A medida e as escalas de avaliação da saúde das populações neonatais e pediátricas : estudo de simulação de Monte Carlo com variáveis ordinais

A investigação na área da saúde e a utilização dos seus resultados tem funcionado como base para a melhoria da qualidade de cuidados, exigindo dos profissionais de saúde conhecimentos na área específica onde desempenham funções, conhecimentos em metodologia de investigação que incluam as técnicas de observação, técnicas de recolha e análise de dados, para mais facilmente serem leitores capacitados dos resultados da investigação. Os profissionais de saúde são observadores privilegiados das respostas humanas à saúde e à doença, podendo contribuir para o desenvolvimento e bem-estar dos indivíduos muitas vezes em situações de grande vulnerabilidade. Em saúde infantil e pediatria o enfoque está nos cuidados centrados na família privilegiando-se o desenvolvimento harmonioso da criança e jovem, valorizando os resultados mensuráveis em saúde que permitam determinar a eficácia das intervenções e a qualidade de saúde e de vida. No contexto pediátrico realçamos as práticas baseadas na evidência, a importância atribuída à pesquisa e à aplicação dos resultados da investigação nas práticas clínicas, assim como o desenvolvimento de instrumentos de mensuração padronizados, nomeadamente as escalas de avaliação, de ampla utilização clínica, que facilitam a apreciação e avaliação do desenvolvimento e da saúde das crianças e jovens e resultem em ganhos em saúde. A observação de forma sistematizada das populações neonatais e pediátricas com escalas de avaliação tem vindo a aumentar, o que tem permitido um maior equilíbrio na avaliação das crianças e também uma observação baseada na teoria e nos resultados da investigação. Alguns destes aspetos serviram de base ao desenvolvimento deste trabalho que pretende dar resposta a 3 objetivos fundamentais. Para dar resposta ao primeiro objetivo, “Identificar na literatura científica, os testes estatísticos mais frequentemente utilizados pelos investigadores da área da saúde infantil e pediatria quando usam escalas de avaliação” foi feita uma revisão sistemática da literatura, que tinha como objetivo analisar artigos científicos cujos instrumentos de recolha de dados fossem escalas de avaliação, na área da saúde da criança e jovem, desenvolvidas com variáveis ordinais, e identificar os testes estatísticos aplicados com estas variáveis. A análise exploratória dos artigos permitiu-nos verificar que os investigadores utilizam diferentes instrumentos com diferentes formatos de medida ordinal (com 3, 4, 5, 7, 10 pontos) e tanto aplicam testes paramétricos como não paramétricos, ou os dois em simultâneo, com este tipo de variáveis, seja qual for a dimensão da amostra. A descrição da metodologia nem sempre explicita se são cumpridas as assunções dos testes. Os artigos consultados nem sempre fazem referência à distribuição de frequência das variáveis (simetria/assimetria) nem à magnitude das correlações entre os itens. A leitura desta bibliografia serviu de suporte à elaboração de dois artigos, um de revisão sistemática da literatura e outro de reflexão teórica. Apesar de terem sido encontradas algumas respostas às dúvidas com que os investigadores e os profissionais, que trabalham com estes instrumentos, se deparam, verifica-se a necessidade de desenvolver estudos de simulação que confirmem algumas situações reais e alguma teoria já existente, e trabalhem outros aspetos nos quais se possam enquadrar os cenários reais de forma a facilitar a tomada de decisão dos investigadores e clínicos que utilizam escalas de avaliação. Para dar resposta ao segundo objetivo “Comparar a performance, em termos de potência e probabilidade de erro de tipo I, das 4 estatísticas da MANOVA paramétrica com 2 estatísticas da MANOVA não paramétrica quando se utilizam variáveis ordinais correlacionadas, geradas aleatoriamente”, desenvolvemos um estudo de simulação, através do Método de Monte Carlo, efetuado no Software R. O delineamento do estudo de simulação incluiu um vetor com 3 variáveis dependentes, uma variável independente (fator com três grupos), escalas de avaliação com um formato de medida com 3, 4, 5, e 7 pontos, diferentes probabilidades marginais (p1 para distribuição simétrica, p2 para distribuição assimétrica positiva, p3 para distribuição assimétrica negativa e p4 para distribuição uniforme) em cada um dos três grupos, correlações de baixa, média e elevada magnitude (r=0.10, r=0.40, r=0.70, respetivamente), e seis dimensões de amostras (n=30, 60, 90, 120, 240, 300). A análise dos resultados permitiu dizer que a maior raiz de Roy foi a estatística que apresentou estimativas de probabilidade de erro de tipo I e de potência de teste mais elevadas. A potência dos testes apresenta comportamentos diferentes, dependendo da distribuição de frequência da resposta aos itens, da magnitude das correlações entre itens, da dimensão da amostra e do formato de medida da escala. Tendo por base a distribuição de frequência, considerámos três situações distintas: a primeira (com probabilidades marginais p1,p1,p4 e p4,p4,p1) em que as estimativas da potência eram muito baixas, nos diferentes cenários; a segunda situação (com probabilidades marginais p2,p3,p4; p1,p2,p3 e p2,p2,p3) em que a magnitude das potências é elevada, nas amostras com dimensão superior ou igual a 60 observações e nas escalas com 3, 4,5 pontos e potências de magnitude menos elevada nas escalas com 7 pontos, mas com a mesma ma magnitude nas amostras com dimensão igual a 120 observações, seja qual for o cenário; a terceira situação (com probabilidades marginais p1,p1,p2; p1,p2,p4; p2,p2,p1; p4,p4,p2 e p2,p2,p4) em que quanto maiores, a intensidade das correlações entre itens e o número de pontos da escala, e menor a dimensão das amostras, menor a potência dos testes, sendo o lambda de Wilks aplicado às ordens mais potente do que todas as outra s estatísticas da MANOVA, com valores imediatamente a seguir à maior raiz de Roy. No entanto, a magnitude das potências dos testes paramétricos e não paramétricos assemelha-se nas amostras com dimensão superior a 90 observações (com correlações de baixa e média magnitude), entre as variáveis dependentes nas escalas com 3, 4 e 5 pontos; e superiores a 240 observações, para correlações de baixa intensidade, nas escalas com 7 pontos. No estudo de simulação e tendo por base a distribuição de frequência, concluímos que na primeira situação de simulação e para os diferentes cenários, as potências são de baixa magnitude devido ao facto de a MANOVA não detetar diferenças entre grupos pela sua similaridade. Na segunda situação de simulação e para os diferentes cenários, a magnitude das potências é elevada em todos os cenários cuja dimensão da amostra seja superior a 60 observações, pelo que é possível aplicar testes paramétricos. Na terceira situação de simulação, e para os diferentes cenários quanto menor a dimensão da amostra e mais elevada a intensidade das correlações e o número de pontos da escala, menor a potência dos testes, sendo a magnitude das potências mais elevadas no teste de Wilks aplicado às ordens, seguido do traço de Pillai aplicado às ordens. No entanto, a magnitude das potências dos testes paramétricos e não paramétricos assemelha-se nas amostras com maior dimensão e correlações de baixa e média magnitude. Para dar resposta ao terceiro objetivo “Enquadrar os resultados da aplicação da MANOVA paramétrica e da MANOVA não paramétrica a dados reais provenientes de escalas de avaliação com um formato de medida com 3, 4, 5 e 7 pontos, nos resultados do estudo de simulação estatística” utilizaram-se dados reais que emergiram da observação de recém-nascidos com a escala de avaliação das competências para a alimentação oral, Early Feeding Skills (EFS), o risco de lesões da pele, com a Neonatal Skin Risk Assessment Scale (NSRAS), e a avaliação da independência funcional em crianças e jovens com espinha bífida, com a Functional Independence Measure (FIM). Para fazer a análise destas escalas foram realizadas 4 aplicações práticas que se enquadrassem nos cenários do estudo de simulação. A idade, o peso, e o nível de lesão medular foram as variáveis independentes escolhidas para selecionar os grupos, sendo os recém-nascidos agrupados por “classes de idade gestacional” e por “classes de peso” as crianças e jovens com espinha bífida por “classes etárias” e “níveis de lesão medular”. Verificou-se um bom enquadramento dos resultados com dados reais no estudo de simulação.

The Outcome of Infantile Onset Pompe Disease in South of Iran

Background: Infantile Onset Pompe Disease (IOPD) is a rare autosomal recessive neuromuscular disorder. It is associated with cardiomegaly, hypotonia, paresis, and death in the first year of life. Since 2006, following the use of Alglucosidase alfa as Enzyme Replacement Therapy (ERT), the patients’ survival is improved to a noticeable extent. Objectives: The purpose of this study is to examine the outcome of IOPD patients in South of Iran and the degree of responsiveness to ERT. Patients and Methods: All patients who were diagnosed with IOPD on the bases of clinical symptoms, and enzyme assay on dried blood spot, were included in the study; and were followed up regarding cardiac function, locomotor activity, and cognition. Results: Six patients with IOPD were identified. All these six patients suffered from Hypertrophic Cardiomyopathy (HCM). Four (67%) of them also had generalized hypotonia. Three patients expired during the first weeks due to severe respiratory infection. One of them also got involved with Acute Cardiopulmonary Failure while receiving the fifth dose of ERT; and expired. However, the remaining two patients had a significant improvement after the maximum of 117 weeks of following up both cardiac and locomotor findings. These two patients were the same patients who showed cardiac symptoms from the beginning but did not have generalized hypotonia. Conclusions: Although ERT has a significant effect on enhancing the survival of IOPD patients, it should be associated with meticulous heart-respiratory cares during the first months of treatment and preventing infection especially nosocomial infections.

Design and Applications of a Decade-Spanning Terahertz Frequency Comb Spectrometer: Doppler-limited Rotational Spectroscopy of Methanol and Methanol-OD

This thesis details the design and applications of a terahertz (THz) frequency comb spectrometer. The spectrometer employs two offset locked Ti:Sapphire femtosecond oscillators with repetition rates of approximately 80 MHz, offset locked at 100 Hz to continuously sample a time delay of 12.5 ns at a maximum time delay resolution of 15.6 fs. These oscillators emit continuous pulse trains, allowing the generation of a THz pulse train by the master, or pump, oscillator and the sampling of this THz pulse train by the slave, or probe, oscillator via the electro-optic effect. Collecting a train of 16 consecutive THz pulses and taking the Fourier transform of this pulse train produces a decade-spanning frequency comb, from 0.25 to 2.5 THz, with a comb tooth width of 5 MHz and a comb tooth spacing of ~80 MHz. This frequency comb is suitable for Doppler-limited rotational spectroscopy of small molecules. Here, the data from 68 individual scans at slightly different pump oscillator repetition rates were combined, producing an interleaved THz frequency comb spectrum, with a maximum interval between comb teeth of 1.4 MHz, enabling THz frequency comb spectroscopy.

The accuracy of the THz frequency comb spectrometer was tested, achieving a root mean square error of 92 kHz measuring selected absorption center frequencies of water vapor at 10 mTorr, and a root mean square error of 150 kHz in measurements of a K-stack of acetonitrile. This accuracy is sufficient for fitting of measured transitions to a model Hamiltonian to generate a predicted spectrum for molecules of interest in the fields of astronomy and physical chemistry. As such, the rotational spectra of methanol and methanol-OD were acquired by the spectrometer. Absorptions from 1.3 THz to 2.0 THz were compared to JPL catalog data for methanol and the spectrometer achieved an RMS error of 402 kHz, improving to 303 kHz when excluding low signal-to-noise absorptions. This level of accuracy compares favorably with the ~100 kHz accuracy achieved by JPL frequency multiplier submillimeter spectrometers. Additionally, the relative intensity performance of the THz frequency comb spectrometer is linear across the entire decade-spanning bandwidth, making it the preferred instrument for recovering lineshapes and taking absolute intensity measurements in the THz region. The data acquired by the Terahertz Frequency Comb Spectrometer for methanol-OD is of comparable accuracy to the methanol data and may be used to refine the fit parameters for the predicted spectrum of methanol-OD.

Modern Computational Chemistry Methods for Prediction of Ground- and Excited-State Properties in Open-Shell Systems

The main goal of the research presented in this work is to provide some important insights about computational modeling of open-shell species. Such projects are: the investigation of the size-extensivity error in Equation-of-Motion Coupled Cluster methods, the analysis of the Long-Range corrected scheme in predicting UV-Vis spectra of Cu(II) complexes with the 4-imidazole acetate and its ethylated derivative, and the exploration of the importance of choosing a proper basis set for the description of systems such as the lithium monoxide anion. The most significant findings of this research are: (i) The contribution of the left operator to the size-extensivity error of the CR-EOMCC(2,3) approach, (ii) The cause of d-d shifts when varying the range-separation parameter and the amount of the exact exchange arising from the imbalanced treatment of localized vs. delocalized orbitals via the "tuned" CAM-B3LYP* functional, (iii) The proper acidity trend of the first-row hydrides and their lithiated analogs that may be reversed if the basis sets are not correctly selected.

AN INVESTIGATION OF VARIABLE VALVE TIMING EFFECTS ON HCCI ENGINE PERFORMANCE

The Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) engine is a promising combustion concept for reducing NOx and particulate matter (PM) emissions and providing a high thermal efficiency in internal combustion engines. This concept though has limitations in the areas of combustion control and achieving stable combustion at high loads. For HCCI to be a viable option for on-road vehicles, further understanding of its combustion phenomenon and its control are essential. Thus, this thesis has a focus on both the experimental setup of an HCCI engine at Michigan Technological University (MTU) and also developing a physical numerical simulation model called the Sequential Model for Residual Affected HCCI (SMRH) to investigate performance of HCCI engines. The primary focus is on understanding the effects of intake and exhaust valve timings on HCCI combustion. For the experimental studies, this thesis provided the contributions for development of HCCI setup at MTU. In particular, this thesis made contributions in the areas of measurement of valve profiles, measurement of piston to valve contact clearance for procuring new pistons for further studies of high geometric compression ratio HCCI engines. It also consists of developing and testing a supercharging station and the setup of an electrical air heater to extend the HCCI operating region. The HCCI engine setup is based on a GM 2.0 L LHU Gen 1 engine which is a direct injected engine with variable valve timing (VVT) capabilities. For the simulation studies, a computationally efficient modeling platform has been developed and validated against experimental data from a single cylinder HCCI engine. In-cylinder pressure trace, combustion phasing (CA10, CA50, BD) and performance metrics IMEP, thermal efficiency, and CO emission are found to be in good agreement with experimental data for different operating conditions. Effects of phasing intake and exhaust valves are analyzed using SMRH. In addition, a novel index called Fuel Efficiency and Emissions (FEE) index is defined and is used to determine the optimal valve timings for engine operation through the use of FEE contour maps.

Workplace aggression: A reconceptualization of the construct & an exploration of strain based outcomes

The examination of Workplace Aggression as a global construct conceptualization has gained considerable attention over the past few years as organizations work to better understand and address the occurrence and consequences of this challenging construct. The purpose of this dissertation is to build on previous efforts to validate the appropriateness and usefulness of a global conceptualization of the workplace aggression construct. ^ This dissertation has been broken up into two parts: Part 1 utilized a Confirmatory Factor Analysis approach in order to assess the existence of workplace aggression as a global construct; Part 2 utilized a series of correlational analyses to examine the relationship between a selection of commonly experienced individual strain based outcomes and the global construct conceptualization assessed in Part 1. Participants were a diverse sample of 219 working individuals from Amazon’s Mechanical Turk participant pool. ^ Results of Part 1 did not show support for a one-factor global construct conceptualization of the workplace aggression construct. However, support was shown for a higher-order five-factor model of the construct, suggesting that it may be possible to conceptualize workplace aggression as an overarching construct that is made up of separate workplace aggression constructs. Results of Part 2 showed support for the relationships between an existing global construct workplace aggression conceptualization and a series of strain-based outcomes. Utilizing correlational analyses, additional post-hoc analyses showed that individual factors such as emotional intelligence and personality are related to the experience of workplace aggression. Further, utilizing moderated regression analysis, the results demonstrated that individuals experiencing high levels of workplace aggression reported higher job satisfaction when they felt strongly that the aggressive act was highly visible, and similarly, when they felt that there was a clear intent to cause harm. ^ Overall, the findings of this dissertation do support the need for a simplification of its current state of measurement. Future research should continue to examine workplace aggression in an effort to shed additional light on the structure and usefulness of this complex construct.^

Precise optical characterization of SNAP structures with a reference fiber

A method of precise characterization of surface nanoscale axial photonics (SNAP) structures with a reference fiber is proposed, analyzed, and demonstrated experimentally. The method is based on simultaneous coupling of a microfiber to a SNAP structure under test and to a reference optical fiber. Significant reduction of measurement errors associated with the environmental temperature variations and technical noise of the spectrum analyzer is demonstrated. The achieved measurement precision of the effective radius variation of the SNAP structure is 0.2 Å.