fNIRS-EEG study of focal interictal epileptiform discharges

Functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) acquired with electroencephalography (EEG) is a relatively new non-invasive neuroimaging technique with potential for long term monitoring of the epileptic brain. Simultaneous EEG-fNIRS recording allows the spatio-temporal reconstruction of the hemodynamic response in terms of the concentration changes in oxy-hemoglobin (HbO) and deoxy-hemoglobin (HbR) associated with recorded epileptic events such as interictal epileptic discharges (IEDs) or seizures. While most previous studies investigating fNIRS in epilepsy had limitations due to restricted spatial coverage and small sample sizes, this work includes a sufficiently large number of channels to provide an extensive bilateral coverage of the surface of the brain for a sample size of 40 patients with focal epilepsies. Topographic maps of significant activations due to each IED type were generated in four different views (dorsal, frontal, left and right) and were compared with the epileptic focus previously identified by an epileptologist. After excluding 5 patients due to the absence of IEDs and 6 more with mesial temporal foci too deep for fNIRS, we report that significant HbR (respectively HbO) concentration changes corresponding to IEDs were observed in 62% (resp. 38%) of patients with neocortical epilepsies. This HbR/HbO response was most significant in the epileptic focus region among all the activations in 28%/21% of patients.

Complexity quantification of dense array EEG using sample entropy analysis

n this paper, a time series complexity analysis of dense array electroencephalogram signals is carried out using the recently introduced Sample Entropy (SampEn) measure. This statistic quantifies the regularity in signals recorded from systems that can vary from the purely deterministic to purely stochastic realm. The present analysis is conducted with an objective of gaining insight into complexity variations related to changing brain dynamics for EEG recorded from the three cases of passive, eyes closed condition, a mental arithmetic task and the same mental task carried out after a physical exertion task. It is observed that the statistic is a robust quantifier of complexity suited for short physiological signals such as the EEG and it points to the specific brain regions that exhibit lowered complexity during the mental task state as compared to a passive, relaxed state. In the case of mental tasks carried out before and after the performance of a physical exercise, the statistic can detect the variations brought in by the intermediate fatigue inducing exercise period. This enhances its utility in detecting subtle changes in the brain state that can find wider scope for applications in EEG based brain studies.

Evaluación de la conectividad cerebral bajo fármacos mediante análisis no lineal del EEG

Màster Oficial en Enginyeria Biomèdica

Paroxysmal upgaze deviation: case report

The paroxysmal upgaze deviation is a syndrome that described in infants for first time in 1988; there are just about 50 case reports worldwide ever since. Its etiology is unclear and though it prognosis is variable; most case reports indicate that during growth the episodes tend to decrease in frequency and duration until they disappear. It describes a 16-months old male child who since 11-months old presented many episodes of variable conjugate upward deviation of the eyes, compensatory neck flexion and down-beat saccades in attempted downgaze. These events are predominantly diurnal, and are exacerbated by stressful situations such as fasting or insomnia, however and improve with sleep. They have normal neurologic and ophthalmologic examination, and neuroimaging and EEG findings are not relevant.

SÉPSIS/SRIS: factores de prognóstico

A sépsis é uma condição que, independentemente do avanço da medicina, apresenta elevadas taxas de mortalidade em medicina humana e em medicina veterinária. Independentemente da causa que leva ao seu desenvolvimento, o prognóstico desta patologia continua a ser um desafio. Foram avaliados cinco canídeos que se apresentaram ao Hospital Veterinário da Arrábida (HVA), em Azeitão, que durante o tempo de internamento desenvolveram sinais clínicos compatíveis com sépsis durante os meses de Dezembro de 2009 a Fevereiro de 2010. Dos cinco pacientes com sépsis dois desenvolveram coagulação intravascular disseminada (CID). Não se observaram casos de sépsis em gatos. O objectivo deste estudo foi determinar a importância da hipotermia, hiperbilirrubinémia, hipoalbuminémia, hipoglicémia e hipotensão como factores de prognóstico no decorrer da patologia.

Avaliação de fatores de prognóstico associados a excisão cirúrgica de sarcomas nos locais de inoculação em felinos

Introdução: Os sarcomas associados aos locais de inoculação têm vindo a ganhar destaque na clinica veterinária devido à sua frequência e dificuldade de tratamento. A obtenção de fatores de prognóstico é uma ferramenta essencial para determinar a terapêutica mais apropriada e auxiliar na determinação da sobrevida nos diferentes casos. Objetivo: Estudar uma população de 26 gatos diagnosticados com sarcomas associados aos locais de inoculação, que foram submetidos a tratamento cirúrgico. Material e Métodos: É um estudo retrospetivo de casos que ocorreram entre o ano 2005 e 2011, onde treze casos procedem do Hospital Veterinário do Porto, e treze casos correspondem a clínicas localizadas na zona de Lisboa, Amadora e Margem Sul. Foram avaliados fatores como idade, sexo, raça, localização, índice mitótico, presença de tecido necrosado, margens cirúrgicas, estadiamento pré-cirúrgico com tomografia computadorizada, tempo de recidiva local e sobrevida global. Resultados: Tendo em conta a nossa baixa amostra nenhum dos resultados foi totalmente conclusivo, foi obtida uma sobrevida global dos animais operados de 1120 dias. Discussão/Conclusão: Apesar dos resultados não serem conclusivos, o estudo reforça a importância da avaliação pré-cirúrgica para poder implementar uma terapêutica que garanta a maior sobrevida possível. É necessário um estudo mais controlado dos diferentes fatores e com uma amostra mais significativa para a obtenção de resultados mais conclusivos.

Impacto da tomografia computorizada versus radiografia no prognóstico pós-cirúrgico do carcinoma espinocelular oral no cão

Objectivos: Neste estudo retrospectivo pretendeu-se determinar o impacto da tomografia computorizada na sobrevivência pós-cirúrgica do cão com carcinoma espinocelular na cavidade oral, comparativamente à radiografia. Enfatizando desta forma, a sua importância no diagnóstico, no planeamento cirúrgico e prognóstico. O segundo objectivo consistiu em determinar as características tomográficas dos carcinomas espinocelulares da cavidade oral em cães. Material e Métodos: Foram analisados 7 canídeos com diagnóstico de carcinoma espinocelular. Os critérios de inclusão foram: cães com carcinoma espinocelular diagnosticado por biópsia, exame imagiológico complementar (radiografia simples ou tomografia computorizada), elegibilidade para cirurgia, execução de tratamento cirúrgico e acompanhamento pós-cirúrgico durante 2 anos. Foi registada a idade, o sexo, a raça, a localização anatómica, o estadiamento T e N, as características radiográficas e tomográficas dos tumores, o tempo de recorrência e por fim o tempo de sobrevivência global descrito nos registos consultados. Procedeu-se também ao registo das variáveis das imagens radiográficas e tomográficas obtidas: definição das margens neoplásicas, presença ou ausência de reacção perióstea e de destruição de osso cortical adjacente, presença de deslocação dentária e de reabsorção dentária e densidade óssea local. Resultados: Nenhum dos meios imagiológicos permitiu uma visualização bem definida das margens neoplásicas. A nível da destruição de osso cortical adjacente, foi visível em 66,67% dos casos avaliados com radiografia e em todos os casos que foram avaliados com tomografia computorizada (100%). Foi visível reacção perióstea em 33,33% dos canídeos avaliados por radiografia e em nenhum dos avaliados por tomografia (0%). A densidade óssea local estava diminuída em todos os casos avaliados por radiografia simples ou por tomografia. A nível de reabsorção dentária estava presente em 33,33% dos avaliados por radiografia e em 25% dos avaliados por tomografia. Foi possível visualizar deslocação dentária em 66,67% dos avaliados por radiografia e em todos os avaliados por tomografia (100%). A nível de percentagem de casos com recorrência local, nenhum caso avaliado com radiografia recorreu e apenas 1 caso avaliado por tomografia recorreu em 289 dias. O tempo médio de sobrevivência foi superior no grupo dos avaliados com radiografia (1091,7 dias) relativamente ao grupo avaliado por tomografia (404 dias). Ao fim de 2 anos, 66,67% dos casos avaliados por radiografia estavam vivos e somente 25% dos casos avaliados com tomografia sobreviveram. Discussão/conclusão: Não foi possível determinar o impacto real dos dois meios de diagnóstico no prognóstico pós-cirúrgico do carcinoma espinocelular oral no cão, devido à reduzida amostra e aos tumores com pior prognóstico (por localização e estadiamento) terem sido remetidos para tomografia.

Lactato sanguíneo como indicador precoce de prognóstico em emergência

Foram avaliados no Hospital Veterinário da Arrábida (HVA) em Azeitão, entre o período de 1 de Outubro de 2010 a 28 de Fevereiro de 2011, 64 animais em emergência, dos quais 21 pertenciam à espécie felina e 43 à espécie canina. Procedeu-se à medição dos níveis de lactato sérico tipo A durante a triagem nos 64 animais, com o objectivo de se estabelecer uma correlação com o prognóstico. Todos os animais entraram com o Síndrome de Resposta Inflamatória Sistémica (SRIS) e alguns apresentaram Sepsis. Da análise da população total, observou-se que para níveis de lactato sanguíneo entre os 2,5 e os 5 mmol/L, a taxa de mortalidade foi de 4%, já para níveis de lactato entre os 5 e os 7 mmol/L esta subiu para os 25 % e finalmente para níveis de lactato maiores que 7 mmol/L a taxa de mortalidade atingiu os 72%. A morbilidade foi definida com base na média do número de dias de internamento e complicações associadas de cada animal, sendo que para níveis de lactato entre os 0 e 2,5 mmol/L a espécie canina apresentou 2 dias e a felina apresentou 0, uma vez que não houve casos. Para níveis de lactato sanguíneo entre os 2,5 e 5 mmol/L os cães exibiram 2,3 e os gatos 2,8 dias. Entre 5 e 7 mmol/L os cães exibiram 3dias e os gatos 3,6. Para níveis séricos maiores que 7 mmol/L os cães apresentaram 6,1 dias enquanto que os gatos exibiram 4,3.

Robustness of mutual information to inter-subject variability for automatic artefact removal from EEG

The externally recorded electroencephalogram (EEG) is contaminated with signals that do not originate from the brain, collectively known as artefacts. Thus, EEG signals must be cleaned prior to any further analysis. In particular, if the EEG is to be used in online applications such as Brain-Computer Interfaces (BCIs) the removal of artefacts must be performed in an automatic manner. This paper investigates the robustness of Mutual Information based features to inter-subject variability for use in an automatic artefact removal system. The system is based on the separation of EEG recordings into independent components using a temporal ICA method, RADICAL, and the utilisation of a Support Vector Machine for classification of the components into EEG and artefact signals. High accuracy and robustness to inter-subject variability is achieved.