Characterization of the effects of antiepileptic drugs on bone metabolism: in vitro studies with human osteoblastic and osteoclastic cells

Bone is constantly being molded and shaped by the action of osteoclasts and osteoblasts. A proper equilibrium between both cell types metabolic activities is required to ensure an adequate skeletal tissue structure, and it involves resorption of old bone and formation of new bone tissue. It is reported that treatment with antiepileptic drugs (AEDs) can elicit alterations in skeletal structure, in particular in bone mineral density. Nevertheless, the knowledge regarding the effects of AEDs on bone cells are still scarce. In this context, the aim of this study was to investigate the effects of five different AEDs on human osteoclastic, osteoblastic and co-cultured cells. Osteoclastic cell cultures were established from precursor cells isolated from human peripheral blood and were characterized for tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) activity, number of TRAP+ multinucleated cells, presence of cells with actin rings and expressing vitronectin and calcitonin receptors and apoptosis rate. Also, the involvement of several signaling pathways on the cellular response was addressed. Osteoblastic cell cultures were obtained from femur heads of patients (25-45 years old) undergoing orthopaedic surgery procedures and were then studied for cellular proliferation/viability, ALP activity, histochemical staining of ALP and apoptosis rate. Also the expression of osteoblast-related genes and the involvement of some osteoblastogenesis-related signalling pathways on cellular response were addressed. For co-cultured cells, osteoblastic cells were firstly seeded and cultured. After that, PBMC were added to the osteoblastic cells and co-cultures were evaluated using the same osteoclast and osteoblast parameters mentioned above for the corresponding isolated cell. Cell-cultures were maintained in the absence (control) or in the presence of different AEDs (carbamazepine, gabapentin, lamotrigine, topiramate and valproic acid). All the tested drugs were able to affect osteoclastic and osteoblastic cells development, although with different profiles on their osteoclastogenic and osteoblastogenic modulation properties. Globally, the tendency was to inhibit the process. Furthermore, the signaling pathways involved in the process also seemed to be differently affected by the AEDs, suggesting that the different drugs may affect osteoclastogenesis and/or osteoblastogenesis through different mechanisms. In conclusion, the present study showed that the different AEDs had the ability to directly and indirectly modulate bone cells differentiation, shedding new light towards a better understanding of how these drugs can affect bone tissue.

Identificação da combinação ótima das fontes de energia renovável de origem hídrica, eólica e fotovoltaica para a integração no sistema elétrico português

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Energia

Optimal fuzzy PID control tuned with genetic algorithms

Fuzzy logic controllers (FLC) are intelligent systems, based on heuristic knowledge, that have been largely applied in numerous areas of everyday life. They can be used to describe a linear or nonlinear system and are suitable when a real system is not known or too difficult to find their model. FLC provide a formal methodology for representing, manipulating and implementing a human heuristic knowledge on how to control a system. These controllers can be seen as artificial decision makers that operate in a closed-loop system, in real time. The main aim of this work was to develop a single optimal fuzzy controller, easily adaptable to a wide range of systems – simple to complex, linear to nonlinear – and able to control all these systems. Due to their efficiency in searching and finding optimal solution for high complexity problems, GAs were used to perform the FLC tuning by finding the best parameters to obtain the best responses. The work was performed using the MATLAB/SIMULINK software. This is a very useful tool that provides an easy way to test and analyse the FLC, the PID and the GAs in the same environment. Therefore, it was proposed a Fuzzy PID controller (FL-PID) type namely, the Fuzzy PD+I. For that, the controller was compared with the classical PID controller tuned with, the heuristic Ziegler-Nichols tuning method, the optimal Zhuang-Atherton tuning method and the GA method itself. The IAE, ISE, ITAE and ITSE criteria, used as the GA fitness functions, were applied to compare the controllers performance used in this work. Overall, and for most systems, the FL-PID results tuned with GAs were very satisfactory. Moreover, in some cases the results were substantially better than for the other PID controllers. The best system responses were obtained with the IAE and ITAE criteria used to tune the FL-PID and PID controllers.

Contributos para a avaliação económica de medicamentos em Portu

RESUMO: A importância da avaliação económica na área da saúde tem sido crescente ao longo das últimas três décadas. É um campo de análise multi-disciplinar pelo qual se têm vindo a interessar investigadores de todo o mundo e onde, naturalmente, a economia da saúde tem contributos significativos para dar. Contudo, é uma área ainda relativamente inexplorada em termos de investigação metodológica em Portugal. Espera-se com este trabalho colmatar algumas das lacunas existentes e lançar pontes para investigação futura. Neste estudo pretendem-se desenvolver contributos autónomos, numa óptica de resolução de problemas concretos, para a avaliação económica de medicamentos em Portugal. Em primeiro lugar abordou-se a importância da estimação dos custos nos estudos de avaliação económica em saúde. Em segundo lugar determinou-se o custo de um doente com esclerose múltipla, por nível de severidade em Portugal com recurso à metodologia de estudos custo da doença. Em terceiro lugar, aplicando a mesma metodologia, determinou-se o custo de um doente com psoríase, por nível de severidade, em Portugal. Em quarto lugar mediu-se o impacto da psoríase na qualidade de vida relacionada com a saúde dos indivíduos afectados através de dois instrumentos genéricos de medição da qualidade de vida relacionada com a saúde (SF-36 e EQ-5D) e de dois instrumentos específicos (DLQI e PDI). Em quinto lugar, foi feita a adaptação de um modelo sobre a prevenção do tromboembolismo venoso em cirurgia ortopédica ao contexto nacional com recurso a dados recolhidos numa amostra de hospitais portugueses. Foi ainda apresentada uma estimativa do impacto orçamental decorrente da inclusão, ou não, de um novo medicamento na prática nacional. ABSTRACT: The importance of economic evaluation in the health care sector has been growing in the last three decades. It is a multidisciplinary field of research that attracts attention from researchers working all over the world. It is should be noted that health economics can contribute significantly to the development of this area. However, in Portugal is difficult to find methodological contributes in this field of research. With this work one hope to be able to overcome some of the existing shortcomings. This study seeks to develop independent contributions for the economic evaluation of pharmaceuticals in Portugal, aiming to help to solve existing problems. Firstly, one approached the importance of the accurate estimation of costs in economic evaluations of pharmaceuticals. Secondly, the cost of patient with multiple sclerosis was estimated, by severity level, in Portugal, using a cost of illness methodology. In third place, employing the same methodology, the cost of patient with psoriasis by severity level was estimated for Portugal. In fourth place, the impact of psoriasis in the quality of life related to health was ascertained by two generic measures (SF-36 and EQ-5D) and two specific measures (DLQI and PDI). Lastly, a model on the prevention of venous thromboembolism in orthopedic surgery was adapted for Portugal through the inclusion of data collected in a sample of Portuguese hospita

Catarata: expectativas refractivas e visuais

Este estudo têm como objectivo saber quais as expectativas visuais e refractivas no pré operatório dos indivíduos com catarata. Analisámos a concordância entre estas e o resultado final, seis meses após a cirurgia. Foi realizado de forma prospectiva através de um questionário estruturado, e decorreu no Serviço de Oftalmologia do Hospital Garcia de Orta E.P.E. Com uma amostra de 200 doentes (68,5% do sexo feminino; 31,5% do sexo masculino, de idades entre os 31 e 89 anos, com uma mediana de 72 anos). A maioria dos indivíduos apresentava um nível escolaridade primário. Não exerciam actividade laboral, 91,5%. Na fase pré-operatória 84,5% dos doentes apresentavam correcção óptica para ver ao longe e 88,0% para ver ao perto. 80,0% dos doentes já conheciam alguém que tinha sido operado a catarata e destes 63,8% estavam satisfeitos com o resultado final. Quando questionados sobre a expectativa de a visão voltar ao normal no pós-operatório, a maioria respondeu com uma expectativa de muito provável (99,5% para respostas iguais ou superiores a 5 na escala de 10 pontos de Likert). 44% dos doentes esperava vir a usar óculos para longe e 46,5% para perto. Na importância de ficar a ver bem sem óculos depois da cirurgia,a maioria respondeu que seria muito importante tanto para ver ao perto (72,5%), como para longe (73,5%), (p=000). 120 pessoas (60%) responderam que “não” à pergunta “Depois da cirurgia à catarata, pensa que vai ficar a ver bem ao perto e ao longe sem precisar de usar óculos”. O género associava-se com esta resposta (p=0,015). De facto, apenas 34% dos indivíduos do sexo feminino é da opinião de que não vai precisar de óculos para a ver bem ao perto e ao longe depois da cirurgia (versus 52,4% para os indivíduos do sexo masculino). No que diz respeito à escolaridade também encontrámos uma associação com significado estatístico (p=0,023). De facto,dos doentes que esperavam não vir a necessitar de usar óculos (para ver ao longe e ao perto), 36,3% nunca estudaram, 40% estudaram até ao ensino primário e 23,8% detinham um nível de escolaridade superior ao ensino primário. A análise e estudo das frequências absolutas sobre a existência de óculos ou compensação refractiva para longe e para perto seis meses após a cirurgia revelou que dos 176 indivíduos (88% da amostra inicial), aproximadamente 89% ficou com óculos para ver ao longe e 92% ficou com óculos para ver ao perto. Da análise exploratória, verificámos que a visão de longe com a melhor correcção óptica, para os casos operados apresenta uma mediana de 8/10 (max.=10/10 e mín.=0,05). A visão de perto com a melhor correcção óptica, para os casos operados apresenta uma mediana de 10/10 (max.=10/10 e mín.=0,05). Verificou-se que a mediana para a acuidade visual de perto é de 5/10 nos casos em que não houve prescrição de óculos e de 10/10 nos casos em que se verificou prescrição (mín.=0,05 e max.=10/10). Na acuidade visual para longe, verificámos 19 doentes sem correcção óptica (10,8% do valor total da amostra), no entanto destes, só sete (4%) atingiram os 10/10 de acuidade visual. A grande maioria dos doentes (89,2%), ficou com correcção óptica e destes 74 conseguiram uma acuidade visual de 10/10. Na acuidade visual para perto, verificámos que só 14 doentes ficaram sem correcção óptica (8% do valor total da amostra) e destes só dois, o correspondente a 1,1% do valor total da amostra conseguiram uma acuidade visual de 10/10. A grande maioria da amostra, 162 dos casos (89,2%), ficou com correcção óptica e atingiram os 10/10 de acuidade visual 94 destes casos, o correspondente a 53,4% do valor total da amostra. Verificámos que a expectativa de ficar com óculos para ver ao longe era muito elevada, tanto para os indivíduos que ficaram sem óculos como para os que ficaram com óculos (mediana =10 e 9 respectivamente). A expectativa de ficar com óculos para ver ao perto era muito elevada, tanto para os indivíduos que ficaram sem óculos como para os que ficaram com óculos a mediana é igual a 9. De referir, foram poucos os casos em que não foi feita prescrição de óculos, 8% da amostra para n=176, e destes só 21,4% com acuidade visual igual ou superior a 8/10.

Ansiedade pré-cirúrgica em crianças : avaliação da eficácia de um programa cognitivo-comportamental para a sua redução

Este estudo teve como objectivo avaliar a eficácia de uma sessão de informação a propósito de uma intervenção cirúrgica com anestesia geral na redução da ansiedade em jovens com idades compreendidas entre os 6 e os 12 anos. A amostra foi constituída por 125 jovens, 62 do sexo masculino e 63 do sexo feminino. Foram constituídos dois grupos, em que ao grupo experimental foi administrado um programa de informação sobre procedimentos cirúrgicos com anestesia geral, utilizando técnicas de modelagem, e em que ao grupo de controlo apenas foi aplicada a sessão avaliativa. Os resultados obtidos permitiram concluir que a eficácia da sessão informativa a propósito de uma intervenção cirúrgica com anestesia geral na redução da ansiedade, nas crianças, foi comprovada. The aim of this study was to evaluate the efficacy of an information session about cirurgy, with general anesthesia induction, in reducing anxiety in children from 6 to 12 years undergoing cirurgy. Our sample was constituted by 125 children, 62 boys and 63 girls divided in two groups: the experimental group had an information session about chirurgical procedures with general anesthesia and had anxiety evaluated pre and post session, as the control group had only one anxiety evaluation. The results show that the session was effective on reducing pre-operatory anxiety in children.

Controlo da compactação com recurso a gamadensímetro – Caso de estudo: ETAR de Castelo Branco

Mestrado em Engenharia Geotécnica e Geoambiente

O impacto de um programa de exercícios com o Inspirómetro de Incentivo na função pulmonar em doentes com Escoliose Idiopática

Introdução: A escoliose é uma deformidade vertebral muito comum e de grande importância social. A etiologia da escoliose idiopática da adolescência é desconhecida e descrita como multifatorial. Segundo a literatura existe uma forte correlação entre a função pulmonar anormal e a gravidade da deformidade da coluna vertebral. Tem sido proposto como abordagem terapêutica o uso de Inspirómetro de Incentivo, contudo, ainda se encontra incerto a sua eficácia nesta patologia. Objetivo: Analisar o impacto de um programa de exercícios domiciliários com o Inspirómetro de Incentivo em doentes com Escoliose Idiopática nos volumes pulmonares e na força muscular dos músculos respiratórios. Metodologia: Foram avaliados, por meio de um estudo experimental, 12 indivíduos do sexo feminino (com média e desvio padrão correspondentes a 15,1 e 1,6 respetivamente) com diagnóstico de Escoliose Idiopática antes e 3meses após a cirurgia corretiva e 12 indivíduos saudáveis também do sexo feminino (com média e desvio padrão correspondentes a 15,2 e 1,4 respetivamente). A função pulmonar foi avaliada através do espirómetro computorizado Spinolab®, a força dos músculos respiratórios avaliou-se através da mensuração da PImáx e PEmáx com o Microrpm®. Para finalizar a avaliação o participante foi sujeito a aplicação do THRESHOLD® com 30% da PImáx obtida. O protocolo domiciliário, referente à parte experimental, baseou-se no uso bi-diário do Inspirómetro de Incentivo Respiflo FS®, que foi fornecido aos participantes no dia da alta hospitalar. Resultados: Foram encontrados valores menores da função respiratória e força muscular (p<0,05) no grupo de doentes com Escoliose em relação ao grupo dos Saudáveis, excepto em relação ao Índice de Tiffeneau (p=0,17). No entanto, quando se comparou o grupo Controlo e o Grupo Experimental não severificaram diferenças estatisticamente significativas em relação às variáveis estudadas. Por fim, na análise dos parâmetros nos dois momentos de avaliação (inicial e final) entre o grupo dos Saudáveis e grupo Experimental verificou-se que existiam diferenças estatisticamente significativas ao nível da CFV (pi=0,02; pf=0,00), FEV1 (pi=0,01; pf=0,00) e PImáx inicial (p=0,02) e PImáx th inicial (p=0,03). Conclusão: A função pulmonar e a força dos músculos respiratórios em indivíduos com diagnóstico de Escoliose Idiopática encontra-se diminuída quando comparada com uma população saudável. Dentro das condições propostas no presente estudo, verificou-se que a aplicação de um programa de exercícios com o Inspirómetro de Incentivo com duração de 3 meses não revela resultados significativos ao nível da função pulmonar e da força dos músculos respiratórios.

Deteção e previsão de falhas em equipamentos de produção industrial

As empresas nacionais deparam-se com a necessidade de responder ao mercado com uma grande variedade de produtos, pequenas séries e prazos de entrega reduzidos. A competitividade das empresas num mercado global depende assim da sua eficiência, da sua flexibilidade, da qualidade dos seus produtos e de custos reduzidos. Para se atingirem estes objetivos é necessário desenvolverem-se estratégias e planos de ação que envolvem os equipamentos produtivos, incluindo: a criação de novos equipamentos complexos e mais fiáveis, alteração dos equipamentos existentes modernizando-os de forma a responderem às necessidades atuais e a aumentar a sua disponibilidade e produtividade; e implementação de políticas de manutenção mais assertiva e focada no objetivo de “zero avarias”, como é o caso da manutenção preditiva. Neste contexto, o objetivo principal deste trabalho consiste na previsão do instante temporal ótimo da manutenção de um equipamento industrial – um refinador da fábrica de Mangualde da empresa Sonae Industria, que se encontra em funcionamento contínuo 24 horas por dia, 365 dias por ano. Para o efeito são utilizadas medidas de sensores que monitorizam continuamente o estado do refinador. A principal operação de manutenção deste equipamento é a substituição de dois discos metálicos do seu principal componente – o desfibrador. Consequentemente, o sensor do refinador analisado com maior detalhe é o sensor que mede a distância entre os dois discos do desfibrador. Os modelos ARIMA consistem numa abordagem estatística avançada para previsão de séries temporais. Baseados na descrição da autocorrelação dos dados, estes modelos descrevem uma série temporal como função dos seus valores passados. Neste trabalho, a metodologia ARIMA é utilizada para determinar um modelo que efetua uma previsão dos valores futuros do sensor que mede a distância entre os dois discos do desfibrador, determinando-se assim o momento ótimo da sua substituição e evitando paragens forçadas de produção por ocorrência de uma falha por desgaste dos discos. Os resultados obtidos neste trabalho constituem uma contribuição científica importante para a área da manutenção preditiva e deteção de falhas em equipamentos industriais.

Empreendedorismo socials

Dissertação apresentada ao Instituto Politécnico do Porto para a obtenção do Grau de Mestre em Gestão das Organizações, Ramo Gestão de Empresas Orientada por: Professor Doutor Eduardo Manuel Lopes de Sá Silva Mestre Maria de Fátima Mendes Monteiro

Apendicite Aguda - Clínica Versus Histologia

Introdução: A apendicite aguda continua a ser um dos principais diagnósticos nos Serviços de Cirurgia Pediátrica. A taxa de apendicectomia negativa (apendicectomia sem evidência histológica de patologia), frequentemente utilizada como índice de qualidade hospitalar, permanece alta, apesar dos esforços para a reduzir, especialmente em crianças com menos de 6 anos. Objectivos: os objectivos primários foram: o cálculo da taxa de apendicectomia negativa, da concordância entre diagnóstico clínico (pós-operatório) e diagnóstico histológico e a caracterização da discordância diagnóstica por tipo de apendicite (fleimonosa, gangrenada, perfurada). A caracterização dos grupos apendicectomia negativa (A) e apendicites perfuradas (B), bem como a relação entre estes dois grupos ao longo dos anos, constituíram objectivos secundários. Material e Método: Estudo retrospectivo dos dados clínicos de 1000 doentes consecutivamente operados com o diagnóstico clínico de apendicite aguda, no Hospital de Dona Estefânia, no período de 1 de Janeiro 2003 – 30 de Setembro 2007, procedendo-se à consulta da folha de requisição de exame histo-patológico enviada para o Serviço de Anatomia Patológica. Foram revistos os dados epidemiológicos, a qualidade da informação da referida folha de requisição e calculada a taxa de apendicectomia negativa nesta amostra. Resultados: O diagnóstico clínico pós-operatório foi concordante com o diagnóstico histológico em cerca de 60% casos, sendo subvalorizado ou sobrevalorizado nos restantes casos. A taxa de apendicectomia negativa observada foi de 5,5%, o que está abaixo dos valores apresentados na literatura. Conclusões: As apendicectomias negativas devem ser um “mal menor” em relação às apendicites perfuradas. A discordância clínico-histológica pode ter implicações médico-legais e tem seguramente implicações clínicas e económicas pelo que urge reavaliar o modelo de abordagem desta patologia tão frequente.

Abordagem Mini Invasiva da Necrose Pancreática Infectada

A abordagem cirúrgica da pancreatite aguda grave está fundamentalmente centrada na complicação séptica da necrose. No doente com pancreatite aguda necrosante em sepsis severa ou shock séptico com síndrome de disfunção multiorgânica/falência multiorgânica (MODS/MOF) o objectivo principal é o controlo de foco séptico. Se possível deve proceder-se a drenagem percutânea com controlo imagiológico por Tomografia Computorizada ou ultrasonografia (TC/US) das colecções fluidas infectadas. No caso de sequestro sólido infectado, tem que se proceder a sequestrectomia, que quase invariavelmente tem de ser repetida. Não há uma técnica ideal, mas parece haver evidências que uma abordagem mini-invasiva repetida, está associada a menor morbilidade e menos complicações, limitando porventura a resposta inflamatória à agressão cirúrgica.