Surgical correction of scoliosis: Numerical analysis and optimization of the procedure

A previously developed model is used to numerically simulate real clinical cases of the surgical correction of scoliosis. This model consists of one-dimensional finite elements with spatial deformation in which (i) the column is represented by its axis; (ii) the vertebrae are assumed to be rigid; and (iii) the deformability of the column is concentrated in springs that connect the successive rigid elements. The metallic rods used for the surgical correction are modeled by beam elements with linear elastic behavior. To obtain the forces at the connections between the metallic rods and the vertebrae geometrically, non-linear finite element analyses are performed. The tightening sequence determines the magnitude of the forces applied to the patient column, and it is desirable to keep those forces as small as possible. In this study, a Genetic Algorithm optimization is applied to this model in order to determine the sequence that minimizes the corrective forces applied during the surgery. This amounts to find the optimal permutation of integers 1, ... , n, n being the number of vertebrae involved. As such, we are faced with a combinatorial optimization problem isomorph to the Traveling Salesman Problem. The fitness evaluation requires one computing intensive Finite Element Analysis per candidate solution and, thus, a parallel implementation of the Genetic Algorithm is developed.

Evaluation of a program to reduce back pain in nursing personnel

OBJECTIVE: To evaluate the effectiveness of a program designed to reduce back pain in nursing aides. METHODS: Female nursing aides from a university hospital who had suffered episodes of back pain for at least six months were included in the study. Participants were randomly divided into a control group and an intervention group. The intervention program involved a set of exercises and an educational component stressing the ergonomic aspect, administered twice a week during working hours for four months. All subjects answered a structured questionnaire and the intensity of pain was assessed before and after the program using a visual analogue scale (VAS). Student's t-test or the Wilcoxon Rank Sum Test for independent samples, and Chi-square test or the Exact Fisher test for categorical analysis, were used. The McNemar test and the Wilcoxon matched pairs test were used to compare the periods before and after the program. RESULTS: There was a statistically significant decrease in the frequency of cervical pain in the last two months and in the last seven days in the intervention group. There was also a reduction in cervical pain intensity in the two periods (2 months, 7 days) and lumbar pain intensity in the last 7 days. CONCLUSIONS: The results suggest that a program of regular exercise with an emphasis on ergonomics can reduce musculoskeletal symptoms in nursing personnel.

Teaching and learning mathematics using moodle

This paper summarizes a project that is contributing to a change in the way of teaching and learning Mathematics. Mathematics is a subject of the Accounting and Administration course. In this subject we teach: Functions and Algebra. The aim is that the student understand the basic concepts and is able to apply them in other issues, when possible, establishing a bridge between the issues that they have studied and their application in Accounting. As from this year, the Accounting course falls under in Bologna Process. The teacher and the student roles have changed. The time for theoretical and practical classes has been reduced, so it was necessary to modify the way of teaching and learning. In the theoretical classes we use systems of multimedia projection to present the concepts, and in the practical classes we solve exercises. We also use the Excel and the mathematical open source software wxMaxima. To supplement our theoretical and practical classes we have developed a project called MatActiva based on the Moodle platform offered by PAOL - Projecto de Apoio Online (Online Support Project). With the creation of this new project we wanted to take advantage already obtained results with the previous experiences, giving to the students opportunities to complement their study in Mathematics. One of the great objectives is to motivate students, encourage them to overcome theirs difficulties through an auto-study giving them more confidence. In the MatActiva project the students have a big collection of information about the way of the subject works, which includes the objectives, the program, recommended bibliography, evaluation method and summaries. It works as material support for the practical and theoretical classes, the slides of the theoretical classes are available, the sheets with exercises for the students to do in the classroom and complementary exercises, as well as the exams of previous years. Students can also do diagnostic tests and evaluation tests online. Our approach is a reflexive one, based on the professional experience of the teachers that explore and incorporate new tools of Moodle with their students and coordinate the project MatActiva.

The active mathematics project at ISCAP

This paper summarizes a project that is contributing to a change in the way of teaching and learning Mathematics. Mathematics is a subject of the Accounting and Administration course. In this subject we teach: Functions and Algebra. The aim is that the students understand the basic concepts and is able to apply them in other issues, when possible, establishing a bridge between the issues that they have studied and their application in Accounting. As from this year, the Accounting course falls under in Bologna Process. The teacher and the student roles have changed. The time for theoretical and practical classes has been reduced, so it was necessary to modify the way of teaching and learning. In the theoretical classes we use systems of multimedia projection to present the concepts, and in the practical classes we solve exercises. To supplement our theoretical and practical classes we have developed an active mathematics project called MatActiva based on the Moodle platform offered by PAOL - Projecto de Apoio Online (Online Support Project). In the last versions of Moodle, it is possible use the TeX language to create math questions. Using this tool we created a set of interactive materials. With the creation of this new project we wanted to take advantage already obtained results with the previous experiences, giving to the students opportunities to complement their study in Mathematics. One of the great objectives is to motivate students, encourage them to overcome theirs difficulties through an auto-study, giving them more confidence and the opportunity to seeing others perspectives of the mathematics subjects. In the MatActiva project the students have a big collection of information about the way of the subject works, which includes the objectives, the program, recommended bibliography, evaluation method and summaries. It works as material support for the practical and theoretical classes, the slides of the theoretical classes are available, the sheets with exercises for the students to do in the classroom and complementary exercises, as well as the exams of previous years. Students can also do diagnostic tests and evaluation tests online. Our approach is a reflexive one, based on the professional experience of the teachers that explore and incorporate new tools of Moodle with their students and coordinate the project MatActiva.

Prevalência de sintomas neuro-músculo-esqueléticos nos agricultores

Objectivos: O presente estudo teve como objectivos avaliar a prevalência da sintomatologia neuro-músculo-esquelética nos agricultores, identificar os seus factores de risco e avaliar a implementação de um projecto comunitário na sintomatologia neuro-músculo-esquelética dos agricultores. Metodologia: O estudo foi dividido em Estudo A e B. A amostra do Estudo A foi constituída por 250 agricultores seleccionados por amostragem consecutiva em 5 Cooperativas Agrícolas da Região Agrária entre Douro e Minho. A amostra do Estudo B foi constituída por 10 agricultores da Freguesia de Britelo - Concelho de Ponte da Barca, que aceitaram participar nas actividades do projecto (acção de educação e programa de exercícios específicos). Os dados foram recolhidos, por entrevista, através do Questionário de Avaliação dos Agricultores e o Questionário Nórdico Músculo-Esquelético. A análise estatística foi realizada recorrendo ao programa Statistical Package for Social Sciences, versão 17.0, considerando um nível de significância de 0,05. Resultados: No Estudo A observou-se que 74,4% dos agricultores referiram sintomatologia neuro-músculo-esquelético durante as actividades agrícolas e as regiões mais afectadas, foram a lombar, o pescoço e os ombros. Encontrou-se também uma associação significativa (p<0.05) entre a presença de sintomas nos agricultores e alguns factores de risco. Relativamente ao Estudo B, verificou-se uma diminuição significativa (p<0.05) na intensidade média de dor referida na lombar em algumas actividades e um aumento significativo (p<0.05) na pontuação final dos conhecimentos sobre os factores de risco. Conclusão: A população agrícola apresenta factores de risco que levam ao surgimento de sintomas neuro-músculo-esqueléticos, os quais podem ser prevenidos com a implementação de projectos comunitários.

Cuidar do corpo para melhor cuidar da casa

Objectivo: O objectivo deste estudo foi avaliar a implementação de um projecto comunitário na sintomatologia neuro-músculo-esquelética de domésticas. Metodologia: Realizou-se um estudo experimental que incluiu 30 domésticas (20 no grupo experimental e 10 no grupo de controlo) aleatoriamente seleccionadas. Foram utilizados como instrumentos de avaliação o Questionário de Avaliação de Risco, a Escala de Borg da Percepção Subjectiva do Esforço e o Questionário Nórdico Músculo-Esquelético. O projecto comunitário englobou uma acção de educação para a saúde e um programa de exercícios específicos. Resultados: A implementação do projecto comunitário diminuiu significativamente (p<0,05) a sintomatologia neuro-músculo-esquelética, a percepção subjectiva de esforço e a intensidade média de dor reportada pelas domésticas durante a realização de várias tarefas. As domésticas melhoraram significativamente (p<0,05) os seus conhecimentos em relação aos factores de risco e modificaram significativamente (p<0,05) os seus comportamentos, adoptando posturas mais adequadas. Conclusões: O serviço doméstico propicia o aparecimento de sintomatologia neuro-músculo-esquelética e, como tal, a implementação de uma acção de educação para a saúde e um programa de exercícios específicos tornam-se eficazes como projecto de promoção de saúde.

Qualidade de vida relacionada com o exercício em indivíduos com asma: revisão sistemática

Background: A asma condiciona o dia-a-dia do indivíduo asmático do ponto de vista clínico e emocional demonstrando-se muitas vezes como um subtractivo da qualidade de vida (QV). Alguns estudos, com particular incidência nos últimos dez anos, para além de demonstrarem os benefícios da actividade física na componente clínica da doença, têm analisado o seu efeito na QV dos asmáticos. Objectivo: Analisar os efeitos da actividade física na QV de indivíduos com asma tendo por base uma revisão da literatura actual. Métodos: Foi conduzida uma pesquisa dos randomized controlled trials (RCT) compreendidos entre Janeiro de 2000 e Agosto de 2010, bem como as citações e as referências bibliográficas de cada estudo nas principais bases de dados de ciências da saúde (Academic Search Complete, DOAJ, Elsevier – Science Direct, Highwire Press, PubMed, Scielo Global, Scirus, Scopus, SpringerLink, Taylor & Francis e Wiley Interscience) com as palavras-chave: asthma, quality of life, QoL, physical activity, exercise, breathing, training e programme em todas as combinações possíveis. Os estudos foram analisados independentemente por dois revisores quanto aos critérios de inclusão e qualidade dos estudos. Resultados: Dos 1075 estudos identificados apenas onze foram incluídos. Destes, seis apresentaram um score 5/10, três 6/10 e dois 7/10 segundo a escala PEDro. Cinco destes estudos foram realizados em crianças entre os 7 e os 15 anos e os restantes em adultos. Os programas de intervenção dividiram-se em programas de treino aeróbio e programas de exercícios respiratórios. Todos programas de treino aeróbio apresentaram melhorias na QV demonstrando uma influência positiva do treino aeróbio na asma. Principais conclusões: Há uma tendência notória do benefício dos programas de treino aeróbio na QV dos indivíduos asmáticos. Os programas de exercícios respiratórios foram poucos e heterogéneos impossibilitando uma conclusão positiva quanto à sua recomendação para a melhoria da QV nesta patologia. Há uma grande necessidade de mais RCT com rigor metodológico.

Relatório de estágio em terapia manual ortopédica

Este estudo visa descrever o caso de um paciente de 63 anos que recorreu aos serviços de Fisioterapia após uma crise de lombalgia com 3 dias de evolução. O doente apresentava dor intensa situada entre a zona lombar e sacro-ilíaca direita (7/10-EVA), irradiando pelas cristas ilíacas, virilha e face anterior da coxa direita. A intervenção dividiu-se em duas fases: aguda e sub-aguda. A primeira exigiu uma abordagem limitada e essencialmente orientada para a mecânica articular, em que foram utilizadas técnicas de terapia manual. A segunda, com um quadro clínico menos doloroso, permitiu avaliar o comprometimento de outras estruturas, nomeadamente miofasciais e neurológicas. Entre as várias etiologias possíveis, foram encontrados sinais e sintomas consistentes com síndroma miofascial do músculo Psoas ilíaco. A intervenção incluiu técnicas de terapia manual, exercício terapêutico e educação do paciente. No final de 9 semanas de tratamento o paciente mantém limitações mínimas relacionadas com a mecânica articular que se traduzem pela sensibilidade em L4-L5 (3/10), e observa-se uma atitude menos sedentária comparativamente ao que se apurou antes desta ocorrência. A abordagem terapêutica foi fundamentada pela anatomia, biomecânica e raciocínio clínico, tendo em conta a evidência científica, experiência clínica e factores psico-sociais.

A influência da microgravidade na musculatura esquelética: alterações musculares e intervenção terapêutica

Introdução – O incremento do tempo de exposição à microgravidade origina um descondicionamento músculo-esquelético que precisa de ser prevenido através do treino. Objetivos – Identificar os padrões destas alterações e descrever os programas de treino em microgravidade e estratégias pós-exposição. Método – A pesquisa da revisão da literatura foi conduzida através da MEDLINE/PubMed e PEDro com as seguintes palavras--chave: “spaceflight rehabilitation”, “spaceflight muscle”, “microgravity muscle” e “bed rest muscle”, seguida de uma seleção dos artigos. Resultados – Os estudos encontrados apresentam uma resposta músculo-tendinosa diferencial sendo que o treino protege total ou parcialmente estas estruturas. Conclusão – O treino de resistance de intensidade elevada e baixas repetições associado a exercícios específicos é o mais adequado para responder ao descondicionamento. - ABSTRACT - Introduction – The increased microgravity exposition time raised the need for training programs to avoid muscle and tendinous deconditioning. Objectives – To identify the deconditioning patterns and to identify and describe the training programs used for its prevention during and after microgravity exposure. Methods – This literature review is based on a search conducted via MEDLINE/PubMed and PEDro using the following search words: “spaceflight rehabilitation”, “spaceflight muscle”, “microgravity muscle” and “bed rest muscle”. The search was followed by an article selection. Results – The studies reveal a differential exposure phenomenon for which the training programs reviewed are partly effective. Conclusion – According to the literature the high intensity low volume resistance programs with specific exercises are more appropriate to address the deconditioning problem.

Towards an efficient and robust foot classification from pedobarographic images

O documento em anexo encontra-se na versão post-print (versão corrigida pelo editor).

Spatio-temporal alignment of pedobarographic image sequences

O documento em anexo encontra-se na versão post-print (versão corrigida pelo editor).