Childhood Trauma and Hippocampal and Amygdalar Volumes in First-Episode Psychosis

Objective: A history of childhood trauma is common in individuals who later develop psychosis. Similar neuroanatomical abnormalities are observed in people who have been exposed to childhood trauma and people with psychosis. However, the relationship between childhood trauma and such abnormalities in psychosis has not been investigated. This study aimed to explore the association between the experience of childhood trauma and hippocampal and amygdalar volumes in a first-episode psychosis (FEP) population. Methods: The study employed an observational retrospective design. Twenty-one individuals, who had previously undergone magnetic resonance imaging procedures as part of the longitudinal Northern Ireland First-Episode Psychosis Study, completed measures assessing traumatic experiences and were included in the analysis. Data were subject to correlation analyses (rand rob). Potential confounding variables (age at FEP and delay to scan from recruitment) were selected a priori for inclusion in multiple regression analyses. Results: There was a high prevalence of lifetime (95%) and childhood (76%) trauma in the sample. The experience of childhood trauma was a significant predictor of left hippocampal volume, although age at FEP also significantly contributed to this model. There was no significant association between predictor variables and right hippocampal volume. The experience of childhood trauma was a significant predictor of right and total amygdalar volumes and the hippocampal/amygdalar complex volume as a whole. Conclusions: The findings indicate that childhood trauma is associated with neuroanatomical measures in FEP. Future research controlling for childhood traumatic experiences may contribute to explaining brain morphology in people with psychosis.

Cognitive performance is related to cortical grey matter volumes in early stages of schizophrenia: A population-based study of first-episode psychosis

Background: Neuropsychological deficits have been reported in association with first-episode psychosis (FEP). Reductions in grey matter (GM) volumes have been documented in FEP subjects compared to healthy controls. However, the possible inter-relationship between the findings of those two lines of research has been scarcely investigated.

Objective: To investigate the relationship between neuropsychological deficits and GM volume abnormalities in a population-based sample of FEP patients compared to healthy controls from the same geographical area.

Methods: FEP patients (n = 88) and control subjects (n = 86) were evaluated by neuropsychological assessment (Controlled Oral Word Association Test, forward and backward digit span tests) and magnetic resonance imaging using voxel-based morphometry.

Results: Single-group analyses showed that prefrontal and temporo-parietal GM volumes correlated significantly (p < 0.05, corrected) with cognitive performance in FEP patients. A similar pattern of direct correlations between neocortical GM volumes and cognitive impairment was seen in the schizophrenia subgroup (n = 48). In the control group, cognitive performance was directly correlated with GM volume in the right dorsal anterior cingulate cortex and inversely correlated with parahippocampal gyral volumes bilaterally. Interaction analyses with "group status" as a predictor variable showed significantly greater positive correlation within the left inferior prefrontal cortex (BA46) in the FEP group relative to controls, and significantly greater negative correlation within the left parahippocampal gyrus in the control group relative to FEP patients.

Conclusion: Our results indicate that cognitive deficits are directly related to brain volume abnormalities in frontal and temporo-parietal cortices in FEP subjects, most specifically in inferior portions of the dorsolateral prefrontal cortex. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Defining Target Volumes for Stereotactic Ablative Radiotherapy of Early-stage Lung Tumours:A Comparison of Three-dimensional F-fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography and Four-dimensional Computed Tomography

Aims: High local control rates are achieved in stage I lung cancer using stereotactic ablative radiotherapy. Target delineation is commonly based on four-dimensional computed tomography (CT) scans. Target volumes defined by positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) are compared with those defined by four-dimensional CT and conventional ('three-dimensional') F-fluorodeoxyglucose (F-FDG) PET/CT. Materials and methods: For 16 stage I non-small cell lung cancer tumours, six approaches for deriving PET target volumes were evaluated: manual contouring, standardised uptake value (SUV) absolute threshold of 2.5, 35% of maximum SUV (35%SUV), 41% of SUV (41%SUV) and two different source to background ratio techniques (SBR-1 and SBR-2). PET-derived target volumes were compared with the internal target volume (ITV) from the modified maximum intensity projection (MIP ITV). Volumetric and positional correlation was assessed using the Dice similarity coefficient (DSC). Results: PET-based target volumes did not correspond to four-dimensional CT-based target volumes. The mean DSC relative to MIP ITV were: PET manual = 0.64, SUV2.5 = 0.64, 35%SUV = 0.63, 41%SUV = 0.57. SBR-1 = 0.52, SBR-2 = 0.49. PET-based target volumes were smaller than corresponding MIP ITVs. Conclusions: Conventional three-dimensional F-FDG PET-derived target volumes for lung stereotactic ablative radiotherapy did not correspond well with those derived from four-dimensional CT, including those in routine clinical use (MIP ITV). Caution is required in using three-dimensional PET for motion encompassing target volume delineation. © 2012 The Royal College of Radiologists.

Defining target volumes for stereotactic ablative radiotherapy of early-stage lung tumours: a comparison of three-dimensional 18F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography and four-dimensional computed tomography.:PETCT versus 4DCT for SABR in Early Stage NSCLC

AIMS: High local control rates are achieved in stage I lung cancer using
stereotactic ablative radiotherapy. Target delineation is commonly based on
four-dimensional computed tomography (CT) scans. Target volumes defined by
positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) are compared with those defined by four-dimensional CT and conventional ('three-dimensional')
(18)F-fluorodeoxyglucose ((18)F-FDG) PET/CT.

MATERIALS AND METHODS: For 16 stage I non-small cell lung cancer tumours, six
approaches for deriving PET target volumes were evaluated: manual contouring,
standardised uptake value (SUV) absolute threshold of 2.5, 35% of maximum SUV
(35%SUV(MAX)), 41% of SUV(MAX) (41%SUV(MAX)) and two different source to
background ratio techniques (SBR-1 and SBR-2). PET-derived target volumes were compared with the internal target volume (ITV) from the modified maximum
intensity projection (MIP(MOD) ITV). Volumetric and positional correlation was
assessed using the Dice similarity coefficient (DSC).

RESULTS: PET-based target volumes did not correspond to four-dimensional CT-based target volumes. The mean DSC relative to MIP(MOD) ITV were: PET manual = 0.64, SUV2.5 = 0.64, 35%SUV(MAX) = 0.63, 41%SUV(MAX) = 0.57. SBR-1 = 0.52, SBR-2 =0.49. PET-based target volumes were smaller than corresponding MIP ITVs.

CONCLUSIONS: Conventional three-dimensional (18)F-FDG PET-derived target volumes for lung stereotactic ablative radiotherapy did not correspond well with those derived from four-dimensional CT, including those in routine clinical use
(MIP(MOD) ITV). Caution is required in using three-dimensional PET for motion
encompassing target volume delineation.

Excess molar volumes and excess molar enthalpies in binary systems N-alkyl-triethylammonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide plus methanol

In the present paper, a study on the influence of the alkyl chain length in N-alkyl-triethylammonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ionic liquids, [N_R,222][Tf₂N] (R   = 6, 8 or 12), on the excess molar enthalpy at 303.15 K and excess molar volume within the temperature interval (283.15–338.15 K) of ionic liquid + methanol mixtures is carried out. Small excess molar volumes with highly asymmetric curves (i.e. S-shape) as a function of mole fraction composition were obtained, with negative values showing in the methanol-rich regions. The excess molar volumes increase with the increase of the alkyl-chain length of the ammonium cation of the ionic liquid and decrease with temperature. The excess enthalpies of selected binary mixtures are positive over the whole composition range and increase slightly with the length of the alkyl side-chain of the cation on the ionic liquid. Both excess properties were subsequently correlated using a Redlich–Kister-type equation, as well as by using the ERAS model. From this semipredictive model the studied excess quantities could be obtained from its chemical and physical contribution. Finally, the COSMOThermX software has been used to evaluate its prediction capability on the excess enthalpy for investigated mixtures at 303.15 K and 0.1 MPa. From this work, it appears that COSMOThermX method predicts this property with good accuracy of approx. 10%, providing at the same time the correct order of magnitude of the partial molar excess enthalpies at infinite dilution for the studied ILs,

Metodologias de optimização topológica em cálculo estrutural

A optimização estrutural é uma temática antiga em engenharia. No entanto, com o crescimento do método dos elementos finitos em décadas recentes, dá origem a um crescente número de aplicações. A optimização topológica, especificamente, surge associada a uma fase de definição de domínio efectivo de um processo global de optimização estrutural. Com base neste tipo de optimização, é possível obter a distribuição óptima de material para diversas aplicações e solicitações. Os materiais compósitos e alguns materiais celulares, em particular, encontram-se entre os materiais mais proeminentes dos nossos dias, em termos das suas aplicações e de investigação e desenvolvimento. No entanto, a sua estrutura potencialmente complexa e natureza heterogénea acarretam grandes complexidades, tanto ao nível da previsão das suas propriedades constitutivas quanto na obtenção das distribuições óptimas de constituintes. Procedimentos de homogeneização podem fornecer algumas respostas em ambos os casos. Em particular, a homogeneização por expansão assimptótica pode ser utilizada para determinar propriedades termomecânicas efectivas e globais a partir de volumes representativos, de forma flexível e independente da distribuição de constituintes. Além disso, integra processos de localização e fornece informação detalhada acerca de sensibilidades locais em metodologias de optimização multiescala. A conjugação destas áreas pode conduzir a metodologias de optimização topológica multiescala, nas quais de procede à obtenção não só de estruturas óptimas mas também das distribuições ideais de materiais constituintes. Os problemas associados a estas abordagens tendem, no entanto, a exigir recursos computacionais assinaláveis, criando muitas vezes sérias limitações à exequibilidade da sua resolução. Neste sentido, técnicas de cálculo paralelo e distribuído apresentam-se como uma potencial solução. Ao dividir os problemas por diferentes unidades memória e de processamento, é possível abordar problemas que, de outra forma, seriam proibitivos. O principal foco deste trabalho centra-se na importância do desenvolvimento de procedimentos computacionais para as aplicações referidas. Adicionalmente, estas conduzem a diversas abordagens alternativas na procura simultânea de estruturas e materiais para responder a aplicações termomecânicas. Face ao exposto, tudo isto é integrado numa plataforma computacional de optimização multiobjectivo multiescala em termoelasticidade, desenvolvida e implementada ao longo deste trabalho. Adicionalmente, o trabalho é complementado com a montagem e configuração de um cluster do tipo Beowulf, assim como com o desenvolvimento do código com vista ao cálculo paralelo e distribuído.

Observação e modelação do comportamento dinâmico do viaduto do Corgo: utilização integrada de modelos de identificação modal e modelos de elementos finitos de barra

Trabalho Final de Mestrado elaborado no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil pelo Instituto Superior de Engenharia de Lisboa no âmbito do protocolo de Cooperação entre o ISEL e o LNEC

Projecto de equipamento de rotação de moldes de grande porte com recurso ao método de elementos finitos

A fabricação de moldes é uma actividade que se desenvolve em Portugal há várias décadas, com qualidade reconhecida mundialmente. A indústria automóvel é um dos principais destinos de grande parte dos moldes produzidos em Portugal. Algumas das peças produzidas nesses moldes possuem dimensões apreciáveis, tendo em conta o peso e dimensão média das peças injectadas em plástico. São exemplo disso os pára-choques dos automóveis e o tabliê. A produção dos moldes para estas peças é complexa, implicando um longo tempo de maquinagem e a manipulação dos moldes em diferentes fases, com vista ao acesso a todas as faces do molde. A IGM – Indústria Global de Moldes, SA. é a empresa responsável pela produção dos moldes para peças de média dimensão dentro do Grupo SIMOLDES. Atendendo à necessidade permanente de rodar a 90o moldes de grande porte, que podem apresentar pesos na ordem das 10 a 30 toneladas, e não existindo no mercado qualquer solução adaptável a esta necessidade, a empresa entendeu por bem levar a efeito o projecto desse equipamento, atendendo ao compromisso custo-benefício que torne viável a realização prática do mesmo. Após os esboços iniciais e uma discussão interactiva e iterativa com a empresa, foram analisadas as diferentes soluções entendidas como viáveis, tendo sido escolhido um dos anteprojectos realizados. Foram ainda discutidas as diversas alternativas de accionamento. Com base nesse anteprojecto, a estrutura foi optimizada e verificada através do Método de Elementos Finitos, tendo sido elaborado o projecto final, com o grau de detalhe necessário à sua fabricação e implementação na empresa.

Criação de programa informático em ambiente Matlab® para estudo de estruturas planas pelo Método de Elementos Finitos.

Os modelos a ser analisados pelo Método de Elementos Finitos são cada vez mais complexos e, nos tempos que correm, seria impensável realizar tais análises sem um apoio computorizado. Existe para esta finalidade uma vasta gama de programas que permitem realizar tarefas que passam pelo desenho de estruturas, análise estática de cargas, análise dinâmica e vibrações, visualização do comportamento físico (deformações) em tempo real, que permitem a otimização da estrutura. Sob o pretexto de permitir a qualquer utilizador uma análise de estruturas simples com o Método dos Elementos Finitos, surge esta tese, onde se irá criar de raiz um programa com interface gráfica no ambiente MATLAB® para análise de estruturas simples com dois tipos de elemento finito, triangular de deformação constante e quadrangular de deformação linear. O software desenvolvido, verificado por comparação com um software comercial dedicado para o efeito, efetua malhagem com elementos bidimensionais triangulares e quadriláteros e resolve modelos arbitrados pelo Método de Elementos Finitos, representando estes resultados visualmente e em formato tabular.