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.

Factores determinantes na adesão parental ao tratamento oclusivo em crianças amblíopes

Introdução - Estudos de investigação recentes apontam para o facto de que cerca de 1/3 dos olhos amblíopes não chegam à acuidade visual de 5/10 apesar da terapia oclusiva. Uma das razões apontadas é a não adesão ao tratamento. O objectivo do presente estudo é contribuir para a determinação do grau de influência dos factores psicossociais na adesão à terapia oclusiva por parte dos pais de crianças amblíopes e avaliar se existem diferenças significativas entre as recomendações do Ortoptista, a percepção parental dessas mesmas recomendações e o comportamento descrito. Metodologia - Foi efectuado um estudo quantitativo transversal, no qual participaram pais de crianças amblíopes (n=100), a realizar tratamento oclusivo num hospital público e numa clínica privada em Lisboa. Os pais responderam a um questionário baseado na Teoria da Motivação e Protecção (TMP) de Rogers, no qual foram analisadas variáveis parentais como a gravidade, vulnerabilidade, auto-eficácia, intenções de comportamento, eficácia da resposta e barreiras ao tratamento. Adicionalmente, foram analisadas as variáveis percepção parental do número de horas de oclusão e comportamento parental descrito. Resultados - Os resultados apontam para uma percentagem de 72% de adesão parental ao tratamento oclusivo e uma percentagem de 28% de não adesão. As variáveis intenções de comportamento (p=O,Ol 5) e eficácia da resposta (p=O,Ol 1) demonstraram ser significativas na predição da adesão parental ao tratamento oclusivo em crianças amblíopes (a=0,05). Foi detectada uma correlação positiva moderada (kappa=0, 536) entre o número de horas de oclusão recomendado pelo Ortoptista e a percepção parental dessas mesmas recomendações e uma correlação positiva forte (kappa=0,700) entre o número de horas de oclusão percepcionadas e o comportamento descrito. Conclusões - A prévia noção por parte dos pais de que o tratamento é uma mais-valia com consequências benéficas, provoca o desenvolvimento de uma resposta adaptativa de coping, neste caso de adesão ao tratamento oclusivo. A intenção positiva dos pais para realizar o tratamento e a prévia noção da sua eficácia na melhoria da acuidade visual da criança são preditivas da adesão por parte destes. Nesse sentido a probabilidade da adesão ao tratamento será maior se os pais associarem a adopção do comportamento recomendado à melhoria do estado de saúde das crianças, o que de facto foi demonstrado por esta investigação.

Exposição profissional a formaldeído: que realidade em Portugal?

Introdução – O formaldeído está enquadrado entre as 25 substâncias químicas mais abundantemente produzidas no mundo devendo-se essencialmente à sua elevada reactividade, ausência de cor, à sua pureza no formato comercial e, ainda, ao seu baixo custo. A IARC, desde 2006, classifica o formaldeído no Grupo 1 (agente carcinogénico) com base na evidência de que a exposição a formaldeído é susceptível de causar cancro nasofaríngeo em humanos. Desenvolveu-se um estudo de natureza exploratóra com o objectivo essencial de obter informação sobre a realidade da exposição profissional a formaldeído em Portugal. Igualmente, pretendeu-se conhecer a adequabilidade de uma nova metodologia de monitorização ambiental ao estudo da exposição ocupacional a formaldeído. Metodologia – Realizaram-se várias medições das concentrações de formaldeído em 7 unidades industriais e num laboratório hospitalar de anatomia patológica. As avaliações ambientais foram concretizadas com recurso a um equipamento de leitura directa que realiza a medição por Photo Ionization Detection (PID), com uma lâmpada de 11,7 eV. Resultados – No laboratório de anatomia patológica estudado foram registados valores de concentração superiores ao valor-limite de referência (0,3 ppm). Igualmente, em 2 das 7 unidades industriais estudadas foram registados valores de concentração máxima superiores a 0,3 ppm. Conclusões – Em consonância com outros estudos, o laboratório de anatomia patológica apresentou-se como o contexto ocupacional onde a exposição a formaldeído apresenta as concentrações mais elevadas. A metodologia adoptada para monitorização ambiental parece adequar-se aos objectivos da presente investigação e relacionada com o modo de actuação do agente químico em estudo.

Genotoxicity biomarkers in occupational exposure to formaldehyde: the case of histopathology laboratories

Formaldehyde, classified by the IARC as carcinogenic in humans and experimental animals, is a chemical agent that is widely used in histopathology laboratories. The exposure to this substance is epidemiologically linked to cancer and to nuclear changes detected by the cytokinesis-block micronucleus test (CBMN). This method is extensively used in molecular epidemiology, since it provides information on several biomarkers of genotoxicity, such as micronuclei (MN), which are biomarkers of chromosomes breakage or loss, nucleoplasmic bridges (NPB), common biomarkers of chromosome rearrangement, poor repair and/or telomere fusion, and nuclear buds (NBUD), biomarkers of elimination of amplified DNA. The aim of this study is to compare the frequency of genotoxicity biomarkers, provided by the CBMN assay in peripheral lymphocytes and the MN test in buccal cells, between individuals occupationally exposed and non-exposed to formaldehyde and other environmental factors, namely tobacco and alcohol consumption. The sample comprised two groups: 56 individuals occupationally exposed to formaldehyde (cases) and 85 unexposed individuals (controls), from whom both peripheral blood and exfoliated epithelial cells of the oral mucosa were collected in order to measure the genetic endpoints proposed in this study. The mean level of TWA8h was 0.16±0.11ppm (

Fixação de insectos: estudo comparativo entre formol tamponado a 10%, líquido de Bouin e Bouin Holland

Actualmente, é notável um interesse crescente relativamente ao estudo de insectos: interesses agrícolas (controlo de pragas) e interesses forenses (entomologia forense). A análise histológica destes organismos visa completar os conhecimentos já adquiridos. Objectivos gerais: obter lâminas histológicas de insectos. Objectivos específicos: determinar qual o fixador mais adequado, centrando as opções no Formol Tamponado a 10% (FT), Líquido de Bouin (LB) e Bouin Holland (BH); verificar se o processamento histológico de rotina se aplica ao estudo de insectos.

Experiências e perspectivas na educação profissional em histotecnologia

Planear e aplicar metodologias de selecção, descrição e recolha de material biológico proveniente de órgãos e tecidos humanos, colaborando activamente para o exame anatomo-patológico e elaborando relatório analítico macroscópico.

A influência da fixação na demonstração do glicogénio

A fixação é fundamental para a preservação dos tecidos e é o primeiro passo de uma técnica histológica de rotina cujo objectivo final é obter uma boa visualização das estruturas e, no caso da anatomia patológica, um diagnóstico. Algumas substâncias presentes nos tecidos, como é o caso do glicogénio, necessitam de uma solução fixadora específica capaz de prevenir a dispersão das suas moléculas, sendo a fixação do glicogénio favorecida se essa solução contiver álcool ou ácido pícrico na sua constituição. A preservação do glicogénio é fundamental porque da sua identificação podem depender diagnósticos, utilizando-se colorações histoquímicas como o Periodic Acid Schiff e o Carmim de Best para a sua visualização. Este estudo pretende comparar a qualidade da demonstração do glicogénio com PAS e Carmim de Best, em tecidos fixados com diferentes soluções fixadoras. O estudo foi efectuado a partir de cortes histológicos de fígados de porco, fixados em formol 10%, formol 10% tamponado, formol alcoólico, solução de Bouin e solução de Gendre e procedeu-se à análise estatística das avaliações feitas às lâminas. As soluções fixadoras que apresentaram melhores resultados para ambas as colorações foram o formol 10% tamponado e a solução de Gendre. Foi possível concluir que, numa fixação de 24 horas, o formol 10% tamponado pode ser utilizado com um risco mínimo de comprometer a preservação e demonstração do glicogénio. Em alternativa a esta solução fixadora, utilizada na rotina laboratorial, a solução de Gendre mostrou ser um fixador eficaz.

Influência da longevidade da solução de Verhoeff na intensidade/especificidade das fibras elásticas, em material biológico de origem suína

As fibras elásticas são responsáveis pela elasticidade e flexibilidade dos tecidos. A técnica de Verhoeff é o método mais utilizado para demonstrar a presença destas fibras, corando-as de preto. A solução de Verhoeff é exclusivamente utilizada de um modo extemporâneo, no entanto, pela revisão da literatura verificou-se que a mesma poderia ter uma maior durabilidade. O presente estudo tem como principal objectivo determinar a longevidade da solução de Verhoeff. Utilizou-se material biológico de origem suína,fixado em formol neutro tamponado a 10% e incluído em parafina. Foi avaliado um total de 33 lâminas segundo critérios de intensidade e especificidade. Os resultados obtidos provam que o tempo tem influência sobre a referida solução, levando à perda de intensidade de coloração, não se tendo registado alterações significativas a nível de especificidade. Concluiu-se que a solução de Verhoeff pode não ser uma solução descartável, encontrando-se em perfeitas condições de utilização até às 48h de repouso.

Amplificação em imunocitoquímica: estudo comparativo de sistemas de polímeros

Desde o início da utilização da imunocitoquímica em anatomia patológica, um dos objectivos tem sido detectar as quantidades mais ínfimas de antigénio, tornando-o visível ao microscópio óptico. Vários sistemas de amplificação têm sido aplicados de forma a concretizar este objectivo, tendo surgido um grupo genérico de métodos simples e que apresentam uma amplificação superior: são os denominados métodos do polímero indirecto. Tendo em conta a variedade de métodos disponíveis, os autores propõem-se comparar a sensibilidade de quatro sistemas de amplificação, que recorrem ao método do polímero indirecto com horseradish peroxidase (HRP). Foram utlizadas lâminas de diferentes tecidos fixados em formol e incluídos em parafina, nos quais se procedeu à utilização de 15 antigénios distintos. Na amplificação recorreu-se a quatro sistemas de polímero indirecto (Dako EnVision+ System K4006; LabVision UltraVision LP Detection System TL-004-HD; Novocastra NovoLink RE7140-k; Vector ImmPRESS Reagent Kit MP-7402). A observação microscópica e classificação da marcação obtida foi feita com base num algoritmo que enquadra intensidade, marcação específica, contraste e fundo num score global que pode tomar valores entre 0 e 25. Para o tratamento estatístico foi utilizado o teste oneway ANOVA com post-hoc de tukey (alfa=0.05). O melhor resultado obtido em termos de par média/desvio-padrão dos scores globais foi o do NovoLink (22.4/2.37) e o pior EnVision+ (17.43/3.86). Verificou-se ainda que existite diferença estatística entre os resultados obtidos pelo sistema NovoLink e os sistemas UltraVision (p=.004), ImmPRESS (p=.000) e EnVision+ (p=.000). Concluiu-se que o sistema que permitiu a obtenção de melhores resultados, neste estudo, foi o NovoLink.

Percepção materna da desidratação em crianças com diarréia: estudo de concordância com diagnóstico médico

Realizou-se estudo em um hospital infantil do Rio de Janeiro, em crianças hospitalizadas por diarréia, no período de janeiro/87 a fevereiro/88, com o objetivo de destacar a percepção materna dos sinais e sintomas da desidratação em crianças menores de três anos de idade, confrontando-a com o diagnóstico médico. Os sinais e sintomas mais identificados pelas mães foram o número de evacuações, número de vômitos, estado da sede e dos olhos. As mães tiveram dificuldade em perceber a quantidade de urina, o estado de umidade da boca e língua e turgor da pele. Identificaram estes sinais quase sempre como normais ou no máximo, moderadamente alterados. As mães que tenderam a subestimar a gravidade da desidratação apontada pelo médico tem nível de escolaridade baixo, filhos desnutridos e maior dificuldade de acesso ao hospital. Já as que tenderam a superestimar a gravidade, têm melhor nível de instrução, filhos melhor nutridos, maior facilidade de acesso ao hospital, bem como passaram por um menor número de serviços de saúde antes de chegar ao hospital estudado. As mães que concordaram com o diagnóstico médico classificaram-se em uma situação intermediária, embora se aproximando mais das que subestimaram a gravidade. Aquelas mães que já haviam vivenciado um episódio de desidratação anterior no seu filho não apresentaram maior concordância com o diagnóstico do médico, mostrando que o repasse de informação no serviço de saúde foi nulo ou inadequado.

Avaliação da visão binocular e da secreção lacrimal nos técnicos de farmácia em contexto de produção de nutrição parentérica

A astenopia e a fadiga visual constituem-se como queixas frequentes e podem ser desencadeadas pelo uso contínuo dos olhos em actividades prolongadas a uma distância de perto (cerca de 33cm). Os técnicos de farmácia realizam, em contexto hospitalar, a preparação de bolsas de nutrição parentérica num ambiente controlado por uma câmara de fluxo de ar laminar horizontal que emite ar de forma unidireccional e constante na direcção do utilizador. Esta actividade exige um elevado desempenho visual, devido ao contínuo uso do sistema ocular de perto, conduzindo a fadiga visual, entre outras complicações. A exigência visual de uma tarefa provoca diminuição da frequência do pestanejo e aumento da exposição da superfície ocular. O constante fluxo de ar dirigido ao utilizador provoca aumento do ritmo de evaporação lacrimal, podendo assim surgir sintomas característicos de olho seco. Será que existem alterações da visão binocular e da secreção lacrimal, queixas astenópicas e de olho seco nos técnicos de farmácia que produzem nutrição parentérica?

Protocolo alternativo da técnica de Grocott

A técnica de Grocott, de grande utilidade na detecção de fungos, utiliza o ácido crómico que é tóxico, corrosivo e cancerígeno.Esta técnica é morosa, nomeadamente na actuação do agente oxidante e na impregnação com solução de prata metenamina na estufa. Foram objectivos deste trabalho substituir o ácido crómico por outro agente oxidante, de menor perigosidade, que permita marcação similar de fungos, reduzir a duração da técnica através da utilização do microondas em detrimento da estufa, testando a sua viabilidade e verificar o tempo/potência que permite melhores resultados. A amostra corresponde a fragmentos de pulmão colhidos em necrópsia. Inicialmente substituiu-se a estufa pelo microondas, tendo sido realizados 18 ensaios testando várias potências: 500W, 550W, 600W, 650W, 700W e 750W; com os tempos 1, 1.30 e 2 minutos. Posteriormente substituiu-se o ácido crómico, recorrendo a 4 agentes oxidantes (ácido periódico, ácido nítrico, ácido sulfúrico, peróxido de hidrogénio), a diferentes concentrações e sem agente oxidante. Para cada um variou-se o tempo em 1, 3, 5 e 10 minutos. Os resultados foram quantificados por três observadores segundo uma grelha de avaliação que contemplava quatro parâmetros: intensidade de marcação, percentagem de fungos marcados, marcação inespecífica de fundo e preservação morfológica. Os agentes oxidantes utilizados apresentaram bons resultados, à excepção do ácido sulfúrico. O agente oxidante alternativo de eleição é o ácido periódico devido à menor perigosidade de manipulação e ao respectivo impacto económico. A intensidade de marcação ideal foi obtida em microondas com potência de 650 Watts durante 1 minuto.

Análise da fidedignidade da declaração da causa básica de morte por câncer em Salvador, Brasil

Foi determinada a precisão das informações contidas nas estatísticas de mortalidade por câncer, comparando-se a causa básica de morte da declaração de óbito (DO) com dados de laudo de anatomia patológica e de diagnóstico hospitalar de uma amostra de 966 declarações de óbito do total de mortes registradas na cidade de Salvador, no ano de 1983. Os laudos de anatomia patológica e dados de prontuários médicos hospitalares confirmam as informações das 485 declarações de óbito que se referiam aos neoplasmas selecionados,em apenas 65% das vezes. Além de observarmos este baixo percentual de confirmados para os neoplasmas selecionados, encontramos 35 declarações de óbito de indivíduos que tiveram câncer, com comprovação histológica, numa amostra aleatória de 481 declarações de óbito que se referiam a outras causas de morte. Projetando esses achados para as 10.098 mortes restantes teríamos aproximadamente 700 declarações de óbito cuja causa básica deveria ser câncer e não a registrada na declaração de óbito.

Técnico de AP integrado numa equipa de investigação

Desafios do estudo: realizar e optimizar a técnica para demonstração de MN em linfócitos de sangue periférico e células esfoliadas da mucosa bucal; screening de MN; estudo de polimorfismos. Objectivos do estudo: identificar efeitos para a saúde; comparar a frequência de MN em linfócitos do sangue periférico e em células esfoliadas da mucosa bucal dos trabalhadores expostos a FA nos laboratórios de AP –patologistas, técnicos e auxiliares com controlos.

Evaluation of staining techniques on the results of micronucleus in exfoliated oral mucosa cells

Micronuclei (MN) in exfoliated epithelial cells are widely used as biomarkers of cancer risk in humans. MN are classified as biomarkers of the break age and loss of chromosomes. They are small, extra nuclear bodies that arise in dividing cells from centric chromosome/chromatid fragments or whole chromosomes/chromatids that lag behind in anaphase and are not included in the daughter nuclei in telophase. Buccal mucosa cells have been used in biomonitoring exposed populations because these cells are in the direct route of exposure to ingested pollutant, are capable of metabolizing proximate carcinogens to reactive chemicals, and are easily and rapidly collected by brushing the buccal mucosa. The objective of the present study was to further investigate if, and to what extent, different stains have an effect on the results of micronuclei studies in exfoliated cells. These techniques are: Papanicolaou (PAP), Modified Papanicolaou, May-Grünwald Giemsa (MGG), Giemsa, Harris’s Hematoxylin, Feulgen with Fast Green counterstain and Feulgen without counterstain.