Beaming into the rat world: enabling real-time intereaction between rat and human each at their own scale

Immersive virtual reality (IVR) typically generates the illusion in participants that they are in the displayed virtual scene where they can experience and interact in events as if they were really happening. Teleoperator (TO) systems place people at a remote physical destination embodied as a robotic device, and where typically participants have the sensation of being at the destination, with the ability to interact with entities there. In this paper, we show how to combine IVR and TO to allow a new class of application. The participant in the IVR is represented in the destination by a physical robot (TO) and simultaneously the remote place and entities within it are represented to the participant in the IVR. Hence, the IVR participant has a normal virtual reality experience, but where his or her actions and behaviour control the remote robot and can therefore have physical consequences. Here, we show how such a system can be deployed to allow a human and a rat to operate together, but the human interacting with the rat on a human scale, and the rat interacting with the human on the rat scale. The human is represented in a rat arena by a small robot that is slaved to the human"s movements, whereas the tracked rat is represented to the human in the virtual reality by a humanoid avatar. We describe the system and also a study that was designed to test whether humans can successfully play a game with the rat. The results show that the system functioned well and that the humans were able to interact with the rat to fulfil the tasks of the game. This system opens up the possibility of new applications in the life sciences involving participant observation of and interaction with animals but at human scale.

Multisensory stimulation can induce an illusion of larger belly size in immersive virtual reality

Body change illusions have been of great interest in recent years for the understanding of how the brain represents the body. Appropriate multisensory stimulation can induce an illusion of ownership over a rubber or virtual arm, simple types of out-of-the-body experiences, and even ownership with respect to an alternate whole body. Here we use immersive virtual reality to investigate whether the illusion of a dramatic increase in belly size can be induced in males through (a) first person perspective position (b) synchronous visual-motor correlation between real and virtual arm movements, and (c) self-induced synchronous visual-tactile stimulation in the stomach area.

Standardized evaluation methodology and reference database for evaluating IVUS image segmentation

This paper describes an evaluation framework that allows a standardized and quantitative comparison of IVUS lumen and media segmentation algorithms. This framework has been introduced at the MICCAI 2011 Computing and Visualization for (Intra)Vascular Imaging (CVII) workshop, comparing the results of eight teams that participated. We describe the available data-base comprising of multi-center, multi-vendor and multi-frequency IVUS datasets, their acquisition, the creation of the reference standard and the evaluation measures. The approaches address segmentation of the lumen, the media, or both borders; semi- or fully-automatic operation; and 2-D vs. 3-D methodology. Three performance measures for quantitative analysis have been proposed. The results of the evaluation indicate that segmentation of the vessel lumen and media is possible with an accuracy that is comparable to manual annotation when semi-automatic methods are used, as well as encouraging results can be obtained also in case of fully-automatic segmentation. The analysis performed in this paper also highlights the challenges in IVUS segmentation that remains to be solved.

Erros comuns de interpretação de ressonância magnética de joelho: como reconhecê-los e evitá-los

A ressonância magnética tornou-se o método de imagem de escolha para o estudo das articulações, devido a sua grande diferenciação tecidual, resolução de estruturas, imagens em múltiplos planos e estudos dinâmicos (cinemáticos). Talvez a articulação do joelho seja o exame de ressonância magnética mais solicitado na área osteoarticular. O conhecimento detalhado da anatomia, fisiologia e aspecto de imagenologia da região permite uma interpretação adequada dos exames. No entanto, por vezes, estruturas anatômicas que só aparecem esporadicamente, variantes anatômicas e artefatos podem causar erros de interpretação desses exames. O presente artigo tem por finalidade discutir as causas mais freqüentes de erros de interpretação, suas causas e como evitá-los.

Implantação de um mini-pacs (sistema de arquivamento e distribuição de imagens) em hospital universitário

Este trabalho apresenta a implementação de um mini-PACS (sistema de arquivamento e comunicação de imagens) que está sendo estruturado junto ao Serviço de Radiodiagnóstico do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo, como parte do projeto de um serviço de radiologia digital ("filmless").

Systems Medicine and Integrated Care to Combat Chronic Noncommunicable Diseases.

We propose an innovative, integrated, cost-effective health system to combat major non-communicable diseases (NCDs), including cardiovascular, chronic respiratory, metabolic, rheumatologic and neurologic disorders and cancers, which together are the predominant health problem of the 21st century. This proposed holistic strategy involves comprehensive patient-centered integrated care and multi-scale, multi-modal and multi-level systems approaches to tackle NCDs as a common group of diseases. Rather than studying each disease individually, it will take into account their intertwined gene-environment, socio-economic interactions and co-morbidities that lead to individual-specific complex phenotypes. It will implement a road map for predictive, preventive, personalized and participatory (P4) medicine based on a robust and extensive knowledge management infrastructure that contains individual patient information. It will be supported by strategic partnerships involving all stakeholders, including general practitioners associated with patient-centered care. This systems medicine strategy, which will take a holistic approach to disease, is designed to allow the results to be used globally, taking into account the needs and specificities of local economies and health systems.

Orofacial pain of cardiac origin: review literature and clinical cases

The most common types of orofacial pain originate at the dental or periodontal level or in the musculoskeletal structures. However, the patient may present pain in this region even though the source is located elsewhere in the body. One possible source of heterotopic pain is of cardiac origin. Objectives: Report two cases of orofacial pain of cardiac origin and review the clinical cases described in the literature. Study Design: Description of clinical cases and review of clinical cases. Results and conclusions: Nine cases of atypical pain of cardiac origin are recorded, which include 5 females and 4 males. In craniofacial structures, pain of cardiac origin is usually bilateral. At the craniofacial level, the most frequent location described is in the throat and jaw. Pain of cardiac origin is considered atypical due to its location, although roughly 10% of the cases of cardiac ischemia manifest primarily in craniofacial structures. Finally, the differential diagnosis of pain of odontogenic origin must be taken into account with pain of non-odontogenic origin (muscle, psychogenic, neuronal, cardiac, sinus and neurovascular pain) in order to avoid diagnostic errors in the dental practice as well as unnecessary treatments.

Contribuição da ultra-sonografia abdominal no seguimento de pacientes pós-tratamento de câncer mamário

OBJETIVO: Avaliar a contribuição da ultra-sonografia abdominal em um grupo de pacientes em seguimento pós-tratamento de câncer primário da mama. MATERIAL E MÉTODOS: Foram analisados, retrospectivamente, os resultados dos exames ecográficos abdominais em 100 prontuários de pacientes tratadas de câncer primário da mama, realizados de janeiro a dezembro de 1997, no Setor de Ultra-sonografia da Divisão de Radiologia do Departamento de Clínica Médica da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo. Informações como idade, tipo histológico, estadiamento, número e resultados dos exames ultra-sonográficos foram tabelados e analisados. RESULTADOS: Em 70% dos casos os laudos ecográficos abdominais eram normais. O diagnóstico de metástase hepática foi de 3%. CONCLUSÃO: O maior porcentual de alterações encontradas não estava relacionado diretamente como complicação do câncer mamário.

Influência da luminância do negatoscópio na detectabilidade de fibras e microcalcificações, determinada por meio de objetos simulados

Considerando a natureza sutil dos achados mamográficos, é importante conhecermos como a detectabilidade de pequenos objetos, como fibras e microcalcificações, normalmente presentes em imagens mamográficas, pode ser influenciada pela intensidade luminosa do negatoscópio utilizado nas leituras. Nosso objetivo foi verificar como a luminância pode alterar a detectabilidade de objetos simulados. Foram feitas sete imagens com diferentes intensidades de exposição em duas condições técnicas usando um simulador que permite avaliações estatísticas. Os resultados foram computados usando uma escala de cinco níveis de confiança (100 se o especialista tem certeza da presença do objeto; 75 se provável a presença do objeto; 50 se incerta; 25 se improvável; zero se definitivamente ausente). As imagens foram interpretadas por especialistas que utilizaram negatoscópios "padrões" e específicos para imagens mamográficas. As detectabilidades foram estatisticamente comparadas entre si para cada tipo de negatoscópio por meio do teste do qui-quadrado de Pearson (p < 0,05). A detectabilidade variou de 0,79 a 0,87. Pudemos concluir que a detectabilidade dos objetos, determinada por meio de objetos simulados, é superior para os negatoscópios específicos para mamografias quando comparada aos negatoscópios "padrões" amplamente utilizados na radiologia geral.

Identification and prospective validation of clinically relevant chronic obstructive pulmonary disease (COPD) subtypes.

Background Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is increasingly considered a heterogeneous condition. It was hypothesised that COPD, as currently defined, includes different clinically relevant subtypes. Methods To identify and validate COPD subtypes, 342 subjects hospitalised for the first time because of a COPD exacerbation were recruited. Three months after discharge, when clinically stable, symptoms and quality of life, lung function, exercise capacity, nutritional status, biomarkers of systemic and bronchial inflammation, sputum microbiology, CT of the thorax and echocardiography were assessed. COPD groups were identified by partitioning cluster analysis and validated prospectively against cause-specific hospitalisations and all-cause mortality during a 4 year follow-up. Results Three COPD groups were identified: group 1 (n ¼ 126, 67 years) was characterised by severe airflow limitation (postbronchodilator forced expiratory volume in 1 s (FEV 1 ) 38% predicted) and worse performance in most of the respiratory domains of the disease; group 2 (n ¼ 125, 69 years) showed milder airflow limitation (FEV 1 63% predicted); and group 3 (n ¼ 91, 67 years) combined a similarly milder airflow limitation (FEV 1 58% predicted) with a high proportion of obesity, cardiovascular disorders, iabetes and systemic inflammation. During follow-up, group 1 had more frequent hospitalisations due to COPD (HR 3.28, p < 0.001) and higher all-cause mortality (HR 2.36, p ¼ 0.018) than the other two groups, whereas group 3 had more admissions due to cardiovascular disease (HR 2.87, p ¼ 0.014). Conclusions In patients with COPD recruited at their first hospitalisation, three different COPD subtypes were identified and prospectively validated:"severe respiratory COPD","moderate respiratory COPD", and"systemic COPD'

Avaliação radiográfica da adenóide em crianças: métodos de mensuração e parâmetros da normalidade

A radiografia da nasofaringe (ou radiografia do cavum) ainda é o exame por imagem mais usado para a avaliação do tamanho da adenóide. Dada a variedade e a complexidade dos métodos de mensuração preconizados, muitos radiologistas preferem a avaliação subjetiva, que pode ser imprecisa e não-acurada. Esta revisão enumera e descreve os diversos métodos de mensuração radiográfica da adenóide propostos na literatura, considerando praticidade, acurácia e precisão, com o objetivo de indicar os mais adequados para a prática cotidiana.

Alterações incidentais dos seios da face na tomografia computadorizada do crânio e órbitas em crianças

OBJETIVO: Avaliar a prevalência e as características das alterações tomográficas incidentais dos seios da face em crianças sem quadro clínico de rinossinusite. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram estudados pacientes entre zero e 18 anos de idade, submetidos a tomografia computadorizada do crânio ou órbitas por indicações não relacionadas a doença sinusal. RESULTADOS: Foram incluídas 64 crianças (idade média = 5,7 anos; desvio-padrão = 3,9). Achados incidentais nos seios da face ocorreram em 46 casos (72%). Na maioria (25/46) as alterações eram discretas e o espessamento mucoso foi o achado incidental mais comum. Opacificação completa ou nível líquido foram observados em 12 crianças. Mais de um seio foi afetado em 33 pacientes, ocorrendo com maior freqüência nos seios maxilares, seguidos dos etmoidais. O acometimento bilateral e simétrico foi comum. As anormalidades ocorreram com maior prevalência, intensidade e extensão em crianças abaixo de três anos de idade. CONCLUSÃO: A prevalência de alterações tomográficas incidentais em crianças sem quadro clínico de rinossinusite é alta, predominando as definidas como discretas. A alteração mais encontrada é o espessamento mucoso. Achados incidentais moderados e acentuados tendem a ocorrer em crianças com menos de três anos de idade.

Caracterização de lesões intersticiais de pulmão em radiograma de tórax utilizando análise local de textura

OBJETIVO: Caracterizar lesões intersticiais em radiografias frontais de tórax, com base na análise de atributos estatísticos de textura, os quais permitem detectar sinais de anormalidades com natureza difusa. MATERIAIS E MÉTODOS: O esquema começa com a segmentação semi-automática dos campos pulmonares, sendo o contorno externo marcado manualmente, com posterior divisão automática de cada pulmão em seis regiões. O banco de imagens utilizado neste trabalho é composto por 482 regiões obtidas de exames contendo lesões e 324 regiões obtidas de exames normais. Os atributos de textura são extraídos automaticamente de cada uma dessas regiões e uma seleção das melhores combinações de atributos é feita através da distância Jeffries-Matusita. A classificação das regiões em normal ou suspeita é feita pela comparação com os k vizinhos mais próximos e o treinamento do classificador é baseado na técnica de treino e teste "half-half" e correlação cruzada. RESULTADOS: Os resultados obtidos foram analisados através do valor da área sob a curva ROC ("receiver operating characteristic"), a qual indica um sistema perfeito para uma área igual a 1. Os resultados forneceram uma área sob a curva ROC (A Z) igual a 0,887, com valores de sensibilidade igual a 0,804 e especificidade igual a 0,793. CONCLUSÃO: Os resultados indicam que o sistema de caracterização baseado em atributos de textura possui bom potencial para o auxílio ao diagnóstico de lesões intersticiais de pulmão.

Sucção digital: observação em ultra-sonografia e em recém-nascidos

OBJETIVO: Observar a sucção digital ou da mão em fetos, identificar os fatores relacionados à gravidez de importância para sua manifestação e identificar, após o nascimento do bebê, a permanência da sucção digital. MATERIAIS E MÉTODOS: Dois exames de ultra-sonografias fetais foram realizados em 55 gestantes, nos períodos de 20-24 e 25-32 semanas. Para avaliar os fatores relacionados à gravidez, foram utilizados questionários. Para identificar a permanência da sucção digital, visitas foram realizadas uma semana após o nascimento. RESULTADOS: A sucção digital foi detectada na maioria dos fetos, exceto em 20. Estatisticamente não houve diferenças significativas entre estado de saúde da gestante e o grau de aceitação da gravidez com a manifestação da sucção digital em fetos. O teste Q de Cochran não evidenciou diferenças significativas entre os sinais de sucção digital em fetos e a instalação do hábito em recém-nascidos. CONCLUSÃO: A ultra-sonografia é um método importante para a observação de sinais de sucção digital em fetos. Esses sinais não implicam hábito bucal após o nascimento.