Investigação no ensino de engenharia biomédica: dois casos de estudo

Desde os anos oitenta que os avanços das ciências básicas e das ciências da engenharia têm dado um impulso sem precedentes à investigação médica, o que criou as condições para a afirmação da Engenharia Biomédica como ramo autónomo da Engenharia. Este novo ramo da Engenharia impôs-se em domínios que incluem a imagiologia biomédica, a bioinformática, a biotecnologia, a biomecânica, os biomateriais, a engenharia de tecidos, próteses e orgãos artificiais, a análise e modelação de sinais fisiológicos e a gestão de sistemas de saúde. Já no século XXI, o volume de saber acumulado e a motivação para acelerar desenvolvimentos científicos e tecnológicos, levou à criação e organização nas universidades de uma oferta de cursos de graduação e pós-graduação em Engenharia Biomédica. Apesar do espectro muito largo da Engenharia Biomédica e dos cursos criados, é possível, mesmo ao nível de Mestrado pós-Bologna (licenciatura pré-Bologna), dar uma formação avançada que permita aos alunos realizar trabalhos de investigação complexos e com impacto clínico. Neste artigo apresentamos dois destes casos de sucesso, representativos do papel da investigação ao longo do ensino bem actual da Engenharia Biomédica. No primeiro, intitulado “Caracterização Tridimensional da Placa de Ateroma da Bifurcação Carotídea com Ultrasonografia 3D”, é apresentado um método inovador de diagnóstico da Aterosclerose, baseado na reconstrução e caracterização tridimensional da lesão aterosclerótica ao nível da bifurcação carotídea. O segundo trabalho, intitulado “Reconstrução da Frente de Onda e Simulação da Acuidade Visual no Estudo do Impacto das Aberrações Ópticas em Olhos Submetidos a Cirurgia”, apresenta uma ferramenta computacional que gera informação adicional sobre a medição da frente de onda obtida com aparelhos comerciais, permitindo estudar o impacto de aberrações ópticas na acuidade visual de diferentes olhos. Este artigo está organizado em quatro partes. A primeira parte é uma nota histórica introdutória à Engenharia Biomédica em geral. A segunda parte apresenta o que do ponto de vista de ensino superior em Engenharia Biomédica, ao nível de Mestrado Integrado de 1º e 2º ciclos, pode em geral viabilizar a fácil inserção dos estudantes na Investigação, conduzindo-os de imediato a resultados de investigação concretos. A terceira parte constitui a parte central deste artigo onde se apresentam dois exemplos ilustrativos do sucesso da formação de 5 anos em Engenharia Biomédica e da inserção da investigação, desde muito cedo, nessa formação. Por fim, na quarta secção apresentam-se as conclusões.

Prevalência de consumo de bebidas alcoólicas e de alcoolismo em uma região metropolitana do Brasil

Foi realizado Inquérito epidemiológico com o objetivo de estimar o uso de substâncias psicoativas e a prevalência de alcoolismo. Tomou-se como referência a população de maiores de 13 anos de idade de região administrativa da cidade do Rio de Janeiro, RJ (Brasil), da qual se extraiu uma amostra aleatória de 1.459 indivíduos. Os resultados referentes ao uso de bebidas alcoólicas e alcoolismo, identificados através do teste CAGE, mostraram: prevalência de 51% para o consumo de álcool e de 3% para alcoolismo, sendo 4,9% em homens e 1,7% em mulheres; maior proporção de consumidores de álcool e de alcoolistas entre homens de 30 e 49 anos; abstinência mais freqüente entre os viúvos, protestantes e indivíduos com níveis de renda inferiores.

Multi-scaled femtosecond laser structuring of stationary titanium surfaces

The evolution of the topography of titanium surfaces treated with femtosecond laser radiation in stationary conditions as a function of radiation fluence and number of laser pulses is investigated. Depending on the processing parameters, ripples, microcolumns, wavy or smooth surfaces can be obtained. The ripples predominate for fluences near the damage threshold of titanium (0.2+/-0.1) J/cm(2), while microcolumns form during the first 200 pulses for fluences between (0.6+/-0.2) and (1.7+/-0.2) J/cm(2). A wavy topography develops for fluences and number of pulses higher than (1.7+/-0.2) J/cm(2) and 300, respectively. A bimodal surface topography consisting of surface ripples overlapping a microcolumnar topography can be obtained if the surfaces are firstly treated to create microcolumns followed by laser treatment with a lower fluence near the ablation threshold of the material, in order to generate periodic ripple

Composition and antioxidant activity of thymus vulgaris volatiles: comparison between supercritical fluid extraction and hydrodistillation

Supercritical fluid extraction (SEE) of the volatile oil from Thymus vulgaris L. aerial flowering parts was performed under different conditions of pressure, temperature, mean particle size and CO2 flow rate and the correspondent yield and composition were compared with those of the essential oil isolated by hydrodistillation (HD). Both the oils were analyzed by GC and GC-MS and 52 components were identified. The main volatile components obtained were p-cymene (10.0-42.6% for SFE and 28.9-34.8% for HD), gamma-terpinene (0.8-6.9% for SFE and 5.1-7.0% for HD), linalool (2.3-5.3% for SFE and 2.8-3.1% for HD), thymol (19.5-40.8% for SFE and 35.4-41.6% for HD), and carvacrol (1.4-3.1% for SFE and 2.6-3.1% for HD). The main difference was found to be the relative percentage of thymoquinone (not found in the essential oil) and carvacryl methyl ether (1.0-1.2% for HD versus t-0.4 for SFE) which can explain the higher antioxidant activity, assessed by Rancimat test, of the SFE volatiles when compared with HD. Thymoquinone is considered a strong antioxidant compound.

Níveis plasmáticos de vitamina A, carotenóides e proteína ligadora de retinol em crianças com infecções respiratórias agudas e doenças diarréicas

Planejou-se um estudo com o objetivo de se avaliar os níveis plasmáticos de vitamina A, carotenóides e proteína ligadora de retinol (RBP) em 311 crianças, de 7 meses a onze anos de idade, com história de infecções das vias aéreas superiores (IVAS), pneumonia e diarréia, residentes na área urbana da Cidade de São Paulo, Brasil, e atendidas no serviço de pediatria de um hospital-escola. As dosagens de vitamina A e carotenóides realizaram-se pelo método de Neeld-Pearson e o RBP pelo método de Mancini. Os níveis plasmáticos de vitamina A (µg/dl) e RBP (mg/dl) foram mais baixos (p<0,05) nos grupos diarréia e pneumonia (15,2 µg/dl e 1,7 µg/dl; 15,2 µg/dl; 2,6 mg/dl, respectivamente), quando comparados com os grupos IVAS e testemunha (19,0 µg/dl; 2,4µg/dl e 18,8µg/dl; 2,6mg/dl, respectivamente. Os níveis de carotenóides foram mais baixos nos três grupos de estudo em relação ao grupo testemunha (p<0,05). Os baixos níveis de vitamina A verificados nas crianças estudadas estão em concordância com outras pesquisas que encontraram diminuição dos níveis de vitamina A durante as infecções.

Síntese e caracterização de complexos de rénio com ligandos piridínicos e O,N,O'doadores

Nesta dissertação descreve-se a síntese e caracterização de complexos de rénio contendo ligandos azotados derivados da piridina e ligandos O, N, O’ - doadores. No capítulo 1 indicam-se algumas propriedades dos ligandos piridínicos e O, N, O’ - doadores bem como um estudo de revisão bibliográfica sobre a química dos complexos de rénio utilizados como compostos de partida. No capítulo 2 descreve-se a síntese e caracterização dos complexos de rénio [ReOCl2(4,4’-bipy)2(PPh3)][BPh4] 1, [ReCl2{η2-N,O-N2C(O)Ph}(4,4’-bipy)(PPh3)] 2, [ReOCl3(Ph-terpy)] 3, [ReCl2{N2C(O)Ph}(Ph-terpy)][BPh4]2 4, [ReO3(Ph-terpy)][ReO4] 5 [ReOCl{C6H5N(OC2H4)2}(PPh3)] 6 e [ReCl2{N2C(O)Ph}{OCH2CH2)N(CH2CH2OH)(CH2COO)}] 7 obtidos por reacção dos complexos [ReCl2{ŋ2 -N, O-N2C(O)Ph}(PPh3)2, [ReOCl3(PPh3] e [Re2O7] com 4,4’-bipridina (1,2), fenil-ter-piridina (3-5), N-fenildietanolamina (6) e N,N-bis(2-hidroxietil-glicina) (7). A caracterização destes complexos foi efectuada através das técnicas usuais de análise elementar, e de espectroscopia de I.V. e R.M.N. (1H, 31P-{1H}, 13C-{1H} e 13C). Foi realizado um estudo preliminar sobre o comportamento electroquímico de alguns complexos sintetizados por voltametria cíclica e electrólise a potencial controlado permitindo avaliar o carácter permitindo doador/aceitador dos diferentes ligandos. No capítulo 3 indicam-se os detalhes experimentais referentes à síntese e caracterização dos complexos (1-7), bem como outras tentativas de síntese.

The Bambuí health and ageing study (BHAS): methodological approach and preliminary results of a population-based cohort study of the elderly in Brazil

OBJECTIVE: A cohort study has been designed to identify predictors of adverse health events in the elderly. The methodology of the study and preliminary descriptive results are presented. METHODS: The study population comprises all residents of Bambuí (Minas Gerais, Brazil), aged 60 or more years (n=1.742). From these, 92.2% were interviewed and 85.9% underwent clinical examination, consisting of haematological and biochemical tests, serology for Trypanosoma cruzi, anthropometric and blood pressure measures and electrocardiogram. Aliquots of serum, plasma and DNA were stored for future investigations. The baseline interview included sociodemographic characteristics, self-referred health condition and history of selected diseases, medication use, health service use, source of medical care, physical activities, smoking, drinking and eating habits, reproductive history, physical functioning, life events, social support and mental health. Individuals are being followed up annually. RESULTS: The following characteristics predominated among participants: women (60,0%), married (48.9%) or widowed (35.4%), people living in households with up to 2 residents (73.8%), heads of family (76.7%), people with monthly income between 1.00 and 2.99 Brazilian minimum wages (62.0%) and people with up to 4 years of schooling (89.1%). The median age was 68 years. Among the cohort members, only 1.7% were lost in the first follow-up. CONCLUSIONS: In general, the characteristics of the study population were very similar to those from other epidemiological studies of the elderly based on large Brazilian cities. The small number of losses to follow-up indicates that the choice of Bambuí was adequate, assuring the feasibility of a long term cohort study.

Tendência secular do crescimento pós-natal na cidade de São Paulo (1974-1996)

OBJETIVO: Caracterizar o crescimento linear nos primeiros cinco anos de vida, conhecer sua distribuição social, estabelecer sua tendência secular e analisar sua determinação, através de dados coletados por três inquéritos domiciliares realizados na cidade de São Paulo, SP, em 1974/75, 1984/85 e 1995/96. MÉTODOS: Os três inquéritos estudaram amostras probabilísticas da população residente na cidade com idades entre zero e 59 meses (1.008 crianças em 1974/75; 1.016 em 1984/85 e 1.280 em 1995/96). Crianças com menos de 24 meses foram medidas na posição deitada e crianças mais velhas na posição em pé. O padrão internacional de crescimento foi utilizado para avaliação da altura segundo a idade e o sexo da criança. O estudo da distribuição social do crescimento levou em conta tercis da renda familiar per capita em cada um dos inquéritos. A estratégia analítica, para estudar os determinantes da tendência secular do crescimento, empregou modelos hierárquicos de causalidade, análises multivariadas de regressão e procedimentos análogos aos utilizados para calcular riscos atribuíveis populacionais. RESULTADOS/CONCLUSÕES: No período de 22 anos, coberto pelos três inquéritos, a tendência secular do crescimento pós-natal na cidade de São Paulo foi positiva, contínua e aparentemente uniforme ao longo do tempo, correspondendo a um ganho médio total de 0,650 escores z da referência internacional de crescimento, ou cerca de 2,3 cm na idade de 30 meses. O maior ganho foi registrado para o terço mais pobre da população -- 3,3 cm ¾ e o menor para o terço mais rico -- 1,7 cm. Mudanças positivas em determinantes distais (renda familiar e escolaridade materna) e intermediárias (condições de moradia, saneamento do meio, acesso a serviços de saúde e antecedentes reprodutivos) do crescimento infantil, justificaram parte substancial do incremento de altura observado entre meados das décadas de 80 e de 90.

Avaliação da qualidade dos dados do Sistema de Informações sobre Nascidos Vivos em 1997-1998

OBJETIVO: Verificar a concordância entre as informações constantes no Sistema de Informação sobre Nascidos Vivos (Sinasc) referentes a partos hospitalares e aquelas obtidas por inquérito seccional (padrão-ouro). MÉTODOS: Realizou-se inquérito por amostragem em 2.831 partos hospitalares ocorridos em dez maternidades do município de São Luís, MA, abrangendo cerca de 98% dos nascimentos hospitalares da cidade. O arquivo do Sinasc foi comparado com os dados do inquérito perinatal após a realização de linkage por programa de computador. Foram analisados: a cobertura estimada do Sinasc em relação aos nascimentos hospitalares verificados, o percentual de informação ignorada ou não preenchida e o grau de concordância entre as informações constantes no arquivo do Sinasc com o arquivo perinatal. Na medida da concordância, foram utilizados o indicador "kappa", no caso de variáveis qualitativas, e a correlação intraclasse, em se tratando de variáveis quantitativas. RESULTADOS: A cobertura estimada do Sinasc foi de 75,8% (IC95%; 73,3%-78,2%). Os campos do Sinasc que apresentaram boa confiabilidade foram: peso ao nascer, sexo, hospital de nascimento, tipo de parto e idade materna. As estimativas do baixo peso ao nascer foram semelhantes nas duas pesquisas e a concordância foi alta (kappa=0,94). Entretanto, a prematuridade foi mais alta no inquérito (11,2%) do que no Sinasc (1,7%), e a concordância foi baixa (kappa=0,09). CONCLUSÃO: A cobertura estimada do Sinasc foi baixa. A análise do arquivo do Sinasc mostrou que a cobertura estimada foi baixa; a taxa de baixo peso ao nascer parece ter boa validade e reprodutibilidade; e a taxa de prematuridade está subestimada.

Diferenças entre autopercepção e critérios normativos na identificação das oclusopatias

OBJETIVO: Avaliar o impacto das necessidades ortodônticas tecnicamente definidas (critérios normativos) sobre a satisfação com a aparência e a mastigação e compará-las com as autopercebidas (critérios subjetivos) em um grupo de adolescentes. MÉTODOS: Foi realizado um estudo transversal com a totalidade dos alunos entre 14 e 18 anos de idade (n=315) de um colégio em Florianópolis, SC, Brasil, em 1999. Uma cirurgiã-dentista realizou os exames clínicos para diagnóstico das principais oclusopatias (Dental Aesthetic Index) e aplicou um questionário para conhecer a satisfação dos indivíduos quanto a aparência, mastigação e percepção das necessidades de tratamento ortodôntico. Foi utilizada análise de regressão logística múltipla para conhecer o impacto de cada oclusopatia sobre a percepção dos indivíduos a respeito dos problemas oclusais. RESULTADOS: Obtiveram-se alta taxa de resposta (95%) e alta concordância intra-examinadora (Kappa 0,6 a 1,0). A prevalência de pelo menos um tipo de oclusopatia foi de 71,3%. Presença de apinhamento incisal (OR=2,8 [1,6-4,9]) e overjet (trespasse horizontal) (OR=2,4[1,4-4,3]) foram fatores de risco para insatisfação com a aparência. Adolescentes que apresentaram irregularidade anterior da mandíbula (OR=3,3 [1,6-6,9]), overjet (OR=1,7 [1,1-3,0]) e diastema anterior (OR=3,1 [1,4-6,9]) apresentaram maior percepção para a necessidade de tratamento ortodôntico. CONCLUSÕES: Os resultados sugerem que existem graus de problemas oclusais tecnicamente definidos que são aceitáveis pela população e que devem influenciar na decisão de tratamento, interferindo diretamente na demanda para esse tipo de atendimento. Medidas subjetivas poderiam ser incorporadas aos critérios clínicos atualmente utilizados.

Modelos para a determinação do risco da taxa de juro

Introdução PARTE 1 - Noções gerais e metodologias de medição baseadas nos diferenciais 1.1. Noção de risco 1.2. Principais riscos na actividade bancária 1.3. Modelos de quantificação do risco da taxa de juro 1.4. Modelos para quantificar o risco de reinvestimento 1.5. O modelo de diferencial de duração (DD) 1.6. Modelos para quantificar o risco de preço 1.7. Diferencial de duração da situação líquida 1.8. Vantagens/desvantagens dos modelos de duração (resultado e situação líquida) 1.9. Perspectivas e conclusão sobre os Modelos de Diferencial de Fundos e Duração PARTE II - Conceito de VAR 2.1 A noção de VAR (Valor em Risco) 2.2 Conceitos-chave dos modelos VAR 2.3 Fórmula de cálculo da duração modificada 2.4 A importância da duração para determinar a sensibilidade da taxa de juro 2.5 A problemática da convexidade 2.6 O conceitos de volatilidade 2.7 A agregação dos riscos 2.8 O tratamento do VAR com a matriz de correlação do andamento das taxas de juro 2.9 Esquemas sequenciais de cálculo da volatilidade preço - taxa de juro e VAR PARTE III - Casos práticos de VAR 3.1 As relações entre as taxas a prazo (forward) e as taxas à vista (spot) 3.2 Desenvolvimento de um caso prático 3.3 Cálculo do diferencial de duração e do VAR aplicado à situação líquida 3.4 Admissão de pressupostos 3.5 Os diferentes VAR´s 3.6 A importância do VAR no contexto de gestão de risco numa instituição 3.7 Os modelos de simulação estática e dinâmica PARTE IV - Situações especiais 4.1 O tratamento dos FRA´s e futuros 4.2 O tratamento das opções 4.3 O tratamento dos swap´s taxa de juro 4.4 A aplicação do modelo VAR aos riscos taxa de juro e cambial 4.5 A utilização dos modelos VAR na afectação do capital (RAROC) 4.6 A análise da instruçaõ nº 19/2005 ANEXOS Anexo 1 - Instrução nº 19/2005: risco de taxa de juro da carteira bancária Anexo 2 - Instrução nº 72/96: Princípios orientadores para ocontrolo do risco da taxa de juro Anexo 3 - Anexo V do Aviso nº 7/96 Conclusão Índice dos Quadros Bibliografia

Meta-heuristics self-configuration for scheduling

Scheduling resolution requires the intervention of highly skilled human problemsolvers. This is a very hard and challenging domain because current systems are becoming more and more complex, distributed, interconnected and subject to rapidly changing. A natural Autonomic Computing evolution in relation to Current Computing is to provide systems with Self-Managing ability with a minimum human interference. This paper addresses the resolution of complex scheduling problems using cooperative negotiation. A Multi-Agent Autonomic and Meta-heuristics based framework with self-configuring capabilities is proposed.

Ocorrência de infecção hospitalar em idosos internados em hospital universitário

OBJETIVO: A infecção hospitalar é uma importante causa de morbidade e mortalidade na população idosa. O estudo realizado teve como objetivo avaliar a ocorrência e os fatores de risco da infecção hospitalar. MÉTODOS: Realizou-se estudo prospectivo em uma amostra de 322 idosos com 60 anos e mais, internados em um hospital universitário, entre setembro de 1999 e fevereiro de 2000. O cálculo da amostra foi feito pela fórmula de Fisher e Belle, com intervalo de confiança de 0,95%, de um total de 760 idosos internados, proporcionalmente ao número de pacientes em cada unidade de internação, no ano de 1997. Os critérios para definição da infecção hospitalar foram os do Center for Diseases and Prevention Control. Para a análise estatística dos dados foram utilizados o odds ratio e regressão logística. RESULTADOS: A taxa de infecção hospitalar encontrada foi de 23,6%. As topografias prevalentes de infecção hospitalar foram infecção respiratória (27,6%), do trato urinário (26,4%) e do sítio cirúrgico (23,6%). O tempo de internação dos pacientes sem infecção hospitalar foi de 6,9 dias e dos com infecção hospitalar foi de 15,9 (p<0,05). A taxa de mortalidade dos pacientes internados foi de 9,6% e a de letalidade dos pacientes com infecção hospitalar de 22,9% (p<0,05). Os fatores de risco encontrados para infecção hospitalar foram colangiografia (odds ratio (OR)=46,4, intervalo de confiança 95% (IC 95%)=4,4-485); diabetes melito (OR=9,9, IC 95%=4,4-22,3); doença pulmonar obstrutiva crônica (OR=8,3, IC 95%=2,9-23,7); cateterismo urinário (OR=5, IC 95%=2,7-11,8); internação com infecção comunitária (OR=3,9, IC 95%=1,7-8,9) e ventilação mecânica (OR=3,8, IC 95%=1,9-6,3). CONCLUSÕES: A infecção hospitalar apresentou incidência e letalidade elevadas e aumentou o tempo de internação dos idosos estudados.

Perfil de utilização de medicamentos por idosos em área urbana do Nordeste do Brasil

OBJETIVO: Descrever o perfil de utilização de medicamentos por idosos residentes em áreas de diferentes níveis socioeconômicos de um centro urbano do Nordeste do Brasil. MÉTODOS: Inquérito domiciliar entre idosos (60 anos ou mais) da cidade de Fortaleza, Ceará, selecionados por amostragem sistemática em múltiplos estágios e estratificada por nível socioeconômico (melhor = área central; intermediário = área intermediária; pior = área periférica). Estatística descritiva foi apresentada pelas percentagens dos respectivos totais para variáveis categóricas e médias (± desvio-padrão) para variável contínua. Realizou-se análise multivariada para identificação de fatores associados a uso de medicamentos prescritos; não-prescritos e inadequados. RESULTADOS: A maioria dos idosos (80,3% na área central) usava pelo menos um medicamento prescrito. Mais de um terço (37,4%) na área periférica usava pelo menos um não-prescrito, e quase 20% pelo menos um inadequado. O uso de medicamentos prescritos foi associado à idade avançada (razão de chances - RR=1,7; IC 95%: 1,1-2,8); sexo masculino (RR=0,5; IC 95%: 0,3-0,7); visitas a serviços de saúde (RR=2,5; IC 95%: 1,9-3,1); doenças crônicas (RR=4,0; IC 95%: 2,5-6,2); e nível socioeconômico (RR=2,0; IC 95%: 1,5-2,6). O uso de medicamentos não prescritos foi associado a comprometimento funcional (RR=1,5; IC 95%: 1,1-2,2) e nível socioeconômico (RR=0,6; IC 95%: 0,5-0,8). O uso de medicamentos inadequados foi associado principalmente a sexo masculino (RR=0,4; IC 95%: 0,2-0,8); doenças crônicas (RR=2,0; IC 95%: 1,2-3,3), e nível socioeconômico (RR=0,7; IC 95%: 0,5-0,9). CONCLUSÕES: As proporções de idosos usando medicamentos prescritos, não-prescritos e inadequados foram significativas, havendo desigualdades particularmente entre aqueles de diferentes níveis socioeconômicos. Os resultados apontam para a necessidade de programas para otimizar o acesso e racionalizar o uso de medicamentos entre idosos no Brasil.

Determinants of vaccination after the Colombian health system reform

OBJECTIVE: To assess the effects of individual, household and healthcare system factors on poor children's use of vaccination after the reform of the Colombian health system. METHODS: A household survey was carried out in a random sample of insured poor population in Bogota, in 1999. The conceptual and analytical framework was based on the Andersen's Behavioral Model of Health Services Utilization. It considers two units of analysis for studying vaccination use and its determinants: the insured poor population, including the children and their families characteristics; and the health care system. Statistical analysis were carried out by chi-square test with 95% confidence intervals, multivariate regression models and Cronbach's alpha coefficient. RESULTS: The logistic regression analysis showed that vaccination use was related not only to population characteristics such as family size (OR=4.3), living area (OR=1.7), child's age (OR=0.7) and head-of-household's years of schooling (OR=0.5), but also strongly related to health care system features, such as having a regular health provider (OR=6.0) and information on providers' schedules and requirements for obtaining care services (OR=2.1). CONCLUSIONS: The low vaccination use and the relevant relationships to health care delivery systems characteristics show that there are barriers in the healthcare system, which should be assessed and eliminated. Non-availability of regular healthcare and deficient information to the population are factors that can limit service utilization.