Vue de Surate du côté de la Riviere [Material gráfico]

Inscripción en parte inf. "T. IX Nº VI"

Reconocimiento de enfermedades en fichas técnicas de medicamentos y su anotación con SNOMED-CT

La interoperabilidad o habilidad para intercambiar información entre sistemas informáticos es una cuestión de gran importancia en la informática médica. La interoperabilidad influye directamente en la calidad de los sistemas médicos existentes en la práctica clínica, ya que permite que la información se trate de manera eficiente y consistente. Para la comunicación entre sistemas informáticos heterogéneos se necesitan terminologías o diccionarios que representen e identifiquen conceptos médicos de forma única, sin importar el idioma o la forma lingüística en la que aparezcan. Estas terminologías permiten a los sistemas informáticos tener la misma visión del mundo y que la información intercambiada sea entendible. Actualmente, los esfuerzos para la adopción de estas terminologías en la práctica clínica recaen en los profesionales del dominio médico. Los profesionales son los encargados de reconocer conceptos médicos manualmente en documentos del área de la medicina y anotarlos con el código del concepto asociado en la terminología. No existe ningún método automático que permita el reconocimiento de conceptos de un determinado dominio, como por ejemplo las enfermedades, y que posteriormente encuentre el concepto asociado dentro de una terminología con un grado de precisión suficientemente elevado para que pueda ser adoptado en la práctica clínica. En esta tesis de máster se propone un nuevo método para el reconocimiento de enfermedades en fichas técnicas de medicamentos y su posterior mapeo con la terminología médica SNOMED-CT en español. El método utiliza dos nuevas técnicas propuestas en la tesis para cada fase. La nueva técnica para el reconocimiento de enfermedades propuesta está basada en reglas y en diccionarios especializados en medicina. La nueva técnica de mapeo está basada en la generación de las posibles combinaciones lingüísticas en las que puede aparecer la enfermedad para realizar comparaciones exactas de palabras, utilizando las funciones sintácticas de las palabras como guía. El método propuesto se centra en la identificación de enfermedades dentro de la sección de indicaciones terapéuticas de las fichas técnicas de medicamentos.

Volume, Surface, Connectivity and Size Distribution of Soil Pore Space in CT Images: Comparison of Samples at Different Depths from Nearby Natural and Tillage Areas

The study of soil structure, i.e., the pores, is of vital importance in different fields of science and technology. Total pore volume (porosity), pore surface, pore connectivity and pore size distribution are some (probably the most important) of the geometric measurements of pore space. The technology of X-ray computed tomography allows us to obtain 3D images of the inside of a soil sample enabling study of the pores without disturbing the samples. In this work we performed a set of geometrical measures, some of them from mathematical morphology, to assess and quantify any possible difference that tillage may have caused on the soil. We compared samples from tilled soil with samples from a soil with natural vegetation taken in a very close area. Our results show that the main differences between these two groups of samples are total surface area and pore connectivity per unit pore volume.

Fractal parameters of pore space from CT images of soils under contrasting management practices

Soil structure plays an important role in flow and transport phenomena, and a quantitative characterization of the spatial heterogeneity of the pore space geometry is beneficial for prediction of soil physical properties. Morphological features such as pore-size distribution, pore space volume or pore?solid surface can be altered by different soil management practices. Irregularity of these features and their changes can be described using fractal geometry. In this study, we focus primarily on the characterization of soil pore space as a 3D geometrical shape by fractal analysis and on the ability of fractal dimensions to differentiate between two a priori different soil structures. We analyze X-ray computed tomography (CT) images of soils samples from two nearby areas with contrasting management practices. Within these two different soil systems, samples were collected from three depths. Fractal dimensions of the pore-size distributions were different depending on soil use and averaged values also differed at each depth. Fractal dimensions of the volume and surface of the pore space were lower in the tilled soil than in the natural soil but their standard deviations were higher in the former as compared to the latter. Also, it was observed that soil use was a factor that had a statistically significant effect on fractal parameters. Fractal parameters provide useful complementary information about changes in soil structure due to changes in soil management. Read More: http://www.worldscientific.com/doi/abs/10.1142/S0218348X14400118?queryID=%24%7BresultBean.queryID%7D&

Morphological Functions with Parallel Sets for the Pore Space of X-ray CT Images of Soil Columns

During the last few decades, new imaging techniques like X-ray computed tomography have made available rich and detailed information of the spatial arrangement of soil constituents, usually referred to as soil structure. Mathematical morphology provides a plethora of mathematical techniques to analyze and parameterize the geometry of soil structure. They provide a guide to design the process from image analysis to the generation of synthetic models of soil structure in order to investigate key features of flow and transport phenomena in soil. In this work, we explore the ability of morphological functions built over Minkowski functionals with parallel sets of the pore space to characterize and quantify pore space geometry of columns of intact soil. These morphological functions seem to discriminate the effects on soil pore space geometry of contrasting management practices in a Mediterranean vineyard, and they provide the first step toward identifying the statistical significance of the observed differences.

Identification of pore spaces in 3D CT soil images using a PFCM partitional clustering

Recent advances in non-destructive imaging techniques, such as X-ray computed tomography (CT), make it possible to analyse pore space features from the direct visualisation from soil structures. A quantitative characterisation of the three-dimensional solid-pore architecture is important to understand soil mechanics, as they relate to the control of biological, chemical, and physical processes across scales. This analysis technique therefore offers an opportunity to better interpret soil strata, as new and relevant information can be obtained. In this work, we propose an approach to automatically identify the pore structure of a set of 200-2D images that represent slices of an original 3D CT image of a soil sample, which can be accomplished through non-linear enhancement of the pixel grey levels and an image segmentation based on a PFCM (Possibilistic Fuzzy C-Means) algorithm. Once the solids and pore spaces have been identified, the set of 200-2D images is then used to reconstruct an approximation of the soil sample by projecting only the pore spaces. This reconstruction shows the structure of the soil and its pores, which become more bounded, less bounded, or unbounded with changes in depth. If the soil sample image quality is sufficiently favourable in terms of contrast, noise and sharpness, the pore identification is less complicated, and the PFCM clustering algorithm can be used without additional processing; otherwise, images require pre-processing before using this algorithm. Promising results were obtained with four soil samples, the first of which was used to show the algorithm validity and the additional three were used to demonstrate the robustness of our proposal. The methodology we present here can better detect the solid soil and pore spaces on CT images, enabling the generation of better 2D?3D representations of pore structures from segmented 2D images.

Pulmonary Artery-Vein Segmentation in Real and Synthetic CT Images = Segmentación Arteria-Vena Pulmonares en Imágenes de CT Reales y Sintéticas

La tomografía axial computerizada (TAC) es la modalidad de imagen médica preferente para el estudio de enfermedades pulmonares y el análisis de su vasculatura. La segmentación general de vasos en pulmón ha sido abordada en profundidad a lo largo de los últimos años por la comunidad científica que trabaja en el campo de procesamiento de imagen; sin embargo, la diferenciación entre irrigaciones arterial y venosa es aún un problema abierto. De hecho, la separación automática de arterias y venas está considerado como uno de los grandes retos futuros del procesamiento de imágenes biomédicas. La segmentación arteria-vena (AV) permitiría el estudio de ambas irrigaciones por separado, lo cual tendría importantes consecuencias en diferentes escenarios médicos y múltiples enfermedades pulmonares o estados patológicos. Características como la densidad, geometría, topología y tamaño de los vasos sanguíneos podrían ser analizados en enfermedades que conllevan remodelación de la vasculatura pulmonar, haciendo incluso posible el descubrimiento de nuevos biomarcadores específicos que aún hoy en dípermanecen ocultos. Esta diferenciación entre arterias y venas también podría ayudar a la mejora y el desarrollo de métodos de procesamiento de las distintas estructuras pulmonares. Sin embargo, el estudio del efecto de las enfermedades en los árboles arterial y venoso ha sido inviable hasta ahora a pesar de su indudable utilidad. La extrema complejidad de los árboles vasculares del pulmón hace inabordable una separación manual de ambas estructuras en un tiempo realista, fomentando aún más la necesidad de diseñar herramientas automáticas o semiautomáticas para tal objetivo. Pero la ausencia de casos correctamente segmentados y etiquetados conlleva múltiples limitaciones en el desarrollo de sistemas de separación AV, en los cuales son necesarias imágenes de referencia tanto para entrenar como para validar los algoritmos. Por ello, el diseño de imágenes sintéticas de TAC pulmonar podría superar estas dificultades ofreciendo la posibilidad de acceso a una base de datos de casos pseudoreales bajo un entorno restringido y controlado donde cada parte de la imagen (incluyendo arterias y venas) está unívocamente diferenciada. En esta Tesis Doctoral abordamos ambos problemas, los cuales están fuertemente interrelacionados. Primero se describe el diseño de una estrategia para generar, automáticamente, fantomas computacionales de TAC de pulmón en humanos. Partiendo de conocimientos a priori, tanto biológicos como de características de imagen de CT, acerca de la topología y relación entre las distintas estructuras pulmonares, el sistema desarrollado es capaz de generar vías aéreas, arterias y venas pulmonares sintéticas usando métodos de crecimiento iterativo, que posteriormente se unen para formar un pulmón simulado con características realistas. Estos casos sintéticos, junto a imágenes reales de TAC sin contraste, han sido usados en el desarrollo de un método completamente automático de segmentación/separación AV. La estrategia comprende una primera extracción genérica de vasos pulmonares usando partículas espacio-escala, y una posterior clasificación AV de tales partículas mediante el uso de Graph-Cuts (GC) basados en la similitud con arteria o vena (obtenida con algoritmos de aprendizaje automático) y la inclusión de información de conectividad entre partículas. La validación de los fantomas pulmonares se ha llevado a cabo mediante inspección visual y medidas cuantitativas relacionadas con las distribuciones de intensidad, dispersión de estructuras y relación entre arterias y vías aéreas, los cuales muestran una buena correspondencia entre los pulmones reales y los generados sintéticamente. La evaluación del algoritmo de segmentación AV está basada en distintas estrategias de comprobación de la exactitud en la clasificación de vasos, las cuales revelan una adecuada diferenciación entre arterias y venas tanto en los casos reales como en los sintéticos, abriendo así un amplio abanico de posibilidades en el estudio clínico de enfermedades cardiopulmonares y en el desarrollo de metodologías y nuevos algoritmos para el análisis de imágenes pulmonares. ABSTRACT Computed tomography (CT) is the reference image modality for the study of lung diseases and pulmonary vasculature. Lung vessel segmentation has been widely explored by the biomedical image processing community, however, differentiation of arterial from venous irrigations is still an open problem. Indeed, automatic separation of arterial and venous trees has been considered during last years as one of the main future challenges in the field. Artery-Vein (AV) segmentation would be useful in different medical scenarios and multiple pulmonary diseases or pathological states, allowing the study of arterial and venous irrigations separately. Features such as density, geometry, topology and size of vessels could be analyzed in diseases that imply vasculature remodeling, making even possible the discovery of new specific biomarkers that remain hidden nowadays. Differentiation between arteries and veins could also enhance or improve methods processing pulmonary structures. Nevertheless, AV segmentation has been unfeasible until now in clinical routine despite its objective usefulness. The huge complexity of pulmonary vascular trees makes a manual segmentation of both structures unfeasible in realistic time, encouraging the design of automatic or semiautomatic tools to perform the task. However, this lack of proper labeled cases seriously limits in the development of AV segmentation systems, where reference standards are necessary in both algorithm training and validation stages. For that reason, the design of synthetic CT images of the lung could overcome these difficulties by providing a database of pseudorealistic cases in a constrained and controlled scenario where each part of the image (including arteries and veins) is differentiated unequivocally. In this Ph.D. Thesis we address both interrelated problems. First, the design of a complete framework to automatically generate computational CT phantoms of the human lung is described. Starting from biological and imagebased knowledge about the topology and relationships between structures, the system is able to generate synthetic pulmonary arteries, veins, and airways using iterative growth methods that can be merged into a final simulated lung with realistic features. These synthetic cases, together with labeled real CT datasets, have been used as reference for the development of a fully automatic pulmonary AV segmentation/separation method. The approach comprises a vessel extraction stage using scale-space particles and their posterior artery-vein classification using Graph-Cuts (GC) based on arterial/venous similarity scores obtained with a Machine Learning (ML) pre-classification step and particle connectivity information. Validation of pulmonary phantoms from visual examination and quantitative measurements of intensity distributions, dispersion of structures and relationships between pulmonary air and blood flow systems, show good correspondence between real and synthetic lungs. The evaluation of the Artery-Vein (AV) segmentation algorithm, based on different strategies to assess the accuracy of vessel particles classification, reveal accurate differentiation between arteries and vein in both real and synthetic cases that open a huge range of possibilities in the clinical study of cardiopulmonary diseases and the development of methodological approaches for the analysis of pulmonary images.

Vue prise du côté de Valence [Material gráfico]

La huella de la plancha ha sido cortada

A Ciência nos Telejornais Brasileiros (O papel educativo e a compreensão pública das matérias de CT&I)

Este trabalho investiga a cobertura de Ciência, Tecnologia e Inovação (CT&I) nos telejornais brasileiros de canal aberto, no horário nobre (das 19h15 às 22h), para verificar a função educativa da mídia na abordagem de assuntos de CT&I. O corpus desta pesquisa compõe-se de um recorte dos seguintes telejornais: Jornal da Band, Jornal Nacional, Jornal da Record, Jornal da Cultura e SBT Brasil. A proposta foi avaliar, comparativamente, as matérias jornalísticas que tratam especificamente de CT&I, em relação ao formato, à linguagem e aos conteúdos de cada um dos programas estudados. Este trabalho empregou a metodologia de Análise de Discurso de linha Francesa (AD). Esta pesquisa, de natureza qualitativa, também englobou um Estudo de Recepção sobre as reportagens selecionadas. O procedimento utilizado para isso foi o de Grupos Focais. Dessa forma, buscou-se analisar o processo de Comunicação que envolve as matérias telejornalísticas de CT&I das mensagens à recepção. Este estudo verificou que CT&I é um assunto presente nos telejornais brasileiros mesmo quando ocorrem fatos imprevisíveis (de outras editorias) que influenciam significativamente a cobertura dos noticiários televisivos. Constatou também que não há, entre os telejornais selecionados, um padrão de aprofundamento e contextualização dos assuntos CT&I, mas que a abordagem varia até dentro de uma única edição. As emissoras, mesmo reconhecendo a importância de CT&I, ainda oscilam entre uma abordagem contextualizada e a simples descrição do fato principal. A linguagem empregada pelos telejornais para o tratamento de assuntos de Ciência, Tecnologia e Inovação é, predominantemente, clara e simples. No entanto, foi possível verificar algumas nuances, com o uso de termos específicos da linguagem científica sem que a matéria oferecesse qualquer explicação sobre tais conceitos. A experiência dos Grupos Focais revelou que os telespectadores não são passivos em relação aos conteúdos científicos dos programas telejornalísticos. De modo geral, o público se interessa por CT&I e sabe avaliar qualitativamente as matérias. Analisar como as matérias sobre CT&I produzem sentidos e qual a contribuição que estas podem dar à Compreensão Pública da Ciência possibilitou reflexões relevantes sobre as limitações e os potenciais da televisão e das mensagens veiculadas, assim como o interesse e a visão crítica a respeito dos assuntos de CT&I.(AU)

A Ciência nos Telejornais Brasileiros (O papel educativo e a compreensão pública das matérias de CT&I)

Este trabalho investiga a cobertura de Ciência, Tecnologia e Inovação (CT&I) nos telejornais brasileiros de canal aberto, no horário nobre (das 19h15 às 22h), para verificar a função educativa da mídia na abordagem de assuntos de CT&I. O corpus desta pesquisa compõe-se de um recorte dos seguintes telejornais: Jornal da Band, Jornal Nacional, Jornal da Record, Jornal da Cultura e SBT Brasil. A proposta foi avaliar, comparativamente, as matérias jornalísticas que tratam especificamente de CT&I, em relação ao formato, à linguagem e aos conteúdos de cada um dos programas estudados. Este trabalho empregou a metodologia de Análise de Discurso de linha Francesa (AD). Esta pesquisa, de natureza qualitativa, também englobou um Estudo de Recepção sobre as reportagens selecionadas. O procedimento utilizado para isso foi o de Grupos Focais. Dessa forma, buscou-se analisar o processo de Comunicação que envolve as matérias telejornalísticas de CT&I das mensagens à recepção. Este estudo verificou que CT&I é um assunto presente nos telejornais brasileiros mesmo quando ocorrem fatos imprevisíveis (de outras editorias) que influenciam significativamente a cobertura dos noticiários televisivos. Constatou também que não há, entre os telejornais selecionados, um padrão de aprofundamento e contextualização dos assuntos CT&I, mas que a abordagem varia até dentro de uma única edição. As emissoras, mesmo reconhecendo a importância de CT&I, ainda oscilam entre uma abordagem contextualizada e a simples descrição do fato principal. A linguagem empregada pelos telejornais para o tratamento de assuntos de Ciência, Tecnologia e Inovação é, predominantemente, clara e simples. No entanto, foi possível verificar algumas nuances, com o uso de termos específicos da linguagem científica sem que a matéria oferecesse qualquer explicação sobre tais conceitos. A experiência dos Grupos Focais revelou que os telespectadores não são passivos em relação aos conteúdos científicos dos programas telejornalísticos. De modo geral, o público se interessa por CT&I e sabe avaliar qualitativamente as matérias. Analisar como as matérias sobre CT&I produzem sentidos e qual a contribuição que estas podem dar à Compreensão Pública da Ciência possibilitou reflexões relevantes sobre as limitações e os potenciais da televisão e das mensagens veiculadas, assim como o interesse e a visão crítica a respeito dos assuntos de CT&I.(AU)

CT-2576, an inhibitor of phospholipid signaling, suppresses constitutive and induced expression of human immunodeficiency virus.

Viruses such as human immunodeficiency virus (HIV) require cellular activation for expression. Cellular activation in lymphoid cells is associated with augmented accumulation of certain phosphatidic acid (PA) species derived from the hydrolysis of glycan phosphatidylinositol (GPI). This suggests that activation of a phospholipid pathway may play a role in initiation of viral replication. To test this hypothesis, we examined the effect of tat gene expression on the production of cellular PA species, as the Tat protein is essential for HIV expression and has been implicated in activating the expression of multiple host cellular genes. Expression of tat increased the expression of PA. We then tested whether synthetic inhibitors of PA metabolism would inhibit activation of the HIV long terminal repeat by Tat and tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha). CT-2576 suppressed both PA generation induced by Tat and HIV long terminal repeat-directed gene expression in response to Tat or TNF-alpha at a posttranscriptional step. CT-2576 also inhibited constitutive as well as TNF-alpha- and interleukin 6-induced expression of HIV p24 antigen in chronically infected U1 cells and in peripheral blood lymphocytes acutely infected with a clinical isolate of HIV. Pharmacological inhibition of synthesis of selected PA species may therefore provide a therapeutic approach to suppression of HIV replication.

Análise da dinâmica e quantificação metabólica de imagens de medicina nuclear na modalidade PET/CT.

A presença da Medicina Nuclear como modalidade de obtenção de imagens médicas é um dos principais procedimentos utilizados hoje nos centros de saúde, tendo como grande vantagem a capacidade de analisar o comportamento metabólico do paciente, traduzindo-se em diagnósticos precoces. Entretanto, sabe-se que a quantificação em Medicina Nuclear é dificultada por diversos fatores, entre os quais estão a correção de atenuação, espalhamento, algoritmos de reconstrução e modelos assumidos. Neste contexto, o principal objetivo deste projeto foi melhorar a acurácia e a precisão na análise de imagens de PET/CT via processos realísticos e bem controlados. Para esse fim, foi proposta a elaboração de uma estrutura modular, a qual está composta por um conjunto de passos consecutivamente interligados começando com a simulação de phantoms antropomórficos 3D para posteriormente gerar as projeções realísticas PET/CT usando a plataforma GATE (com simulação de Monte Carlo), em seguida é aplicada uma etapa de reconstrução de imagens 3D, na sequência as imagens são filtradas (por meio do filtro de Anscombe/Wiener para a redução de ruído Poisson caraterístico deste tipo de imagens) e, segmentadas (baseados na teoria Fuzzy Connectedness). Uma vez definida a região de interesse (ROI) foram produzidas as Curvas de Atividade de Entrada e Resultante requeridas no processo de análise da dinâmica de compartimentos com o qual foi obtida a quantificação do metabolismo do órgão ou estrutura de estudo. Finalmente, de uma maneira semelhante imagens PET/CT reais fornecidas pelo Instituto do Coração (InCor) do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FMUSP) foram analisadas. Portanto, concluiu-se que a etapa de filtragem tridimensional usando o filtro Anscombe/Wiener foi relevante e de alto impacto no processo de quantificação metabólica e em outras etapas importantes do projeto em geral.