UNCERTAINTY AND DECISION-MAKING IN THE HUMAN BRAIN

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biology, Neuroscience

Longitudinal comparison between plasma and seminal HIV-1 viral loads during antiretroviral treatment

This study was designed to investigate the impact of anti-retroviral therapy on both plasma and seminal HIV-1 viral loads and the correlation between viral loads in these compartments after treatment. Viral load, CD4+ and CD8+ T-cell counts were evaluated in paired plasma and semen samples from 36 antiretroviral therapy-naïve patients at baseline and on days 45, 90, and 180 of treatment. Slopes for blood and seminal viral loads in all treated patients were similar (p = 0.21). Median HIV-1 RNA titers in plasma and semen at baseline were 4.95 log10 and 4.48 log10 copies/ml, respectively. After 180 days of therapy, the median viral load declined to 3.15 log10 copies/ml (plasma) and 3.2 log10 copies/ml (semen). At this timepoint 22 patients presented HIV-1 viral load below 400 copies/ml in either plasma or semen, but only 9 had viral loads below 400 copies/ml in both compartments.

Machine learning Gaussian short rate

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Estatística e Gestão do Risco

Internationalization strategies and methods of construction firms – a comparative study between Hong Kong - Chinese and Portuguese – European approaches

Dissertação para obtenção do Grau Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Construção

Longitudinal evaluation of hemorheological markers in acute inflammatory diseases

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina

Estudo longitudinal e quimioterapia específica em crianças, com doença de Chagas crônica, residentes em área de baixa endemicidade da República Argentina

Apresenta-se a avaliação clinicoepidemiológica de 95 crianças chagásicas crônicas em idades entre 1 e 14 anos moradoras de Santa Fé, Argentina, não tratadas e tratadas com nifurtimox ou benznidazol, com acompanhamento de até 24 anos. Todas tinham vários antecedentes de risco para transmissão do Trypanosoma cruzi: vetorial, congênito e/ou transfusão sangüínea. O diagnóstico da infecção foi feito através de sorologia convencional. O exame clínico foi complementado por eletrocardiograma, radiografias de tórax e, análise de sangue e urina para avaliação das funções hepáticas. No pós-tratamento, utilizaram-se técnicas idênticas às do diagnóstico, sendo que 33 crianças tiveram, também, avaliação parasitológica. Dentre 24 crianças não tratadas, 14 foram controlados por 8 a 24 anos e mantiveram sorologia positiva e o estado clínico inicial. Das 71 crianças tratadas, 49 tiveram acompanhamento de 4 a 24 anos: 14 mantiveram anticorpos anti-Trypanosoma cruzi; 6 resultados discordantes e 29 negativaram a sorologia. Destas, 9 apresentaram oscilações sorológicas, antes da negativação definitiva. A mediana do tempo de negativação pós-tratamento foi, respectivamente, de 3,5 e 8 anos para crianças de 1 a 6 e 7 a 14 anos. A percentagem de soronegativos diminuiu com a idade em que se medicou, desde 75% em <4 anos até 43% em > 9 anos. A intolerância ao tratamento foi de 3,8%. Nenhuma criança modificou seu estado clínico nesta observação.

Longitudinal clinical and serological survey of abdominal angiostrongyliasis in Guaporé, southern Brazil, from 1995 to 1999

Abdominal angiostrongyliasis is a zoonotic infection caused by Angiostrongylus costaricensis, a nematode with an intra-vascular location in the mesentery. Our objective was to address several aspects of the natural history of this parasitosis, in a longitudinal clinical and seroepidemiological study. A total of 179 individuals living in a rural area with active transmission in southern Brazil were followed for five years (1995-1999) resulting in yearly prevalence of 28.2%, 4.2%, 10%, 20.2% and 2.8% and incidences of 0%, 5.9%, 8% and 1.5%, respectively. Both men and woman were affected with higher frequencies at age 30-49 years. In 32 individuals serum samples were collected at all time points and IgG antibody reactivity detected by ELISA was variable and usually persisting not longer than one year. Some individual antibody patterns were suggestive of re-infection. There was no association with occurrence of abdominal pain or of other enteroparasites and there was no individual with a confirmed (histopathologic) diagnosis. Mollusks were found with infective third-stage larvae in some houses with an overall prevalence of 16% and a low parasitic burden. In conclusion, abdominal angiostrongyliasis in southern Brazil may be a frequent infection with low morbidity and a gradually decreasing serological reactivity.

Carbon prices. Dynamic analysis of European and Californian markets

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Alterações Climáticas e Políticas de Desenvolvimento Sustentável

Molecular regulation of secondary gorwth: searching for SHORT-ROOT function in cork formation

The analysis of molecular regulators involved in controlling the maintenance and function of plant meristems has been the subject of many studies. Some master regulators of these processes have been identified in Arabidopsis benefiting from the array of tools available for genetic and molecular analysis in this model plant. However, aspects such as secondary growth that are more extensively observed in woody plants, have been less studied. Secondary growth is responsible for the enlargement of the plant stems and roots and results from the activity of the lateral (secondary) meristems, vascular cambium and cork cambium (phellogen), which produce two important renewable natural resources, wood and cork, respectively.(...)

Risky behavior regarding drug use and HIV infection: an Internet questionnaire coupled with short education texts for Portuguese speakers

Surveys of risky behavior relating to HIV/AIDS are generally made for groups at risk of infection, for which HIV/AIDS prevalence is usually expected to be higher than in the general population. Therefore, an educational homepage in Portuguese was created on the Internet to inform/ask internauts regarding knowledge and behavior. The internauts were classified as adolescents (13 to 25 years) and adults (>25 years). The number of STDs was reported as 1. 8 ± 2. 6 infections (range: 1 to 20 infections); 43% used condoms during sexual intercourse. Alcohol consumption was reported by 63% and illicit drug use by 32% (marijuana 24% and inhalants 15%). Among the adolescents, 31% did not classified alcohol as a drug. The adults more frequently reported homosexuality, anal intercourse and STDs, although the adolescents also presented high rates of risky behavior. These results show the need to reach out to internauts through better control strategies. Different types of strategies must be encouraged, in order to reach people that use this means of communication and entertainment.

Interactive spatial decision support for sustainable agroforestry management: a case study in East Kalimantan, Indonesia

Forest managers, stakeholders and investors want to be able to evaluate economic, environmental and social benefits in order to improve the outcomes of their decisions and enhance sustainable forest management. This research developed a spatial decision support system that provides: (1) an approach to identify the most beneficial locations for agroforestry projects based on the biophysical properties and evaluate its economic, social and environmental impact; (2) a tool to inform prospective investors and stakeholders of the potential and opportunities for integrated agroforestry management; (3) a simulation environment that enables evaluation via a dashboard with the opportunity to perform interactive sensitivity analysis for key parameters of the project; (4) a 3D interactive geographic visualization of the economic, environmental and social outcomes, which facilitate understanding and eases planning. Although the tool and methodology presented are generic, a case study was performed in East Kalimantan, Indonesia. For the whole study area, it was simulated the most suitable location for three different plantation schemes: monoculture of timber, a specific recipe (cassava, banana and sugar palm) and different recipes per geographic unit. The results indicate that a mixed cropping plantation scheme, with different recipes applied to the most suitable location returns higher economic, environmental and social benefits.

Agentes de saúde comunitária: formar ou reformar? Estudo longitudinal de avaliação do impacto da formação no desempenho dos agentes da Saúde Comunitária da Região Sanitária de Bolama, Guiné - Bissau

A escassez de recursos humanos da saúde é um problema que afecta especialmente os países em desenvolvimento que recorrem frequentemente a programas baseados no trabalho de Agentes de Saúde Comunitária (ASC). Os ASC são pessoas escolhidas dentro das suas comunidades que são treinadas para dar resposta a pequenas enfermidades. Na Guiné-Bissau, as doenças diarreicas na infância são um dos principais problemas de saúde, tendo os ASC um papel fundamental no diagnóstico e tratamento destas doenças nas zonas mais rurais como a Região Sanitária de Bolama (RSB). O presente estudo focou-se especificamente numa população de ASC da RSB, tendo participado 22 dos 28 ASC existentes na Região. Pretendia-se perceber qual o impacto que a formação realizada sobre doenças diarreicas tinha sobre a efectividade do diagnóstico e tratamento deste tipo de doenças realizado pelos ASC em crianças com menos de 5 anos. Para isso, realizou-se um estudo longitudinal tendo sido efectuadas três avaliações em três momentos distintos – uma avaliação antes da realização de uma formação sobre doenças diarreicas, uma avaliação um mês após a formação e uma última avaliação 3 meses após a formação. Foi aplicada uma grelha de observação da consulta do ASC sempre que havia uma suspeita de uma criança com diarreia, em que se avaliou quais os Sinais e Sintomas, o Diagnóstico e os Tratamentos identificados pelo ASC. Uma grelha igual foi entregue ao médico, que funcionou como padrão de verificação externo. Foi aplicado ainda um questionário de identificação de características sócio-demográficas dos ASC em estudo. Os dados recolhidos foram alvo de tratamento estatístico, tendo sido aplicada a análise de Variância de Friedman e o teste Q-Cochran para comparação dos sucessos obtidos pelos ASC na identificação de itens, nos diferentes momentos de avaliação. Foi ainda aplicado um modelo de regressão logística para averiguar a possível influência de algumas características sócio-demográficas dos ASC sobre a efectividade do diagnóstico. Os resultados obtidos revelam que os ASC melhoram significativamente o seu desempenho imediatamente após a formação mas, 3 meses depois, a efectividade de diagnóstico e tratamento de doenças diarreicas diminui também de forma significativa. Não foi encontrada evidência estatística de que haja influência de alguma característica sócio-demografica sobre a melhoria na efectividade do diagnóstico e tratamento de doenças diarreicas. Os resultados obtidos demonstram que a formação feita aos ASC é, de facto, uma mais-valia para o seu desempenho mas, o impacto da formação acaba por se desvanecer 3 meses após a formação. Este facto pode ser justificável pela perda de competências e pela redução da utilização de algoritmos por parte dos ASC ao longo do tempo, e por factores relacionados com o suporte logístico e material que lhes é dado. A falta de acompanhamento, suporte e formação contínua podem ser também uma razão justificativa da diminuição da efectividade três meses após a formação. É fundamental ter sempre em conta que a selecção, o acompanhamento dos ASC, o suporte logístico e material e a formação continua destes Agentes é tão importante para o sucesso dos programas quanto a formação inicial ministrada.

Mechanical characterization of aortas using 2D ultrasound elastography

Rupture of aortic aneurysms (AA) is a major cause of death in the Western world. Currently, clinical decision upon surgical intervention is based on the diameter of the aneurysm. However, this method is not fully adequate. Noninvasive assessment of the elastic properties of the arterial wall can be a better predictor for AA growth and rupture risk. The purpose of this study is to estimate mechanical properties of the aortic wall using in vitro inflation testing and 2D ultrasound (US) elastography, and investigate the performance of the proposed methodology for physiological conditions. Two different inflation experiments were performed on twelve porcine aortas: 1) a static experiment for a large pressure range (0 – 140 mmHg); 2) a dynamic experiment closely mimicking the in vivo hemodynamics at physiological pressures (70 – 130 mmHg). 2D raw radiofrequency (RF) US datasets were acquired for one longitudinal and two cross-sectional imaging planes, for both experiments. The RF-data were manually segmented and a 2D vessel wall displacement tracking algorithm was applied to obtain the aortic diameter–time behavior. The shear modulus G was estimated assuming a Neo-Hookean material model. In addition, an incremental study based on the static data was performed to: 1) investigate the changes in G for increasing mean arterial pressure (MAP), for a certain pressure difference (30, 40, 50 and 60 mmHg); 2) compare the results with those from the dynamic experiment, for the same pressure range. The resulting shear modulus G was 94 ± 16 kPa for the static experiment, which is in agreement with literature. A linear dependency on MAP was found for G, yet the effect of the pressure difference was negligible. The dynamic data revealed a G of 250 ± 20 kPa. For the same pressure range, the incremental shear modulus (Ginc) was 240 ± 39 kPa, which is in agreement with the former. In general, for all experiments, no significant differences in the values of G were found between different image planes. This study shows that 2D US elastography of aortas during inflation testing is feasible under controlled and physiological circumstances. In future studies, the in vivo, dynamic experiment should be repeated for a range of MAPs and pathological vessels should be examined. Furthermore, the use of more complex material models needs to be considered to describe the non-linear behavior of the vascular tissue.

Avaliação longitudinal das concentrações solúveis de CD40L e de marcadores hemorreológicos na doença inflamatória aguda

Actualmente a sepsis continua a ser uma das principais causas de morte durante o internamento em Unidades de Cuidados Intensivos (UCI). Apesar dos recentes avanços a nível terapêutico existem ainda lacunas por preencher nomeadamente ao nível da identificação de biomarcadores que permitam um melhoramento do prognóstico tendo em conta a necessidade de identificação de doentes de maior risco. Este estudo foi realizado com o objectivo de contribuir para uma melhor compreensão da influência de alterações na microcirculação na sepsis. Para tal foram analisados diversos parâmetros hemorreológicos, como a deformabilidade e agregação eritrocitárias, NO e GSNO eritrocitário. Foi também avaliada a relação de tais parâmetros com a inflamação e trombose através da avaliação da concentração sérica de sCD40L. O estudo incidiu sobre doentes com choque séptico (n=22) e indivíduos saudáveis (n=34). Os doentes com sepsis foram monitorizados na admissão na UCI, 24 e 72 horas depois. Verificaram-se variações longitudinais nos valores de agregação eritrocitária, cujos valores aumentam ao longo do tempo de internamento, até atingirem às 72h valores significativamente diferentes do grupo controlo. Uma tendência inversa apresenta os valores de GSNO eritrocitário, os quais estão aumentados nos doentes em choque séptico aquando da admissão à UCI, diminuindo para valores semelhantes ao grupo controlo. Observaram-se também variações nas concentrações de sCD40L, tendo sido registada uma diminuição ao longo do tempo tornando-se evidente às 72 horas após o internamento. Apesar de preliminares, a comparação entre doentes sobreviventes e não-sobreviventes permitiu inferir uma possível relação do aumento de sCD40L e diminuição de NO e GSNO eritrocitários na admissão com um pior prognóstico. Estes resultados vêm fundamentar a ideia de que existe realmente uma relação entre as alterações a nível da microcirculação e a sepsis.

Creation of a web application for smart park system and parking prediction study for system integration

In the last few years, we have observed an exponential increasing of the information systems, and parking information is one more example of them. The needs of obtaining reliable and updated information of parking slots availability are very important in the goal of traffic reduction. Also parking slot prediction is a new topic that has already started to be applied. San Francisco in America and Santander in Spain are examples of such projects carried out to obtain this kind of information. The aim of this thesis is the study and evaluation of methodologies for parking slot prediction and the integration in a web application, where all kind of users will be able to know the current parking status and also future status according to parking model predictions. The source of the data is ancillary in this work but it needs to be understood anyway to understand the parking behaviour. Actually, there are many modelling techniques used for this purpose such as time series analysis, decision trees, neural networks and clustering. In this work, the author explains the best techniques at this work, analyzes the result and points out the advantages and disadvantages of each one. The model will learn the periodic and seasonal patterns of the parking status behaviour, and with this knowledge it can predict future status values given a date. The data used comes from the Smart Park Ontinyent and it is about parking occupancy status together with timestamps and it is stored in a database. After data acquisition, data analysis and pre-processing was needed for model implementations. The first test done was with the boosting ensemble classifier, employed over a set of decision trees, created with C5.0 algorithm from a set of training samples, to assign a prediction value to each object. In addition to the predictions, this work has got measurements error that indicates the reliability of the outcome predictions being correct. The second test was done using the function fitting seasonal exponential smoothing tbats model. Finally as the last test, it has been tried a model that is actually a combination of the previous two models, just to see the result of this combination. The results were quite good for all of them, having error averages of 6.2, 6.6 and 5.4 in vacancies predictions for the three models respectively. This means from a parking of 47 places a 10% average error in parking slot predictions. This result could be even better with longer data available. In order to make this kind of information visible and reachable from everyone having a device with internet connection, a web application was made for this purpose. Beside the data displaying, this application also offers different functions to improve the task of searching for parking. The new functions, apart from parking prediction, were: - Park distances from user location. It provides all the distances to user current location to the different parks in the city. - Geocoding. The service for matching a literal description or an address to a concrete location. - Geolocation. The service for positioning the user. - Parking list panel. This is not a service neither a function, is just a better visualization and better handling of the information.