situação foi inversa, pois apesar da cepa B/Engl./ 847/73 ser a mais antiga incidente, revelou melhor reatogenicidade sobre as demais cepas avaliadas e de acordo com a doutrina do "Pecado original antigênico", é suposto que tenha sido responsável pela primo infecção na maioria do grupo investigado. A avaliação sorológica dos subtipos do vírus influenza tipos A e B, desta população, revelou índices de anticorpos de baixos títulos HRS (2,5 a 3,5 mm) e de altos títulos (> 4,0 mm) que estão relacionadas ao menor e maior nível de proteção à infecção. Sendo que a capacidade individual da imunidade e da persistência de anticorpos contra o vírus, dependeram da atualidade e freqüência de exposição à influenza.

Distúrbios neurológicos em trabalhadores com baixos níveis de chumbo no sangue. I: Neuropatia periférica

Trata-se de estudo observacional, transversal, em população aleatorizada, cujo objetivo foi contribuir para a avaliação da validade dos limites de tolerância biológica (LTB) estabelecidos no Brasil para a plumbemia (Pb-S) e a concentração urinária do ácido delta-aminolevulínico (ALA-U). Para tanto, um grupo de trabalhadores expostos ao chumbo, cujos valores de Pb-S e ALA-U encontravam-se no momento do estudo ¾ bem como nos 2 anos precedentes ¾ abaixo dos LTB brasileiros, foi submetido a exame eletroneurográfico dos nervos mediano direito, ciático-popliteo externo direito, radial direito, radial esquerdo e sural direito. Os resultados foram comparados com os obtidos por intermédio da aplicação do mesmo conjunto de exames em um grupo-controle não exposto ao chumbo. No grupo exposto foram encontrados sinais de comprometimento dos nervos radiais - que diferiam significativamente dos resultados obtidos no grupo-controle (p = 0,0067). Os resultados apontam contra a validação dos LTB estabelecidos no Brasil para a Pb-S e a ALA-U.

Implementação e validação do método de determinação de metais e fósforo por ICP-OES (inductively coupled plasma-optical emission spectometry) em biodiesel

O objectivo do presente trabalho foi desenvolver, implementar e validar métodos de determinação de teor de cálcio (Ca), magnésio (Mg), sódio (Na), potássio (K) e fósforo (P) em biodiesel, por ICP-OES. Este método permitiu efectuar o controlo de qualidade do biodiesel, com a vantagem de proporcionar uma análise multi-elementar, reflectindo-se numa diminuição do tempo de análise. Uma vez que o biodiesel é uma das principais fontes de energia renovável e alternativa ao diesel convencional, este tipo de análises revela-se extremamente útil para a sua caracterização. De acordo com a análise quantitativa e qualitativa e após a validação dos respectivos ensaios, apresentam-se, na Tabela 1 as condições optimizadas para cada elemento em estudo. As condições de trabalho do ICP-OES foram escolhidas tendo em conta as características do elemento em estudo, o tipo de equipamento utilizado para a sua análise, e de modo a obter a melhor razão sinal/intensidade de fundo. Para a validação dos ensaios foram efectuados ensaios de recuperação, determinados limites de detecção e quantificação, ensaios de repetibilidade e reprodutibilidade, e verificação das curvas de calibração. Na tabela 2 apresentam-se os comprimentos de onda escolhidos (livres de interferências) e respectivos limites de detecção e quantificação dos elementos analisados por ICP-OES, na posição radial e radial atenuado.

Impacto da infecção do Vírus da Imunodeficiência Humana na deformação miocárdica: projecto de investigação

Mestrado em Tecnologia de Diagnóstico e Intervenção Cardiovascular. Área de especialização: Ultrassonografia Cardiovascular.

Relatório de estágio em terapia manual

Objectivo: descrever a intervenção em fisioterapia numa paciente com diagnóstico de epicondilalgia. Participantes e Métodos: estudo de caso de uma paciente que desenvolveu um quadro doloroso no cotovelo esquerdo no início de Janeiro de 2010 e em que a intervenção de fisioterapia teve início no princípio de Fevereiro de 2010. Foi utilizada uma variedade de técnicas articulares, nomeadamente a mobilização com movimento de Mulligan, aplicação de tape e manipulação cervical. O tratamento foi realizado em dias alternados e teve a duração total de duas semanas. Resultados: logo no final da primeira sessão a paciente referiu melhoria na dor à preensão. Na segunda sessão a paciente demonstrou capacidade de realizar auto-mobilização com movimento em casa. A regressão dos sintomas foi muito rápida durante as duas primeiras sessões, passou por uma fase de estabilização da terceira à quinta sessão, até à completa remissão no fim da sexta sessão. Conclusão: o processo de raciocínio clínico desenvolvido pelo fisioterapeuta durante as seis sessões de tratamento foi salientado. Após a recolha dos dados relativos à história e sua interpretação levantaram-se as primeiras hipóteses: epicondilalgia, disfunção cervical ou sindroma do túnel radial. No exame objectivo foram realizados testes para permitir a obtenção do diagnóstico diferencial – epicondilalgia; elaborou-se então um plano de intervenção em colaboração a paciente, que se mostrou eficaz, com resultados acima das expectativas.

Optimal methodology for distribution systems reconfiguration based on OPF and solved by decomposition technique

This paper presents a new and efficient methodology for distribution network reconfiguration integrated with optimal power flow (OPF) based on a Benders decomposition approach. The objective minimizes power losses, balancing load among feeders and subject to constraints: capacity limit of branches, minimum and maximum power limits of substations or distributed generators, minimum deviation of bus voltages and radial optimal operation of networks. The Generalized Benders decomposition algorithm is applied to solve the problem. The formulation can be embedded under two stages; the first one is the Master problem and is formulated as a mixed integer non-linear programming problem. This stage determines the radial topology of the distribution network. The second stage is the Slave problem and is formulated as a non-linear programming problem. This stage is used to determine the feasibility of the Master problem solution by means of an OPF and provides information to formulate the linear Benders cuts that connect both problems. The model is programmed in GAMS. The effectiveness of the proposal is demonstrated through two examples extracted from the literature.

Efeito agudo do exercício físico na rigidez arterial

Este estudo pretendeu reproduzir uma tarefa da vida diária (marcha com transporte de peso nos membros superiores) realizada de forma rotineira e até aconselhada no contexto da prevenção e reabilitação de patologia cardiovascular, desta forma, teve como objectivo avaliar o efeito agudo de uma sessão de exercício aeróbio associado a exercício isométrico na rigidez arterial em indivíduos jovens. Foram recrutados 14 indivíduos do sexo masculino com média de idade de 30,3±3,6 anos. Foram realizadas duas sessões de exercício com uma semana de intervalo. Em ambas as sessões de exercício, os sujeitos caminharam num tapete rolante a uma velocidade de 5,0 km/h por um período de dez minutos, sendo que, numa das sessões, determinada aleatoriamente, carregaram o equivalente a 10% do seu peso corporal distribuído igualmente pelos dois membros superiores em dois garrafões de água. Avaliou-se em repouso e imediatamente após o exercício, a pressão arterial periférica, a frequência cardíaca e a rigidez arterial. A análise da rigidez arterial foi efectuada na artéria radial do membro superior direito com um sistema transdutor automático de pressão. Os parâmetros reportados neste estudo são a frequência cardíaca, a pressão arterial sistólica e diastólica, a pressão arterial média, a pressão central (aórtica) sistólica, a pressão de pulso central, a pressão de aumentação e o índice de aumentação a 75 bmp (Aix@75). Em repouso, não se verificaram diferenças significativas entre as duas sessões de exercício nos parâmetros avaliados. O principal resultado do presente estudo indica que a rigidez arterial aumenta de forma aguda com a realização de caminhada (exercício aeróbio) apenas quando esta é acompanhada do transporte nos membros superiores de uma carga externa (exercício isométrico) [Aix@75: -5.5(8.4) para -1.36(8.17)%, p<0.05]. Relativamente ao protocolo exclusivamente aeróbio não se verificaram diferenças significativas na rigidez arterial [Aix@75: -4.2(9.1) para -4.69(7.93)%, p>0.05]. Em conclusão, os resultados do presente estudo indicam que a rigidez arterial, em indivíduos jovens e aparentemente saudáveis, aumenta de forma significativa apenas quando o exercício aeróbio é acompanhado de exercício isométrico de membros superiores com transporte de carga adicional.

Effective isotropic potential for dipolar hard spheres

A new effective isotropic potential is proposed for the dipolar hard-sphere fluid, on the basis of recent results by others for its angle-averaged radial distribution function. The new effective potential is shown to exhibit oscillations even for moderately high densities and moderately strong dipole moments, which are absent from earlier effective isotropic potentials. The validity and significance of this result are briefly discussed.

Chronic liver disease staging classification based on ultrasound, clinical and laboratorial data

In this work the identification and diagnosis of various stages of chronic liver disease is addressed. The classification results of a support vector machine, a decision tree and a k-nearest neighbor classifier are compared. Ultrasound image intensity and textural features are jointly used with clinical and laboratorial data in the staging process. The classifiers training is performed by using a population of 97 patients at six different stages of chronic liver disease and a leave-one-out cross-validation strategy. The best results are obtained using the support vector machine with a radial-basis kernel, with 73.20% of overall accuracy. The good performance of the method is a promising indicator that it can be used, in a non invasive way, to provide reliable information about the chronic liver disease staging.

Modelo de data mining para deteção de embolias pulmonares

Trabalho de Projeto para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática e de Computadores