Reconstrução/processamento de imagem médica com GPU em tomossíntese

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Promoção da saúde oral: uma experiência de prevenção de cárie num concelho rural

Resumo: A cárie dentária, um problema que tem atingido populações em grande parte do mundo, é a doença de maior prevalência da cavidade oral, gerando graves consequências económicas e sociais. Esta doença tem sido estudada ao longo do tempo em diferentes países com o emprego de diversos índices, geralmente para o estudo da sua prevalência, a avaliação de medidas preventivas e o adequado planeamento das acções e serviços de saúde oral. O objectivo deste Projecto foi determinar se a escovagem quando realizada na escola com pasta fluoretada, e supervisionada pelos professores, duas vezes por dia, seria ou não eficaz na diminuição das populações microbianas de Streptococcus mutans e Lactobacillus e na consequente diminuição da incidência de cárie dentária. Material e métodos: Foram seleccionadas todas as crianças (universo = 178), com idades compreendidas entre os 5, 6 e 7 anos, residentes no Concelho de Aljustrel e a frequentar o pré-escolar e o primeiro ciclo do ensino básico oficial. Foi realizada a escovagem bi-diária com pasta fluoretada a 500 ppm F-, na escola, segundo o método de Bass modificado, supervisionado pelos professores titulares de turma, que tiveram formação da técnica de escovagem utilizada. Durante os 3 anos de estudo foram realizadas 6 observações dentárias e recolhas salivares para contagem de Streptococcus mutans e Lactobacillus e avaliação da capacidade tampão da saliva. Resultados: O grupo de estudo no início da intervenção apresentava valores dos índices de cárie dentária mais elevados do que os do grupo de controlo (mais 0,109 no CPO-S, 0,0749 no CPO-D, 1,505 no cpo-s e 0,831 no cpo-d), porém sem diferenças de significância estatística. A análise estatística dos resultados não veio confirmar este pressuposto uma vez que o grupo de estudo apresentou um aumento percentual ligeiramente maior do índice CPO-D (12,5%) do que o grupo de controlo (11,6%). Para além deste aspecto, ao contrário do que seria de esperar, não foi possível detectar nenhuma diferença estatisticamente significativa em nenhum dos índices de cárie dentária (cpo-s, cpo-d, CPO-S e CPO-D) entre o grupo de estudo e grupo de controlo entre a 1ª e última observação.Ainda que os resultados do estudo aqui apresentado tenham ficado aquém do esperado, deveria ser efectuada a escovagem diária na escola, uma vez por dia, com pasta fluoretada a 1000 ppm F-, atendendo a que esta medida contribui para a promoção da saúde e prevenção da doença e é facilitadora da construção de estilos de vida saudáveis.-------ABSTRACT: Dental caries, a problem that has affected populations worldwide, is one of the most prevalent diseases of the oral cavity, causing severe economic and social consequences. This disease has been studied over time in different countries with the use of various indices, usually for the knowledge of its prevalence, evaluation of preventive measures and appropriate planning of actions and oral services. The aim of this study was to determine whether toothbrushing when performed in schools, with fluoride toothpaste, and supervised by teachers twice a day, was effective in reducing microbial populations of Streptococcus mutans and Lactobacillus with consequent reduction in the incidence of dental caries. Material and Methods: All children aged 5, 6, and 7 years, from Aljustrel County, attending official pre-school and first cycle of basic educatio were selected. Toothbrushing was performed twice a day with toothpaste with 500 ppm F-,in the school, according to the modified Bass method, supervised by professors in the class, who were trained in the brushing technique used. During the study period were performed 6 observations of the dental status, and were also collected saliva for the count of Streptococcus mutans and Lactobacillus, and assessment of buffering capacity of saliva. Results: The study group at the beginning of the intervention had higher values of dental caries than the control group (more than 0,109 in DMF-S, 0, 0749 in DMF, dmf-s 1,505 and 0,831 in dmf-t) although without statistical significance. The expected results were not confirmed, since the study group had a slightly higher percentage increase of the DMF-T (12,5%) than the control group (11,6%). Apart from that, contrary to what one would expect, we could not detect any statistical significant difference in any of the indices of dental caries (dmf-s, dmf-t and DMF-S, DMF-T) between the study and the control group in all study periods. Although the study results were not has expected, toothbrushing should be performed daily at school, once a day with fluoride toothpaste with 1000 ppm F-, since this measure contributes to health promotion and disease prevention and encourages healthy lifestyles.

Aplicação de redes neuronais artificiais para aproximar o comportamento de estruturas

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Metodologias no Controlo de Compactação em Aterros

O presente trabalho pretende abordar aspectos relacionados com o controlo de compactação em aterros, com base na avaliação de parâmetros “in situ”, tais como: pesos volúmicos, teores em água, graus de compactação e módulos de deformabilidade. Recorrendo aos métodos correntes no controlo de compactação, como o ensaio de carga em placa, gamadensímetro, garrafa e ao ensaio de deflectómetro de impacto portátil. Visa-se comparar os resultados obtidos, nas diferentes condições, de modo a possibilitar alcançar correlações entre os ensaios, bem como determinar aqueles que apresentam maior grau de confiança técnico e vantagens operacionais e económicas. De modo a garantir os índices de qualidade da obra é necessário fazer cumprir os critérios exigidos pelo caderno de encargos, nomeadamente nos parâmetros de avaliação do controlo de compactação, para que estas satisfaçam o seu estado funcional e estrutural. Neste tipo de obras os cadernos de encargos de referência em Portugal são os das Estradas de Portigal (EP) e da Brisa, Auto-estradas de Portugal (Brisa), os quais se baseiam em recomendações de classificações de solos. No contexto experimental, foram efectuados dois estudos com condições e materiais diferentes, em obras pertencentes à empresa Mota-Engil Engenharia e Construções, S.A. Nas campanhas de ensaios foram realizados ensaios “in situ” na obra da Subconcessão do Douro Interior – Lote 6 – IC5 – Troço Murça/ Nó de Pombal nas camadas de sub-base e base num agregado de granulometria extensa, e na obra de modernização do troço ferroviário Bombel e Vidigal a Évora, em solos.

Reconstrução de imagem médica de mamografia por emissão de positrões (PEM) com GPU

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Aplicação das FPAA na realização de sistemas de ordem fraccionária

Esta tese de dissertação tem como principal objetivo a implementação de controladores fracionários utilizando diapositivos analógicos FPAA (Field Programable Analog Array). Embora estes dispositivos já não sejam um tecnologia recente, não tiveram grande aceitação comercial, daí não ter sido grande a sua evolução nesta última década. Mas para a elaboração de alguns circuitos analógicos, nomeadamente filtros, amplificadores e mesmo controladores PID (Proporcional-Integrativo-Derivativo) analógicos torna-se numa ferramenta que pode facilitar o projeto e implementação. Para a realização deste estudo, utilizou-se a placa de desenvolvimento da Anadigm AN231K04-DVLP3 juntamente com o software disponibilizado pela mesma empresa, o AnadigmDesigner2. Para a simulação e observação dos resultados foi utilizada a DAQ (Data Acquisition) Hilink da Zelton juntamente com o software Matlab. De forma a testar a implementação dos controladores fracionários nas FPAA foram realizados alguns circuitos no software e enviados para a FPAA comparando os resultados obtidos na simulação com os visualizados no osciloscópio. Por último foi projetado um controlador PIlDm recorrendo aos métodos de aproximação inteira descritos neste documento implementados na FPAA recorrendo ao uso de filtros de primeira e segunda ordem.

Reconfiguração e desenvolvimento do sistema de controlo de um AGV

O veículo guiado automaticamente (AGV) adquirido pelo Departamento de Engenharia Mecânica (DEM) tem vindo a ficar obsoleto devido ao hardware, que nos dias de hoje começa a dar sinais de falhas bem como falta de peças de substituição, e ao software, sendo o PLC (Programmable Logic Controller) usado muito limitado quanto às suas funções de controlo, ficando as principais tarefas de controlo do AGV a cargo de placas eletrónicas de controlo. Para promover o controlo autónomo do AGV, foi decidido retirar toda a parte de hardware que detinha o controlo do mesmo e passou a ser um novo PLC, com maior capacidade de processamento, a executar todo o tipo de controlo necessário ao funcionamento do mesmo. O hardware considerado apenas incluí, de forma resumida, os motores responsáveis pelo movimento e direção, placa de controlo de potência dos motores, placa de interface entre as saídas digitais do PLC e as entradas da placa de controlo de potência dos motores e os demais sensores necessários à deteção de obstáculos, fins de curso da direção, sensores dos postos de trabalho e avisadores de emergência. Todo o controlo de movimento e direção bem como a seleção das ações a executar passou a ficar a cargo do software programado no PLC assim como a interação entre o sistema de supervisão instalado num posto de controlo e o PLC através de comunicação via rádio. O uso do PLC permitiu a flexibilidade de mudar facilmente a forma como as saídas digitais são usadas, ao contrário de um circuito eletrónico que necessita de uma completa remodelação, tempo de testes e implementação para efetuar a mesma função. O uso de um microcontrolador seria igualmente viável para a aplicação em causa, no entanto o uso do PLC tem a vantagem de ser robusto, mais rápido na velocidade de processamento, existência de software de interface de programação bastante intuitivo e de livre acesso, facilidade de alterar a programação localmente ou remotamente, via rádio, acesso a vários protocolos de comunicação robustos como Modbus, Canbus, Profinet, Modnet, etc., e acesso integrado de uma consola gráfica totalmente programável. iv É ainda possível a sua expansão com adição de módulos de entradas e saídas digitais e/ou analógicas permitindo expandir largamente o uso do AGV para outros fins. A solução está a ser amplamente testada e validada no Laboratório de Automação (LabA) do Departamento de Engenharia Mecânica do ISEP (Instituto Superior de Engenharia do Porto), permitindo a otimização dos sistemas de controlo de direção bem como a interatividade entre o PLC e o programa de interface/supervisão do posto de trabalho.

Granuloma Actínico. A Propósito de um Caso Clínico

INTRODUÇÃO: O Granuloma Actínico (GA), também conhecido por granuloma anular elastolítico de células gigantes, é uma doença dermatológica rara e caracteriza-se clinicamente por placas anulares de bordos elevados e eritematosos com centro atrófico e hipopigmentado. As lesões são geralmente assintomáticas e localizam-se em zonas cronicamente expostas à radiação solar, nomeadamente, face, pescoço, decote e membros superiores. Há ainda muita controvérsia na classificação do GA, sendo que muitos autores defendem que não se trata de uma entidade nosológica distinta, mas de uma variante do granuloma anular que surge em zonas de exposição solar. No entanto, as características histopatológicas, nomeadamente, a presença de células gigantes multinucleadas com elastofagocitose e elastólise, bem como, a ausência de necrobiose ou deposição de mucina, permitem identificar o GA como entidade distinta. CASO CLÍNICO: Mulher de 77 anos, caucasiana, referenciada à consulta de dermatologia por placa anular de bordos bem definidos, elevados e eritematosos que se localizava na região frontal esquerda. A lesão, com cerca de três anos de evolução, não estava associada a qualquer sintomatologia sistémica. A biópsia cutânea revelou elastose solar marcada com infiltrado granulomatoso composto por células gigantes multinucleadas, elastofagocitose e elastólise. Assim, de acordo com a histopatologia, foi estabelecido o diagnóstico de GA. A doente, que já tinha sido tratada pelo seu médico assistente com corticoides tópicos sem melhoria clinica, recusou qualquer terapêutica adicional. Foi aconselhada a evitar exposição solar, além do uso de fotoproteção regular. CONCLUSÃO: O GA é considerado por muitos autores como uma variante do granuloma anular. No entanto, apesar de existirem características clinicas semelhantes, a histologia permite classificar o GA como patologia distinta. Os autores apresentam este caso pela raridade desta patologia e importância da correlação clinico-histológica no estabelecimento de diagnósticos diferenciais.

Utilização de sensores de baixo custo na medição de monóxido de carbono no ar ambiente

Nos últimos anos tem-se assistido à introdução de novos dispositivos de medição da poluição do ar baseados na utilização de sensores de baixo custo. A utilização menos complexa destes sistemas, possibilita a obtenção de dados com elevada resolução temporal e espacial, abrindo novas oportunidades para diferentes metodologias de estudos de monitorização da poluição do ar. Apesar de apresentarem capacidades analíticas distantes dos métodos de referência, a utilização destes sensores tem sido sugerida e incentivada pela União Europeia no âmbito das medições indicativas previstas na Diretiva 2008/50/CE, com uma incerteza expandida máxima de 25%. O trabalho desenvolvido no âmbito da disciplina de Projeto consistiu na escolha, caracterização e utilização em medições reais de um sensor de qualidade do ar, integrado num equipamento protótipo desenvolvido com esse fim, visando obtenção uma estimativa da incerteza de medição associada à utilização deste dispositivo através da aplicação da metodologia de demonstração de equivalência de métodos de medição de qualidade do ar definida pela União Europeia. A pesquisa bibliográfica realizada permitiu constatar que o monóxido de carbono é neste momento o parâmetro de qualidade do ar que permite ser medido de forma mais exata através da utilização de sensores, nomeadamente o sensor eletroquímico da marca Alphasense, modelo COB4, amplamente utilizado em projetos de desenvolvimento neste cotexto de monitorização ambiental. O sensor foi integrado num sistema de medição com o objetivo de poder ser utlizado em condições de autonomia de fornecimento de energia elétrica, aquisição interna dos dados, tendo em consideração ser o mais pequeno possível e de baixo custo. Foi utlizado um sistema baseado na placa Arduino Uno com gravação de dados em cartão de memória SD, baterias e painel solar, permitindo para além do registo das tensões elétricas do sensor, a obtenção dos valores de temperatura, humidade relativa e pressão atmosférica, com um custo global a rondar os 300 euros. Numa primeira fase foram executados um conjunto de testes laboratoriais que permitiram a determinação de várias características de desempenho em dois sensores iguais: tempo de resposta, a equação modelo do sensor, avaliação da repetibilidade, desvio de curto e longo termo, interferência da temperatura e histerese. Os resultados demonstraram um comportamento dos sensores muito linear, com um tempo de resposta inferior a um minuto e com uma equação modelo do sensor dependente da variação da temperatura. A estimativa da incerteza expandida laboratorial ficou, para ambos os sensores, abaixo dos 10%. Após a realização de duas campanhas reais de medição de CO em que os valores foram muito baixos, foi realizada uma campanha de quinze dias num parque de estacionamento subterrâneo que permitiu a obtenção de concentrações suficientemente elevadas e a comparação dos resultados dos sensores com o método de referência em toda a gama de medição (0 a 12 mol.mol-1). Os valores de concentração obtidos pelos dois sensores demonstraram uma excelente correlação com o método de referência (r2≥0,998), obtendo-se resultados para a estimativa da incerteza expandida de campo inferiores aos obtidos para a incerteza laboratorial, cumprindo o objetivo de qualidade de dados definido para as medições indicativas de incerteza expandida máxima de 25%. Os resultados observados durante o trabalho realizado permitiram confirmar o bom desempenho que este tipo de sensor pode ter no âmbito de medições de poluição do ar com um caracter mais indicativo.

Fixador Externo no Tratamento de Lesões Ortopédicas Tardias após Sépsis Meningocócica

Introdução: A sépsis meningocócica é a forma mais grave de infecção a meningocos na primeira infância. Além das manifestações clínicas graves amplamente conhecidas, que incluem lesões isquémicas irreversíveis dos membros, e que levam na maioria dos casos a amputação, estão descritas lesões osteoarticulares tardias, secundárias à lesão da placa de crescimento. Estas lesões estão na origem de deformidades mais ou menos complexas, incluindo deformidades angulares e dismetrias. O tratamento é difícil e pode envolver múltiplas intervenções. Na maioria dos casos são utilizados fixadores externos. O fixador externo circular permite a correção em simultâneo de deformidades angulares multiplanares e da dismetria. Descrevemos a nossa experiência no tratamento destas lesões utilizando o fixador externo circular. Material e Métodos: Fizemos um estudo retrospectivo, com recuo de 5 anos. Foram incluídos todos os doentes operados na nossa instituição, entre Janeiro de 2008 e Dezembro de 2011, que apresentavam deformidade dos membros secundária a sépsis meningocócica na infância. Consultámos o processo clínico, tendo sido registados a deformidade inicial, os procedimentos cirúrgicos, o tempo de utilização do fixador, as complicações e reintervenções, e a correção final. Os doentes foram convocados para consulta de follow-up, tendo sido registado o resultado clinico e radiológico à data do estudo. Resultados: No período de Janeiro de 2008 a Dezembro de 2011 foram operados 6 doentes e oito membros. Em todos foi utilizado, em pelo menos um dos membros, o fixador circular externo Taylor Spacial Frame. A idade média à data da intervenção foi de 9 anos (5‐14). Em seis casos a localização da deformidade era na tíbia proximal, dos quais 5 casos com deformidade em varo, um dos quais com recurvatum, 1 com antecurvatum e 1 caso com deformidade poliaxial. Dois dos casos apresentavam deformidade em varo da tíbia proximal bilateralmente. Num destes casos foi utilizado um fixador externo circular numa das tíbias e um fixador externo monoplanar na outra. Os tempos de tratamento foram semelhantes. Registámos ainda 1 caso que apresentava deformidade em valgo no fémur distal. A média de dismetria apresentada foi de 5 cm (4-7). Em 3 casos foram realizadas epifisiodeses concomitantes. O tempo médio de correção com fixador externo circular foi de 9.2 meses (4‐11). O índice de alongamento médio foi de 6,7 dias por mm. A correção da dismetria e do desalinhamento no plano frontal foi conseguida em 7 dos oito procedimentos. Complicações: um caso de rigidez do joelho com flexo grave; Um caso de instabilidade rotuliana com um episódio de luxação, submetido a realinhamento proximal e distal do aparelho extensor 29 meses após o primeiro procedimento; Quatro casos de infecção superficial dos pinos, 2 dois quais motivaram internamento para antibioterapia endovenosa, com resolução do quadro. Discussão: A incidência de sequelas ortopédicas tardias após sépsis meningocócica é desconhecida. Há poucas publicações nacionais e internacionais sobre este tema, e as existentes relatam apenas casos com deformidades que motivaram intervenção cirúrgica para a sua correção. As séries publicadas nunca ultrapassam a dezena de casos. Na nossa série constatamos que o tratamento com fixador externo circular é eficaz na correção da dismetria e do desalinhamento. A taxa de complicações é alta mas comparável às séries publicadas. A duração do tratamento é variável com o tipo e gravidade da deformidade inicial. Conclusão: As sequelas ortopédicas tardias após sépsis meningocócica são secundárias à lesão da placa de crescimento. As deformidades incluem desde dismetrias simples a deformidades multiplanares com graus de complexidade variável. O seu tratamento é complexo e pode necessitar de múltiplas intervenções cirúrgicas. O tratamento com fixador externo circular é eficaz no restabelecimento do comprimento e do alinhamento dos membros afet

Contribuição para a validação do código numérico OpenFOAM em escoamentos com superfície livre

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Determinação das tensões residuais e deformações resultantes do processo de soldadura TIG através do método dos elementos finitos

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Lower Atherosclerotic Burden in Familial Abdominal Aortic Aneurysm

OBJECTIVE: Despite the apparent familial tendency toward abdominal aortic aneurysm (AAA) formation, the genetic causes and underlying molecular mechanisms are still undefined. In this study, we investigated the association between familial AAA (fAAA) and atherosclerosis. METHODS: Data were collected from a prospective database including AAA patients between 2004 and 2012 in the Erasmus University Medical Center, Rotterdam, The Netherlands. Family history was obtained by written questionnaire (93.1% response rate). Patients were classified as fAAA when at least one affected first-degree relative with an aortic aneurysm was reported. Patients without an affected first-degree relative were classified as sporadic AAA (spAAA). A standardized ultrasound measurement of the common carotid intima-media thickness (CIMT), a marker for generalized atherosclerosis, was routinely performed and patients' clinical characteristics (demographics, aneurysm characteristics, cardiovascular comorbidities and risk factors, and medication use) were recorded. Multivariable linear regression analyses were used to assess the mean adjusted difference in CIMT and multivariable logistic regression analysis was used to calculate associations of increased CIMT and clinical characteristics between fAAA and spAAA. RESULTS: A total of 461 AAA patients (85% men, mean age, 70 years) were included in the study; 103 patients (22.3%) were classified as fAAA and 358 patients (77.7%) as spAAA. The mean (standard deviation) CIMT in patients with fAAA was 0.89 (0.24) mm and 1.00 (0.29) mm in patients with spAAA (P = .001). Adjustment for clinical characteristics showed a mean difference in CIMT of 0.09 mm (95% confidence interval, 0.02-0.15; P = .011) between both groups. Increased CIMT, smoking, hypertension, and diabetes mellitus were all less associated with fAAA compared with spAAA. CONCLUSIONS: The current study shows a lower atherosclerotic burden, as reflected by a lower CIMT, in patients with fAAA compared with patients with spAAA, independent of common atherosclerotic risk factors. These results support the hypothesis that although atherosclerosis is a common underlying feature in patients with aneurysms, atherosclerosis is not the primary driving factor in the development of fAAA.

Coexistência de Morfeia, Vitíligo e Diabetes Auto-Imune Latente do Adulto

Cerca de 30% dos adultos com morfeia apresentam simultaneamente outras doenças auto-imunes, o que suporta a presença de mecanismos de auto-imunidade na patogénese desta doença fibrosante da pele e tecidos subjacentes. Os autores descrevem o caso de um doente do sexo masculino, 27 anos, que notou o aparecimento na região abdominal,cerca de 1 ano antes da observação, de placa eritematosa, ovalada, endurada,assintomática, com crescimento progressivo. Referiu vitiligo acro-facial desde os 12 anos de idade e antecedentes maternos de vitiligo e tiroidite de Hashimoto. A avaliação histopatológica evidenciou escasso infiltrado inflamatório perivascular e espessamento das fibras de colagénio, suportando o diagnóstico clínico de morfeia. Na avaliação laboratorial destacou-se a marcada elevação no título do auto-anticorpo anti-descarboxilase do ácido glutâmico, permitindo o diagnóstico de diabetes auto-imune latente do adulto (LADA), uma forma de diabetes tipo 1 de início tardio. A morfeia e o vitiligo são dermatoses raramente descritas em simultâneo, apesar da sua provável etiologia auto-imune. Neste doente, a investigação de outras doenças auto-imunes permitiu o diagnóstico de LADA. Esta associação, raramente descrita, favorece a hipótese auto-imune.

Odontoameloblastoma: a Propósito de um Caso Clínico

O odontoameloblastoma é um tumor odontogénico misto muito raro. Reportam-se 29 casos bem documentados na literatura inglesa consultada, dos quais apenas 5 têm envolvimento do segmento anterior da mandíbula. Um homem de 51 anos apresentava um tumor da região anterior da mandíbula, com tumefacção dura, difusa e indolor na região parassinfisária direita da mandíbula. Radiograficamente existia extensa lesão radiolucente, bem delimitada, desde o dente 46 ao dente 34, com pequenas estruturas calcificadas no interior. Observava-se expansão óssea com provável perfuração cortical e reabsorções radiculares. Após biópsia realizou-se resseção cirúrgica. O exame anatomopatológico permitiu o diagnóstico de odontoameloblastoma. Não houve recorrência nos 30 meses de seguimento. O odontoameloblastoma é um tumor localmente agressivo com comportamento aparentemente semelhante ao dos ameloblastomas, em termos de crescimento, expansão óssea, rizólise e recorrência, parecendo prudente adotar o mesmo critério terapêutico para ambos.