Assessment of 3D scanners for modeling Pectus Carinatum corrective bar

Pectus Carinatum (PC) is a chest deformity consisting on the anterior protrusion of the sternum and adjacent costal cartilages. Non-operative corrections, such as the orthotic compression brace, require previous information of the patient chest surface, to improve the overall brace fit. This paper focuses on the validation of the Kinect scanner for the modelling of an orthotic compression brace for the correction of Pectus Carinatum. To this extent, a phantom chest wall surface was acquired using two scanner systems – Kinect and Polhemus FastSCAN – and compared through CT. The results show a RMS error of 3.25mm between the CT data and the surface mesh from the Kinect sensor and 1.5mm from the FastSCAN sensor

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

Assessment of 3D scanners for modeling pectus carinatum corrective bar

Pectus Carinatum (PC) is a chest deformity consisting on the anterior protrusion of the sternum and adjacent costal cartilages. Non-operative corrections, such as the orthotic compression brace, require previous information of the patient chest surface, to improve the overall brace fit. This paper focuses on the validation of the Kinect scanner for the modelling of an orthotic compression brace for the correction of Pectus Carinatum. To this extent, a phantom chest wall surface was acquired using two scanner systems – Kinect and Polhemus FastSCAN – and compared through CT. The results show a RMS error of 3.25mm between the CT data and the surface mesh from the Kinect sensor and 1.5mm from the FastSCAN sensor.

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.

Finite element studies of the mechanical behaviour of the diaphragm in normal and pathological cases

The diaphragm is a muscular membrane separating the abdominal and thoracic cavities, and its motion is directly linked to respiration. In this study, using data from a 59-year-old female cadaver obtained from the Visible Human Project, the diaphragm is reconstructed and, from the corresponding solid object, a shell finite element mesh is generated and used in several analyses performed with the ABAQUS 6.7 software. These analyses consider the direction of the muscle fibres and the incompressibility of the tissue. The constitutive model for the isotropic strain energy as well as the passive and active strain energy stored in the fibres is adapted from Humphrey's model for cardiac muscles. Furthermore, numerical results for the diaphragmatic floor under pressure and active contraction in normal and pathological cases are presented.

De intruso a tutor: impactos da formação em contexto PNEP

Este trabalho decorre de uma experiência de formação contínua de âmbito nacional, durante um ano letivo, relacionada com o ensino do português no 1º Ciclo no contexto do Programa Nacional de Ensino do Português (PNEP). Para se compreender o impacto da formação e do seu modelo, analisaram-se as produções escritas (do género narrativo e epistolar) dos alunos do 1º ao 4º ano de escolaridade, os resultados das Provas de Aferição de Língua Portuguesa do 4º ano, os inquéritos de avaliação dos formandos à própria formação, da competência da Comissão Nacional de Acompanhamento (CNA) e, ainda, as reflexões dos portefólios produzidos pelos formandos ao longo da formação. Em génese, pretende-se aferir de que modo esta formação interferiu nas aprendizagens e no desenvolvimento de competências dos alunos no domínio da língua materna, nomeadamente ao nível da escrita. Nessa perspetiva, são comparados dois grupos de alunos do mesmo agrupamento, do distrito de Lisboa, sendo o grupo experimental constituído pelos alunos cujos professores frequentaram a ação de formação PNEP e o grupo de controlo formado por alunos cujos professores nunca frequentaram a referida ação. Todavia, podendo o PNEP ser considerado como uma formação inovadora, porque se desenvolve em contexto, procura-se também saber como se sentiram os professores ao longo desta formação, bem como que repercussões e mais-valias obtiveram para as suas práticas pedagógicas e para a resolução real dos problemas vividos na sala de aula. Por fim, cruzando todos os dados de que se dispõe, aspira-se compreender o papel e o contributo da figura do formador no contexto PNEP, o que poderá conduzir a uma nova abordagem de formação, mais consentânea com o conceito de “mentoria”, e seus processos, do que com os pressupostos iniciais assentes numa lógica de “tutoria”. - This study originates from a one year education experience, nation wide, in the wake of the PNEP (Programa Nacional de Ensino do Português, in its maiden form) program. The aim is to understand how the model herein impacts first to fourth year primary school children’s learning and writing skills, how it influences the fourth year’s final exam results, and how it is reflected on practitioners’ (teachers undergoing the PNEP) performance evaluation inquires, and on concept development within their portfolios. In genesis, we seek to analyse whether the PNEP changed the way children attending primary school learn and master Portuguese, particularly its written expression. To do so, the study focus on two different publics, whereby an experimental group was build around a set of classes whose teachers had completed the PNEP education and training program, and a control group, set around a similar sample, but where teachers had no PNEP education or training at all. In addition, because PNEP might be considered as an advanced education model, we also wanted to disclosure how it adds to schoolteachers’ education techniques, and how it would help them solve daily ordinary problems within the classroom. Last but not the least, the study reveals that PNEP can change Portuguese standard education perspectives, changing classic tutorial methodologies towards a, more responsive, mentoring approach.

Optimal design for active damping in sandwich structures using the Direct MultiSearch method

This paper addresses the problem of optimal positioning of surface bonded piezoelectric patches in sandwich plates with viscoelastic core and laminated face layers. The objective is to maximize a set of modal loss factors for a given frequency range using multiobjective topology optimization. Active damping is introduced through co-located negative velocity feedback control. The multiobjective topology optimization problem is solved using the Direct MultiSearch Method. An application to a simply supported sandwich plate is presented with results for the maximization of the first six modal loss factors. The influence of the finite element mesh is analyzed and the results are, to some extent, compared with those obtained using alternative single objective optimization. (C) 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Brincando às profissões : intervenção em desenvolvimento vocacional no 1.º ciclo

IX Congresso Ibero-Americano de Psicologia, 2.º Congresso da Ordem dos Psicólogos Portugueses. Lisboa, 9 a 13 de Setembro de 2014.

Sistema de modelização tridimensional de galerias subterrâneas

A presente dissertação apresenta uma solução para o problema de modelização tridimensional de galerias subterrâneas. O trabalho desenvolvido emprega técnicas provenientes da área da robótica móvel para obtenção um sistema autónomo móvel de modelização, capaz de operar em ambientes não estruturados sem acesso a sistemas de posicionamento global, designadamente GPS. Um sistema de modelização móvel e autónomo pode ser bastante vantajoso, pois constitui um método rápido e simples de monitorização das estruturas e criação de representações virtuais das galerias com um elevado nível de detalhe. O sistema de modelização desloca-se no interior dos túneis para recolher informações sensoriais sobre a geometria da estrutura. A tarefa de organização destes dados com vista _a construção de um modelo coerente, exige um conhecimento exacto do percurso praticado pelo sistema, logo o problema de localização da plataforma sensorial tem que ser resolvido. A formulação de um sistema de localização autónoma tem que superar obstáculos que se manifestam vincadamente nos ambientes underground, tais como a monotonia estrutural e a já referida ausência de sistemas de posicionamento global. Neste contexto, foi abordado o conceito de SLAM (Simultaneous Loacalization and Mapping) para determinação da localização da plataforma sensorial em seis graus de liberdade. Seguindo a abordagem tradicional, o núcleo do algoritmo de SLAM consiste no filtro de Kalman estendido (EKF { Extended Kalman Filter ). O sistema proposto incorpora métodos avançados do estado da arte, designadamente a parametrização em profundidade inversa (Inverse Depth Parametrization) e o método de rejeição de outliers 1-Point RANSAC. A contribuição mais importante do método por nós proposto para o avanço do estado da arte foi a fusão da informação visual com a informação inercial. O algoritmo de localização foi testado com base em dados reais, adquiridos no interior de um túnel rodoviário. Os resultados obtidos permitem concluir que, ao fundir medidas inerciais com informações visuais, conseguimos evitar o fenómeno de degeneração do factor de escala, comum nas aplicações de localização através de sistemas puramente monoculares. Provámos simultaneamente que a correcção de um sistema de localização inercial através da consideração de informações visuais é eficaz, pois permite suprimir os desvios de trajectória que caracterizam os sistemas de dead reckoning. O algoritmo de modelização, com base na localização estimada, organiza no espaço tridimensional os dados geométricos adquiridos, resultando deste processo um modelo em nuvem de pontos, que posteriormente _e convertido numa malha triangular, atingindo-se assim uma representação mais realista do cenário original.

Modelling and aerodynamic simulation of a vehicle and failure analysis of a laminated front fender

Master Thesis in Mechanical Engineering field of Maintenance and Production

Relatório de estágio: que desafios(s) para a avaliação das aprendizagens? uma análise a partir de um mestrado em educação pré-escolar numa Escola Superior de Educação

A formação profissional, nomeadamente a formação profissionalizante (2ºCiclo de Estudos no âmbito de Bolonha) tem vindo a ser alvo de discussão entre as diferentes áreas do conhecimento, nomeadamente no que respeita às possíveis metodologias de avaliação a adotar (práticas profissionais supervisionadas, elaboração de portefólios individuais, realização de trabalhos de grupo com acompanhamento tutorial, redação de Relatórios de Estágio, entre outras). A presente comunicação tem como principal objetivo discutir e analisar as conceções dos educadores de infância recém-formados acerca da educação de infância e das aprendizagens realizadas no âmbito da Prática Profissional Supervisionada (PPS), através da análise dos Relatórios de Estágio elaborados no âmbito do Mestrado em Educação Pré-Escolar de uma escola superior de educação, especificamente os que dizem respeito a um grupo de mestrandos dos anos letivos 2010-2011, 2011-2012 e 2012-2013. Nesta análise, serão privilegiados os seguintes eixos: i) a caracterização reflexiva do contexto socioeducativo; ii) a análise reflexiva da intervenção; iii) as considerações finais realizadas. Pretende-se, a partir desta análise, identificar e compreender os potenciais desafios (que elementos e critérios de avaliação? Como caracterizar, de forma reflexiva, um determinado contexto socioeducativo?) trazidos ao processo de avaliação das aprendizagens dos mestrandos do curso em questão. O quadro teórico de referência centra-se numa revisão de literatura sobre a formação profissional dos educadores de infância e sobre a avaliação das aprendizagens dos adultos. A metodologia utilizada, de natureza qualitativa, inclui análise documental (objetivos do curso, perfil profissional de saída, guião para a elaboração dos Relatórios de Estágio), e a subsequente análise de conteúdo. Os resultados obtidos apontam para asseguintes conclusões: se por um lado, todos (12) os mestrandos do estudo seguiram, escrupulosamente, o guião fornecido pela equipa de docentes da Prática Profissional Supervisionada para a elaboração dos Relatórios de Estágio, por outro lado e no que se relaciona com a caracterização reflexiva do contexto socioeducativo, a análise reflexiva da intervenção e as considerações finais realizadas, constata-se que existem diferenças significativas na estrutura organizativa do discurso escrito, na escolha do quadro teórico de referência bem como nas reflexões pessoais realizadas. Enquanto que os mestrandos (5) do ano letivo 2010-2011 demonstram ter optado por construir um quadro teórico de referência ancorado, preferencialmente, por referências bibliográficas relacionadas com a Educação de Infância e facultadas pela equipa de docentes do mestrado em estudo, os mestrandos do ano letivo 2011-2012 (3) optaram por recorrer a um quadro teórico de referência mais alargado e abrangente, no qual se pode verificar, também, a existência de uma consulta e análise documental frequente sobre a legislação em vigor para o âmbito da Educação de Infância. Por sua vez, os mestrandos que terminaram a sua formação no ano letivo 2012-2013 (4) demonstraram, na elaboração dos seus relatórios de estágio, uma preocupação e intenção claras em dar resposta a todas as questões colocadas, fazendo emergir algumas questões de fundo: 1) por que razão os relatórios de estágio analisados apresentam diferenças significativas nas aprendizagens realizadas pelos mestrandos em estudo? 2) Quais as possíveis razões para estas diferenças? 3) Que aprendizagens realizaram estes mestrandos e quais foram as mais significativas? Estes são alguns dos possíveis desafios colocados à avaliação das aprendizagens.

Acompanhamento da reabilitação estrutural da ETA de Morgavel

Relatório de Estágio para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Edificações

Relatório de estágio em empresa de manutenção industrial

Trabalho Final de Mestrado para obtenção de grau de Mestre em Engenharia Mecânica na Especialidade de Manutenção e Produção

Nano-CF: a Coordination Framework for macro-programming in wireless sensor networks

Wireless Sensor Networks (WSN) are being used for a number of applications involving infrastructure monitoring, building energy monitoring and industrial sensing. The difficulty of programming individual sensor nodes and the associated overhead have encouraged researchers to design macro-programming systems which can help program the network as a whole or as a combination of subnets. Most of the current macro-programming schemes do not support multiple users seamlessly deploying diverse applications on the same shared sensor network. As WSNs are becoming more common, it is important to provide such support, since it enables higher-level optimizations such as code reuse, energy savings, and traffic reduction. In this paper, we propose a macro-programming framework called Nano-CF, which, in addition to supporting in-network programming, allows multiple applications written by different programmers to be executed simultaneously on a sensor networking infrastructure. This framework enables the use of a common sensing infrastructure for a number of applications without the users having to worrying about the applications already deployed on the network. The framework also supports timing constraints and resource reservations using the Nano-RK operating system. Nano- CF is efficient at improving WSN performance by (a) combining multiple user programs, (b) aggregating packets for data delivery, and (c) satisfying timing and energy specifications using Rate- Harmonized Scheduling. Using representative applications, we demonstrate that Nano-CF achieves 90% reduction in Source Lines-of-Code (SLoC) and 50% energy savings from aggregated data delivery.

Ibuprofen-loaded poly(trimethylene carbonate-co-ϵ- caprolactone) electrospun fibres for nerve regeneration

The development of scaffolds that combine the delivery of drugs with the physical support provided by electrospun fibres holds great potential in the field of nerve regeneration. Here it is proposed the incorporation of ibuprofen, a well-known non-steroidal anti-inflammatory drug, in electrospun fibres of the statistical copolymer poly(trimethylene carbonate-co-ε-caprolactone) [P(TMC-CL)] to serve as a drug delivery system to enhance axonal regeneration in the context of a spinal cord lesion, by limiting the inflammatory response. P(TMC-CL) fibres were electrospun from mixtures of dichloromethane (DCM) and dimethylformamide (DMF). The solvent mixture applied influenced fibre morphology, as well as mean fibre diameter, which decreased as the DMF content in solution increased. Ibuprofen-loaded fibres were prepared from P(TMC-CL) solutions containing 5% ibuprofen (w/w of polymer). Increasing drug content to 10% led to jet instability, resulting in the formation of a less homogeneous fibrous mesh. Under the optimized conditions, drug-loading efficiency was above 80%. Confocal Raman mapping showed no preferential distribution of ibuprofen in P(TMC-CL) fibres. Under physiological conditions ibuprofen was released in 24h. The release process being diffusion-dependent for fibres prepared from DCM solutions, in contrast to fibres prepared from DCM-DMF mixtures where burst release occurred. The biological activity of the drug released was demonstrated using human-derived macrophages. The release of prostaglandin E2 to the cell culture medium was reduced when cells were incubated with ibuprofen-loaded P(TMC-CL) fibres, confirming the biological significance of the drug delivery strategy presented. Overall, this study constitutes an important contribution to the design of a P(TMC-CL)-based nerve conduit with anti-inflammatory properties.