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.

Consorciação taro e crotalária manejada com corte rente ao solo e poda na altura do dossel

A associação de culturas com leguminosas de adubação verde visa à manutenção ou melhorias da fertilidade do solo. Com o objetivo de avaliar a consorciação do taro 'Japonês' com crotalária, foram conduzidos dois experimentos, em Viçosa, MG, no período de 10/09/2010 a 10/06/2011. No Experimento I, as plantas de crotalária foram cortadas rente ao solo e, no Experimento II, podadas à altura do dossel do taro; em ambos, os tratamentos consistiram em seis épocas de corte ou poda da crotalária (75; 105; 135; 165; 195 e 225 dias após a semeadura da crotalária - DAS), mais a monocultura do taro. As partes cortadas ou podadas foram depositadas sobre o solo e determinaram-se as quantidades de fitomassa e de nutrientes da crotalária. Na colheita do taro, avaliaram-se a produção de classes de rizomas e as alterações químicas do solo. Os cortes realizados após 105 DAS proporcionaram menor produção em massa de rizomas-mães e, em número, por planta, de rizomas-filhos grandes e comerciais, em comparação com os do controle. Comportamento semelhante foi observado para experimento com poda à altura do dossel. Os cortes ou podas realizados aos 135 e 165 DAS foram os que apresentaram maiores quantidades de fitomassas fresca e seca de crotalária, de carbono orgânico e de nutrientes. Aos 165 DAS, o aporte de N ao solo pela crotalária cortada chegou a 308 Kg ha-1 e, pela crotalária podada, a 202 kg ha-1. A associação entre crotalária e taro é viável, sendo indicada a manutenção da consorciação até aos 105 DAS da crotalária.

ANTECEDENTS AND CONSEQUENCES OF HOUSEHOLD FINANCIAL MANAGEMENT IN BRAZILIAN LOWER-MIDDLE-CLASS

Through two complementary and exploratory studies – one qualitative and one quantitative – this research aims to understand the ways in which lower-middle-class families in Brazil manage their household finances. The study proposes an integrated framework that brings together various previously disconnected theoretical fragments. Based on a survey with a sample of 165 lower-middle-class female consumers of a retail company in São Paulo, we explored and tested, via a quantitative study, how antecedents such as personal characteristics affect the financial management process, as well as its consequences, either negatively as defaults or positively as savings. The model calibration and analysis were derived from a series of regression analyses. The results revealed the mediator role that financial management plays in the relationship between personal characteristics and defaults and savings. Compared to previous studies with consumers of more affluent countries, we identified peculiar findings among Brazilian lower-middle-class consumers: inadequate attention to control, weak or no focus on short- or long-range planning, widespread absence of budget surplus, and influence of critical events on episodes of default.

The Metaphysics of Information The Power and the Glory of Machinehood

Não há disciplina em qualquer ramo da ciência, seja esta natural, social, humana, descritiva, experimental ou teórica, qualitativa ou quantitativa, que não tenha sido afectada a vários níveis da instrumentalidade, conceptualização, construção de modelos, escolha de metáforas heurísticas ou ontológicas, e sentidO da investigação, em alguns casos muito profunda e decisivamente, pela influência crescente da constelação informacional computacional. A investigação baseada em simulações por computador é uma “terceira espécie de ciência”, que se soma aos tipos teórico e físico-experimental de trabalho científico. A ciber-ciência é um lugar natural para simular ciência, ou meta-ciberciência, mas todo o conhecimento científico cai no domínio da meta-ciberciência ou da filosofia da ciência computacional. A meta-ciência simula a ciência(o estudo computacional da produção do conhecimento científico); a ciber-ciência é por definição simulatória; a ciber-ciência simula a Natureza; a Natureza, segundo alguns físicos, é ela mesma uma simulação. Receber a categoria da informação nas ciências da vida e nas ciências humanas e sociais, da maneira específica como tem vindo a ocorrer, traz um considerável lastro metafísico: os humanos como máquinas, ultrapassáveis por máquinas inteligentes ou “espirituais”. A informação emerge como a alavanca de Arquimedes para as nossas intervenções n o domínio da vida e do espírito, de máquinas informacionais naturais, com evidentes implicações para a ciência política.

Systems thinking: learning or driving?

The ability to foresee how behaviour of a system arises from the interaction of its components over time - i.e. its dynamic complexity – is seen an important ability to take effective decisions in our turbulent world. Dynamic complexity emerges frequently from interrelated simple structures, such as stocks and flows, feedbacks and delays (Forrester, 1961). Common sense assumes an intuitive understanding of their dynamic behaviour. However, recent researches have pointed to a persistent and systematic error in people understanding of those building blocks of complex systems. This paper describes an empirical study concerning the native ability to understand systems thinking concepts. Two different groups - one, academic, the other, professional – submitted to four tasks, proposed by Sweeney and Sterman (2000) and Sterman (2002). The results confirm a poor intuitive understanding of the basic systems concepts, even when subjects have background in mathematics and sciences.

Systems thinking: learning or driving?

The ability to foresee how behaviour of a system arises from the interaction of its components over time - i.e. its dynamic complexity – is seen an important ability to take effective decisions in our turbulent world. Dynamic complexity emerges frequently from interrelated simple structures, such as stocks and flows, feedbacks and delays (Forrester, 1961). Common sense assumes an intuitive understanding of their dynamic behaviour. However, recent researches have pointed to a persistent and systematic error in people understanding of those building blocks of complex systems. This paper describes an empirical study concerning the native ability to understand systems thinking concepts. Two different groups - one, academic, the other, professional – submitted to four tasks, proposed by Sweeney and Sterman (2000) and Sterman (2002). The results confirm a poor intuitive understanding of the basic systems concepts, even when subjects have background in mathematics and sciences.

Esquema reduzido de vacinação anti-rábica humana pré-exposição e avaliação de doses anuais de reforço

São apresentados os resultados do emprego de esquema de vacinação anti-rábida humana pré-exposição, constituído de 3 doses de vacina tipo Fuenzalida-Palacios administradas a 165 pacientes em dias alternados, mais uma dose de reforço no 30.° dia após a dose inicial. Os títulos de anticorpos foram determinados por prova de soroneutralização em amostras de sangue colhidas antes, 30 e 40 dias após administração da primeira dose. Verificou-se que no 30.° dia, 74,6% dos pacientes apresentaram anticorpos neutralizantes no soro, valor que se elevou a 98,1% no quadragésimo dia, o que mostra a eficácia do esquema em relação à resposta imunitária em tempo relativamente curto e a importância da dose de reforço como estímulo à produção de anticorpos. Nos pacientes submetidos às doses anuais de reforço num período de 10 anos, verificou-se aumento gradual da presença de anticorpos antes da administração da dose de reforço subseqüente, até atingir valores de 100%. Face aos resultados obtidos foi sugerido que as doses de reforço sejam administradas a intervalos de tempo maiores e precedidas da titulagem de anticorpos a fim de se avaliar da necessidade ou não de sua administração.

Roedores, marsupiais e triatomíneos silvestres capturados no município de Mambaí-Goiás: infecção natural pelo Trypanosoma cruzi

Neste trabalho está descrito aspectos do ciclo silvestre do Trypanosoma cruzi em região do cerrado do Brasil Central, endêmica para doença de Chagas. Entre 151 roedores (11 espécies) e 73 Didelphis albiventris, capturados em ambiente silvestre, respectivamente 4 (2,6%) e 15 (20,6%), estavam naturalmente infectados pelo T. cruzi. Triatomíneos, pertencentes a cinco espécies (Rhodnius neglectus, Psammolestes tertius, Triatoma costalimai, Triatoma pseudomaculata e Triatoma sordida) foram também capturados em ambiente silvestre e em diferentes tipos de biótopos. Entre 165 exemplares, destes insetos, coletados, dois estavam parasitados pelo T. cruzi (T. costalimai e T. pseudomaculata). Foram ainda realizadas observações ecológicas, quanto a interações entre roedores, D. albivetris e triatomíneos.

Sistema de vigilância epidemiológica para acidentes do trabalho: experiência na Zona Norte do Município de São Paulo (Brasil)

No Brasil, e em São Paulo em particular, o sistema de vigilância epidemiológica restringe-se a algumas doenças transmissíveis, não havendo, na prática, vigilância referente a doenças não transmissíveis, especialmente às decorrentes do trabalho. O atual sistema de informações para acidentes e doenças do trabalho tem sido utilizado mais para o processamento de benefícios aos acidentados e acometidos por doenças do trabalho, do que para a proposta de um sistema de vigilância. Assim, foi elaborado projeto visando a utilizar os instrumentos em uso nesse sistema de notificação, para extrair informações que possam, dentro de uma abordagem epidemiológica, dar suporte ao planejamento das atividades de saúde. O projeto encontra-se em andamento no Programa de Saúde dos Trabalhadores do SUDS-R-6 (Mandaqui), Região da Grande São Paulo (Brasil), e objetiva identificar os tipos de acidentes mais comuns na região e os ambientes de trabalho nos quais esses acidentes ocorrem com mais freqüência. Os primeiros dados analisados, correspondentes ao período de outubro a novembro de 1989, mostraram uma média de 780 acidentes mensais. As mãos e os dedos foram as partes do corpo mais atingidas, cerca de 31,5% de todos os acidentes estudados, particularmente causados por máquinas e equipamentos na indústria metalúrgica. Dos acidentes registrados, 371 (15,86%) foram considerados graves, com uma alta incidência de contusões e traumas com fraturas. Das CAT estudadas, 2.030 (87%) foram decorrentes de acidentes típicos e 298 (12,7%) de trajeto. Aproximadamente 7%, 165 casos, ocorreram em trabalhadores menores de 18 anos de idade e 10 casos tinham idade inferior a 14 anos de idade. A identificação das companhias dos ramos da construção civil, metalúrgica e indústria gráfica como aquelas que apresentam o maior número de acidentes, definiu os primeiros critérios para o planejamento das atividades do Programa de Saúde dos Trabalhadores do SUDS-R-6.

Avaliação da posição ortostática em plataforma de forças de dois indivíduos com acidente vascular encefálico antes e após uma intervenção baseado no conceito Bobath

Introdução: O acidente vascular encefálico (AVE) é uma importante e frequente condição de saúde que se repercute na funcionalidade do indivíduo. No sentido de reabilitar a função perdida, é comum o recurso a intervenções de fisioterapia baseado o conceito de Bobath. Como tal, importa verificar, as modificações no âmbito do controlo postural, através da migração do centro de pressão na base de suporte, face à aplicação de uma intervenção segundo abordagem baseada no conceito de Bobath em dois indivíduos com AVE. Métodos e participantes: Foram recrutados dois indivíduos com diagnóstico de AVE num hospital da zona do grande Porto. Dados referentes ao equilíbrio estático na condição de medição “olhos abertos ou fechados” e “calçado ou descalço” foram obtidos através de plataforma de forças, antes e após uma intervenção baseado no conceito de Bobath durante 13 semanas (M0 e M1). Nestes dois momentos foram ainda avaliados a mobilidade, função cognitiva, participação, equilíbrio através do teste Timed Up & Go (TUG) e Timed Up & Go Modificado (TUGM), e das escalas Mini Mental State Examination (MMSE), Postural Assessment for Stroke Scale (PASS), Escala de Berg (EB) e Índice de Barthel Modificado (IBM). Resultados: Os participantes obtiveram em ambos os momentos pontuação máxima no MMSE. Ambos os indivíduos atingiram o valor máximo no IBM em M1 (Mo: A: 78; B: 65). Ambos os indivíduos aumentaram o score entre M0 e M1, relativamente ao PASS (A: M0:21; M1:33; B: M0: 26; M1:34) e EB (A: M0:48; M1:54; B: M0: 30; M1:50). O tempo de realização do TUG e do TUGM diminuíram entre momentos em ambos os indivíduos (respectivamente: A: 15''13'' a 13''27''; B: 24''13'' a 13''88'' e A: 19''08''' a 13''27''; B: 29''60''' a 17''64'''). A área de deslocação do centro de pressão (CP) variou entre momentos em todas as condições de avaliação, sendo menor na condição “olhos abertos e descalço” em ambos os participantes (“olhos abertos e calçado”: A: M0= 1,364, M1=2,796; B: M0=1,892, M1=2,979; “olhos abertos e descalço”: A: M0= 0,758, M1=0,727; B: M0=3,064, M1=1,952; “olhos fechados e calçado”: A: M0= 2,360, M1=2,998; B: M0=2,232, M1= 4,392; “olhos fechados e descalço”: A: M0= 1,347, M1=2,388; B: M0=1,652, M1= 1,016). O desvio padrão das deslocações anteroposteriores variou entre momentos, sendo tendencialmente maior em M1 e na condição “descalço e olhos abertos”(“olhos abertos e calçado”: A: M0= 0,201, M1=0,500; B: M0=0,252, M1=0,310; “olhos abertos e descalço”: A: M0= 0,118, M1=0,165; B: M0=0,282, M1=0,276; “olhos fechados e calçado”: A: M0= 0,308, M1=0,398; B: M0=0,274, M1= 0,471; “olhos fechados e descalço”: A: M0= 0,158 , M1=0,373; B: M0=0,230, M1= 0,172), o desvio padrão das deslocações médio-lateral seguem a mesma tendência (“olhos abertos e calçado”: A: M0= 0,370 , M1=0,473; B: M0=0,454, M1=0,517; “olhos abertos e descalço”: A: M0= 0,354, M1=0,236 ; B: M0=0,584, M1=0,381; “olhos fechados e calçado”: A: M0= 0,425, M1=0,463; B: M0=0,462, M1= 0,583; “olhos fechados e descalço”: A: M0= 0,475, M1=0,416; B: M0=0,389, M1= 0,342). A velocidade de oscilação na direcção antero – posterior variou entre momentos, sendo tendencialmente menor em M1, em ambos os participantes e em todas as condições de avaliação: “olhos abertos e calçado”: A: M0= 0,886 , M1=0,532; B: M0=2,507, M1=01,072; “olhos abertos e descalço”: A: M0= 2,562, M1=3,815 ; B: M0=4,367, M1=0,262; “olhos fechados e calçado”: A: M0= 2,689, M1=1,757; B: M0=2,821, M1= 0,769; “olhos fechados e descalço”: A: M0= 2,984, M1=2,525; B: M0=4,100, M1= 0,265), a velocidade de oscilação na direcção médio – lateral seguem a mesma tendência para as condições de “olhos abertos e calçado”: A: M0= 6,524 , M1=6,218; B: M0=0,467, M1=0,404; “olhos fechados e calçado”: A: M0= 6,387, M1=1,927; B: M0=0,351, M1= 0,505; mas a velocidade de oscilação aumenta para as condições de “olhos abertos e descalço”: A: M0= 3,108, M1=7,806 ; B: M0=1,150, M1=8,054; “olhos fechados e descalço”: A: M0= 3,444, M1=3,839; B: M0=1,434, M1= 7,891). Conclusão: Entre os dois momentos os indivíduos melhoraram a sua mobilidade, equilíbrio, participação e actividades, potencialmente devido à intervenção baseado no conceito de Bobath.

PSiS Mobile

In this paper, we present a state of the art on applications of mobile devices to support decision of a tourist running on a trip. We focus on two types of applications, tourism recommendation and tourism guide, making a brief description of the main characteristics of each one of them. We also refer the main problems encountered on the development of applications for mobile devices, and present PSiS (Personalized Sightseeing Tours Recommendation System) Mobile, our proposal to a mobile recommendation and planning support system, which is designed to provide an effective support during the tourist visit, providing contextaware information and recommendations about places of interest (POI) to visit, based on tourist preferences and his current context.

Grupos de simetria: identificação de padrões no património açoriano

Dissertação de Mestrado, Matemática para Professores, 3 de Abril de 2014, Universidade dos Açores.

An Efficient Long Distance Echo Canceller

This paper describes an implementation of a long distance echo canceller, operating on full-duplex with hands-free and in real-time with a single Digital Signal Processor (DSP). The proposed solution is based on short length adaptive filters centered on the positions of the most significant echoes, which are tracked by time delay estimators, for which we use a new approach. To deal with double talking situations a speech detector is employed. The floating-point DSP TMS320C6713 from Texas Instruments is used with software written in C++, with compiler optimizations for fast execution. The resulting algorithm enables long distance echo cancellation with low computational requirements, suited for embbeded systems. It reaches greater echo return loss enhancement and shows faster convergence speed when compared to the conventional approach. The experimental results approach the CCITT G.165 recommendation levels.

A pessoa idosa em situação de fim de vida no domicílio : estudo de caso

Dissertação de Mestrado em Gerontologia Social