Numerical 3D modeling of heat transfer in human tissues for microwave radiometry monitoring of Brown fat metabolismo

Background: Brown adipose tissue (BAT) plays an important role in whole body metabolism and could potentially mediate weight gain and insulin sensitivity. Although some imaging techniques allow BAT detection, there are currently no viable methods for continuous acquisition of BAT energy expenditure. We present a non-invasive technique for long term monitoring of BAT metabolism using microwave radiometry. Methods: A multilayer 3D computational model was created in HFSS™ with 1.5 mm skin, 3-10 mm subcutaneous fat, 200 mm muscle and a BAT region (2-6 cm3) located between fat and muscle. Based on this model, a log-spiral antenna was designed and optimized to maximize reception of thermal emissions from the target (BAT). The power absorption patterns calculated in HFSS™ were combined with simulated thermal distributions computed in COMSOL® to predict radiometric signal measured from an ultra-low-noise microwave radiometer. The power received by the antenna was characterized as a function of different levels of BAT metabolism under cold and noradrenergic stimulation. Results: The optimized frequency band was 1.5-2.2 GHz, with averaged antenna efficiency of 19%. The simulated power received by the radiometric antenna increased 2-9 mdBm (noradrenergic stimulus) and 4-15 mdBm (cold stimulus) corresponding to increased 15-fold BAT metabolism. Conclusions: Results demonstrated the ability to detect thermal radiation from small volumes (2-6 cm3) of BAT located up to 12 mm deep and to monitor small changes (0.5°C) in BAT metabolism. As such, the developed miniature radiometric antenna sensor appears suitable for non-invasive long term monitoring of BAT metabolism.

Remote experimentation: integrating research, education, and industrial application

This paper presents a low-cost scaled model of a silo for drying and airing cereal grains. It allows the control and monitor of several parameters associated to the silo's operation, through a remote accessible infrastructure. The scaled model consists of a 2.50 m wide × 2.10 m long plant with all control and monitor capacities provided by micro-Web servers. An application running on the micro-Web servers enables storing all parameters in a data basis for later analysis. The implemented model aims to support a remote experimentation facility for technological education, research-oriented tutorials, and industrial applications. Given the low-cost requirement, this remote facility can be easily replicated in other institutions to support a network of remote labs, which encompasses the concurrent access of several users (e.g. students).

Controlo de um robô autónomo através de redes neuronais

Neste trabalho pretende-se introduzir os conceitos associados às redes neuronais e a sua aplicação no controlo de sistemas, neste caso na área da robótica autónoma. Foi utilizado um AGV de modo a testar experimentalmente um controlo através de uma rede neuronal artificial. A grande vantagem das redes neuronais artificiais é estas poderem ser ensinadas a funcionarem como se pretende. A partir desta caraterística foram efetuadas duas abordagens na implementação do AGV disponibilizado. A primeira abordagem ensinava a rede neuronal a funcionar como o controlo por lógica difusa que foi implementado no AGV aquando do seu desenvolvimento. A segunda abordagem foi ensinar a rede neuronal artificial a funcionar a partir de dados retirados de um controlo remoto simples implementado no AGV. Ambas as abordagens foram inicialmente implementadas e simuladas no MATLAB, antes de se efetuar a sua implementação no AGV. O MATLAB é utilizado para efetuar o treino das redes neuronais multicamada proactivas através do algoritmo de treino por retropropagação de Levenberg-Marquardt. A implementação de uma rede neuronal artificial na primeira abordagem foi implementada em três fases, MATLAB, posteriormente linguagem de programação C no computador e por fim, microcontrolador PIC no AGV, permitindo assim diferenciar o desenvolvimento destas técnicas em várias plataformas. Durante o desenvolvimento da segunda abordagem foi desenvolvido uma aplicação Android que permite monitorizar e controlar o AGV remotamente. Os resultados obtidos pela implementação da rede neuronal a partir do controlo difuso e do controlo remoto foram satisfatórios, pois o AGV percorria os percursos testados corretamente, em ambos os casos. Por fim concluiu-se que é viável a aplicação das redes neuronais no controlo de um AGV. Mais ainda, é possível utilizar o sistema desenvolvido para implementar e testar novas RNA.

Eficiência energética sistema de monitorização de consumos de energia

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

Acompanhamento da construção de um edifício de habitação multifamiliar

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Edificações

JPEG decoder implementation on FPGA using dynamic partial reconfiguration

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e telecomunicações

Implementação de um Array de detetores de radiação ionizante

Atualmente, as radiações ionizantes desempenham um papel fundamental nas áreas de diagnóstico e terapia, estando omnipresentes em ambientes hospitalares. Contudo, devido aos efeitos biológicos adversos da radiação, torna-se essencial a protecção dos profissionais de saúde e pacientes. Consequentemente, um array de detetores capazes de produzir um sinal acústico, aquando da presença de radiação ionizante excedendo determinados valores limite e transmissão via wireless das leituras para um sistema central _e de grande interesse prático. Nesta dissertação, foi implementado um sistema capaz de alimentar um array de sensores de radiação para monitorização de diferentes espaços e transmissão das leituras efetuadas via wireless. A aquisição de dados foi realizada, recorrendo à utilização de um conversor analógico-digital. Vários testes de validação foram realizados, através de vários passos para alcançar a concretização do sistema final, nomeadamente testes relativos ao circuito de detecção, módulos de comunicação wireless, bem como o uso de diferentes ambientes de desenvolvimento integrados (IDE). Os resultados destes testes mostram a visualização e gravação adequadas dos dados relativos aos níveis de radiação, bem como a transmissão de dados de forma viável, permitindo a monitorização de espaços sujeitos à presença de radiação ionizante. Desta forma, um array de contadores Geiger-Müller, ligados a módulos wireless XBee open-source e uma placa Arduino, possibilitou a implementação de um sistema viável e de baixo custo para monitorização de radiação ionizante e registar esses mesmos dados para posterior análise.

Telescola um método de ensino

Mestrado em Educação Matemática na Educação Pré – Escolar e nos 1.º e 2.º Ciclos do Ensino Básico

Estudo dosimétrico prévio de irradiação da próstata com arco conformacional dinâmico

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Characterisation of adventitious lung sounds in people with dementia

Introduction: Lower Respiratory Tract Infections (LRTIs) are highly prevalent in institutionalised people with dementia, constituting an important cause of morbidity and mortality. Computerised auscultation of Adventitious Lung Sounds (ALS) has shown to be objective and reliable to assess and monitor respiratory diseases, however its application in people with dementia is unknown. Aim: This study characterised ALS (crackles and wheezes) in institutionalised people with dementia. Methods: An exploratory descriptive study, including 6 long-term care institutions was conducted. The sample included a dementia group (DG) of 30 people with dementia and a match healthy group (HG) of 30 elderly people. Socio-demographic and anthropometric data, cognition, type and severity of dementia, cardio-respiratory parameters, balance, mobility and activities and participation were collected. Lung sounds were recorded with a digital stethoscope following Computerised Respiratory Sound Analysis (CORSA) guidelines. Crackles’ location, number (N), frequency (F), two-cycle duration (2CD), initial deflection width (IDW) and largest deflection width (LDW) and wheezes’ number (N), ratio (R) and frequency (F) were analysed per breathing phase. Statistical analyses were performed using PASW Statistics(v.19). Results: There were no significant differences between the two groups in relation to the mean N of crackles during inspiration and expiration in both trachea and thorax. DG trachea crackles had significant higher F during inspiration and lower IDW, 2CD and LDW during expiration when compared with HG. At the thorax, the LDW during inspiration was also significantly lower in the DG. A significant higher N of inspiratory wheezes was found in the HG. Both groups had a low ratio of high frequency wheezes. Conclusion: Computerised analyses of ALS informed on the respiratory system and function of people with dementia and elderly people. Hence, this could be the step towards prevention, early diagnosis and continuous monitoring of respiratory diseases in people with cognitive impairment.

Educação básica para adultos

Revista da Faculdade de Ciências Sociais e Humanas, N.1(1980)

Trends of T. cruzi infection based on data from blood bank screening

Between October 1988 and April 1989 a cross-sectional survey was carried out in six out of eight blood banks of Goiânia, Central Brazil. Subjects attending for first-time blood donation in the mornings of the study period (n = 1358) were interviewed and screened for T. cruzi infection as a part of a major study among blood donors. Tests to anti-T. cruzi antibodies were performed, simultaneously, by indirect hem agglutination test (IHA) and complement fixation test (CFT). A subject was considered seropositive when any one of the two tests showed a positive result. Information on age, sex, place of birth, migration and socio-economic level was recorded. Results from this survey were compared with seroprevalence rates obtained in previous studies in an attempt to analyse trend of T. cruzi infection in an endemic urban area. The overall seroprevalence of T. cruzi infection among first-time donors was found to be 3.5% (95% confidence interval 2.5%-4.5% ). The seroprevalence rate increased with age up to 45 years and then decreased. Migrants from rural areas had higher seroprevalence rates than subjects from urban counties (1.8%-16.2% vs. 0%-3.6%). A four fold decrease in prevalence rates was observed when these rates were compared with those of fifteen years ago. Two possible hypotheses to explain this difference were suggested: 1. a cohort effect related with the decrease of transmission in rural areas and/or 2. a differential proportion of people of rural origin among blood donors between the two periods. The potential usefulness of blood banks as a source of epidemiological information to monitor trends of T. cruzi infection in an urban adult population was stressed.

Plasmodium falciparum drug resistance in Angola

Facing chloroquine drug resistance, Angola promptly adopted artemisinin-based combination therapy as the first-line to treat malaria. Currently, the country aims to consolidate malaria control, while preparing for the elimination of the disease, along with others African countries in the region. However, the remarkable capacity of Plasmodium to develop drug resistance represents an alarming threat for those achievements. Herein, the available, but relatively scarce and dispersed, information on malaria drug resistance in Angola, is reviewed and discussed. The review aims to inform but also to encourage future research studies that monitor and update the information on anti-malarial drug efficacy and prevalence of molecular markers of drug resistance, key fields in the context and objectives of elimination.

A diferença evolutiva de alunos do projeto Orquestra Geração e das escolas vocacionais de música: a importância dos agentes de motivação

Resumo I (Prática Pedagógica) - Nesta secção do relatório de estágio pretende-se expor e caracterizar todos os elementos referentes à prática pedagógica, integrada no estágio, que ocorreu em parceria com a Escola de Música do Conservatório Nacional (EMCN) e o Projecto Orquestra Geração realizado no ano letivo de 2014/2015. Este tem por objetivo, a abordagem dos aspetos pedagógicos, as metodologias de ensino, a eficácia do trabalho, a motivação e os agentes motivacionais. Para a elaboração deste relatório, foram observados e devidamente analisados três alunos de forma peculiar. Porém, é de realçar que um dos intervenientes pertencia à EMCN e as aulas apenas eram observadas. Ao longo do ano letivo foram elaborados individualmente para cada aluno, vinte e dois planos de aula e ainda realizadas três gravações de aulas que foram vistas pelo professor orientador. À posteriori serão caraterizadas as duas entidades que fizeram parceria, contribuindo para a possível realização do relatório de estágio. Será abordada a sua contextualização histórica, os parâmetros de ensino, o contexto sociocultural. De seguida, será apresentada a caraterização dos três alunos, abordando nomeadamente, o seu meio envolvente, os métodos de estudo e a evolução motora, expressiva e auditiva. Serão analisadas e descritas algumas das práticas de ensino, desenvolvidas quer ao longo das aulas individuais, quer da observação das gravações e da análise constante dos planos de aulas e das planificações. Para finalizar o relatório de estágio, será elaborada uma reflexão crítica, acerca do desempenho como docente e respetiva prática pedagógica trabalhada com os alunos.

Growth of phototrophic biofilms from limestone monuments under laboratory conditions

International Biodeterioration & Biodegradation,xxx (2009) 1–8