Desenvolvimento de técnica de análise de imagens digitais para avaliação do estágio da fibrose em biópsias hepáticas de pacientes portadores de hepatite crônica por vírus da hepatite B e C

As hepatites crônicas por vírus são as mais frequentes, destacando-se os vírus das hepatites B (VHB) e C (VHC). O estudo anatomopatológico da biópsia hepática é considerado o padrão ouro para avaliar com precisão a distorção arquitetural e o grau de fibrose do parênquima do fígado, importantes fatores prognósticos para os pacientes portadores de hepatites crônicas virais. Na avaliação histopatológica atual, em adição aos relatos subjetivos das alterações histológicas, escores semiquantitativos que correlacionam achados morfológicos com graus numéricos são usados, tais como os reconhecidos escores de Ishak e METAVIR. Entretanto, em todos estes sistemas há a desvantagem da subjetividade do examinador e da incorporação de alterações categóricas, sem referências às mudanças quantitativas do colágeno hepático. Técnicas de análise de imagens digitais (AID) que fornecem quantificação objetiva dos graus de fibrose em amostras histológicas têm sido desenvolvidas. Todavia, o alto custo e dificuldade ao acesso das tecnologias descritas restringem seu uso a poucos centros especializados. Este estudo visa o desenvolvimento de uma técnica de custo acessível para a análise de imagens digitais da fibrose hepática em hepatites crônicas virais. Foram estudadas 304 biópsias de pacientes com hepatite crônica por vírus B e C, obtidas através de agulhas Menghini. Todas as amostras tinham pelo menos 15 mm de comprimento ou cinco espaços-porta completos e foram coradas pelo método Tricrômico de Masson. O estadiamento foi feito por um único hepatopatologista experiente, sem o conhecimento dos dados clínicos dos pacientes. Os escores de Ishak e METAVIR foram aplicados. As imagens microscópicas foram digitalizadas. Os índices de fibrose foram determinados de forma automatizada, em técnica desenvolvida no programa Adobe Photoshop. Para o escore de Ishak, observamos os seguintes índices de Fibrose (IF) médios: 0,8% 0,0 (estágio 0), 2.4% 0,6 (estágio 1), 4,7% 1,6 (estágio 2), 7,4% 1,4 (estágio 3), 14,9% 3,7 (estágio 4), 23,4% 2,9 (estágio 5) e 34,5% 1,5 (estágio 6). Para a classificação METAVIR: 0,8% 0,1 (estágio F0), 3,8% 1,8 (estágio F1), 7,4% 1,4 (estágio F2), 20,4% 5,2 (estágio F3) e 34,5% 1,5 (estágio F4). Observamos uma excelente correlação entre os índices de fibrose da AID e os escores de Ishak (r=0,94; p<0,001) e METAVIR (r=0,92; p<0,001). Em relação à indicação de tratamento antiviral, foi observado IF médio de 16,4%. Em relação ao diagnóstico de cirrose, foi observado IF médio de 26,9%, para o escore de Ishak, e 34,5% para a classificação METAVIR. A reprodutibilidade intra-observador foi excelente. Este novo método de análise de imagens digitais para a quantificação de fibrose hepática tem custo acessível e foi desenvolvido com tecnologia que está disponível em todo o mundo, permitindo identificar com precisão todos os estágios de fibrose, com excelente reprodutibilidade intra-observador.

Aireztapenen maiztasunaren neurketa bihotz biriketako berpiztean kapnografia erabiliz.

[EN]Hyperventilation, which is common both in-hospital and out-of-hospital cardiac arrest, decreases coronary and cerebral perfusion contributing to poorer survival rates in both animals and humans. Current resucitation guidelines recommend continuous monitoring of exhaled carbon dioxide (CO2) during cardiopulmonary resucitation (CPR) and emphasize good quality of CPR, including ventilations at 8-10 min1. Most of commercial monitors/de- brilators incorporate methods to compute the respiratory rate based on capnography since it shows uctuations caused by ventilations. Chest compressions may induce artifacts in this signal making the calculation of the respiratory rate di cult. Nevertheless, the accuracy of these methods during CPR has not been documented yet. The aim of this project is to analyze whether the capnogram is reliable to compute ventilation rate during CPR. A total of 91 episodes, 63 out-of-hospital cardiac arrest episodes ( rst database) and 28 in-hospital cardiac arrest episodes (second database) were used to develop an algorithm to detect ventilations in the capnogram, and the nal aim is to provide an accurate ventilation rate for feedback purposes during CPR. Two graphic user interfaces were developed to make the analysis easier and another two were adapted to carry out this project. The use of this interfaces facilitates the managment of the databases and the calculation of the algorithm accuracy. In the rst database, as gold standard every ventilation was marked by visual inspection of both the impedance, which shows uctuations with every ventilation, and the capnography signal. In the second database, volume of the respiratory ow signal was used as gold standard to mark ventilation instants since it is not a ected by chest compressions. The capnogram was preprocessed to remove high frequency noise, and the rst di erence was computed to de ne the onset of inspiration and expiration. Then, morphological features were extracted and a decission algorithm built based on the extracted features to detect ventilation instants. Finally, ventilation rate was calculated using the detected instants of ventilation. According to the results obtained in this project, the capnogram can be reliably used to give feedback ventilation rate, and therefore, on hyperventilation in a resucitation scenario.

Utilização de métodos de comparação de sequências para a detecção de genes taxonomicamente restritos

Desde a década de 1990, os esforços internacionais para a obtenção de genomas completos levaram à determinação do genoma de inúmeros organismos. Isto, aliado ao grande avanço da computação, tem permitido o uso de abordagens inovadoras no estudo da estrutura, organização e evolução dos genomas e na predição e classificação funcional de genes. Entre os métodos mais comumente empregados nestas análises está a busca por similaridades entre sequências biológicas. Análises comparativas entre genomas completamente sequenciados indicam que cada grupo taxonômico estudado até o momento contém de 10 a 20% de genes sem homólogos reconhecíveis em outras espécies. Acredita-se que estes genes taxonomicamente restritos (TRGs) tenham um papel importante na adaptação a nichos ecológicos particulares, podendo estar envolvidos em importantes processos evolutivos. Entretanto, seu reconhecimento não é simples, sendo necessário distingui-los de ORFs não-funcionais espúrias e/ou artefatos derivados dos processos de anotação gênica. Além disso, genes espécie- ou gêneroespecíficos podem representar uma oportunidade para o desenvolvimento de métodos de identificação e/ou tipagem, tarefa relativamente complicada no caso dos procariotos, onde o método padrão-ouro na atualidade envolve a análise de um grupo de vários genes (MultiLocus Sequence Typing MLST). Neste trabalho utilizamos dados produzidos através de análises comparativas de genomas e de sequências para identificar e caracterizar genes espécie- e gênero-específicos, os quais possam auxiliar no desenvolvimento de novos métodos para identificação e/ou tipagem, além de poderem lançar luz em importantes processos evolutivos (tais como a perda e ou origem de genes em linhagens particulares, bem como a expansão de famílias de genes em linhagens específicas) nos organismos estudados.

Nuevos métodos de cálculo de la profundidad de las compresiones torácicas a partir de la señal de aceleración.

[EN]These feedback devices are used to improve the quality of chest compressions while performing CPR technique, as they provide real time information to guide the rescuer during resuscitation attempts. Most feedback systems on the market are based on accelerometers and additional sensors or reference signals, used for calculating the displacement of the chest from the acceleration signal. This makes them expensive and complex devices. With the aim of optimizing these feedback systems and overcoming their limitations, in this document we propose three alternative methods for calculating the depth of chest compressions. These methods differ from the ones existing so far in that they use exclusively the chest acceleration signal to compute the displacement. With their implementation, it would be possible to develop systems to provide accurate feedback more easily and economically. In this context, this document details the design and implementation of the three methods and the development of a software environment to analyze the accuracy of each of them and compare the results by means of a detailed calculation of errors. Furthermore, in order to evaluate the methods a database is required, and it can be compiled using a sensorized manikin to record the acceleration signal and the gold standard chest compression depth. The database generated will be used for other studies related to the estimation of the compression depth, because the signals obtained in the manikin platform are very similar to those recorded during a real resuscitation episode.

Approximations for Binary Gaussian Process Classification

We provide a comprehensive overview of many recent algorithms for approximate inference in Gaussian process models for probabilistic binary classification. The relationships between several approaches are elucidated theoretically, and the properties of the different algorithms are corroborated by experimental results. We examine both 1) the quality of the predictive distributions and 2) the suitability of the different marginal likelihood approximations for model selection (selecting hyperparameters) and compare to a gold standard based on MCMC. Interestingly, some methods produce good predictive distributions although their marginal likelihood approximations are poor. Strong conclusions are drawn about the methods: The Expectation Propagation algorithm is almost always the method of choice unless the computational budget is very tight. We also extend existing methods in various ways, and provide unifying code implementing all approaches.

Proteómica dirigida en la cirugía del cáncer gástrico

240 p. + anexos

Cuantificación y monitorización del hígado graso no alcohólico mediante resonancia magnética

133 p. + anexos

A New Method for Feedback on the Quality of Chest Compressions during Cardiopulmonary Resuscitation

Quality of cardiopulmonary resuscitation (CPR) improves through the use of CPR feedback devices. Most feedback devices integrate the acceleration twice to estimate compression depth. However, they use additional sensors or processing techniques to compensate for large displacement drifts caused by integration. This study introduces an accelerometer-based method that avoids integration by using spectral techniques on short duration acceleration intervals. We used a manikin placed on a hard surface, a sternal triaxial accelerometer, and a photoelectric distance sensor (gold standard). Twenty volunteers provided 60 s of continuous compressions to test various rates (80-140 min(-1)), depths (3-5 cm), and accelerometer misalignment conditions. A total of 320 records with 35312 compressions were analysed. The global root-mean-square errors in rate and depth were below 1.5 min(-1) and 2 mm for analysis intervals between 2 and 5 s. For 3 s analysis intervals the 95% levels of agreement between the method and the gold standard were within -1.64-1.67 min(-1) and -1.69-1.72 mm, respectively. Accurate feedback on chest compression rate and depth is feasible applying spectral techniques to the acceleration. The method avoids additional techniques to compensate for the integration displacement drift, improving accuracy, and simplifying current accelerometer-based devices.

Acurácia da avaliação doppler velocimétrica da velocidade máxima do pico sistólico da artéria cerebral média na detecção da anemia fetal na doença hemolítica perinatal: uma revisão sistemática

O contexto do estudo é a predição da anemia fetal em gestantes portadoras da doença hemolítica perinatal e tem como objetivo avaliar a acurácia da medida doppler velocimétrica da velocidade máxima do pico sistólico da artéria cerebral média na detecção da anemia fetal na doença hemolítica perinatal. A identificação dos estudos foi realizada com a adoção de bancos de dados gerais (MEDLINE e LILACS) e a partir de referências bibliográficas de outros autores. Os estudos selecionados tinham como critérios serem do tipo observacionais, com gestantes apresentando coombs indireto maior do que 1:8, técnica de insonação do vaso adequada, Vmax-ACM ≥ 1,5MOM, presença obrigatória de comparação com o padrão-ouro (hemoglobina fetal e/ou neonatal), e nível de evidência diagnóstica acima ou igual a 4. Os dados dos estudos selecionados foram alocados em tabelas 2x2 comparando o resultado do teste com o padrão-ouro. A acurácia diagnóstica foi expressa principalmente através da razão de verossimilhança. A revisão incluiu onze estudos, com uma amostra total de 688. Três estudos apresentaram delineamento do tipo prospectivo e nível de evidência diagnóstica categoria 1. A performance do teste em questão apresentou variação razoável. O estudo de Mari et al (2000) foi considerado o de melhor qualidade metodológica, apresentando uma RV(+) de 8,45 e uma RV(-) de 0,02. A medida do doppler da Vmax da ACM como preditor da anemia fetal na doença hemolítica perinatal está consolidada. Porém, alguns pontos precisam ser melhor esclarecidos, como o intervalo ideal dos exames em casos graves e a validade do método em fetos que já foram submetidos a transfusões intra-uterinas.

Sensing parasites: proteomic and advanced bio-detection alternatives

[EN] Parasitic diseases have a great impact in human and animal health. The gold standard for the diagnosis of the majority of parasitic infections is still conventional microscopy, which presents important limitations in terms of sensitivity and specificity and commonly requires highly trained technicians. More accurate molecular-based diagnostic tools are needed for the implementation of early detection, effective treatments and massive screenings with high-throughput capacities. In this respect, sensitive and affordable devices could greatly impact on sustainable control programmes which exist against parasitic diseases, especially in low income settings. Proteomics and nanotechnology approaches are valuable tools for sensing pathogens and host alteration signatures within microfluidic detection platforms. These new devices might provide novel solutions to fight parasitic diseases. Newly described specific parasite derived products with immune-modulatory properties have been postulated as the best candidates for the early and accurate detection of parasitic infections as well as for the blockage of parasite development. This review provides the most recent methodological and technological advances with great potential for biosensing parasites in their hosts, showing the newest opportunities offered by modern “-omics” and platforms for parasite detection and control.

Prevalência da doença hepática gordurosa não alcoólica definida pela biópsia hepática: o verdadeiro espectro em diabéticos tipo II

A doença hepática gordurosa não alcoólica (DHGNA) tornou-se a hepatopatia crônica mais comum no mundo, afetando principalmente alguns grupos de pacientes, como os diabéticos tipo II. A biópsia hepática permanece como método padrão ouro para o seu diagnóstico. A prevalência da DHGNA e seus subtipos, em especial a esteatohepatite (EH), pode estar subestimada por métodos não invasivos de diagnóstico ou superestimada pela realização da biópsia em pacientes selecionados por alterações na ultrassonografia (US) ou nas aminotransferases. Os objetivos deste estudo foram: determinar a prevalência da DHGNA (esteatose, EH e cirrose) em uma amostra de pacientes diabéticos tipo II, com base na biópsia hepática; quantificar a esteatose, inflamação e fibrose quando presentes; identificar fatores preditivos de DHGNA, EH e fibrose significativa (≥ estágio 2) e avaliar o valor das aminotransferases e da US de abdome para o diagnóstico de EH e fibrose significativa. Todos os diabéticos tipo II, entre 18 e 70 anos, consecutivamente atendidos no ambulatório de Diabetes do Hospital Universitário Pedro Ernesto, eram candidatos a participar do estudo. Foram excluídos pacientes com sorologias positivas para hepatite B ou C, outras doenças hepáticas crônicas, uso de drogas hepatotóxicas ou esteatogênicas, etilismo (≥20g/dia), obesidade grau III, comorbidades graves, gravidez ou por recusa em participar do estudo. Dos 396 pacientes triados com critérios de inclusão, 85 foram incluídos. Todos os pacientes foram submetidos à avaliação clínica, exames laboratoriais, US de abdome e biópsia hepática. As lâminas foram analisadas por dois patologistas independentes e a DHGNA foi graduada pelo NASH Clinical Research Network Scoring System. A concordância entre os patologistas foi medida pelo coeficiente Kappa (k) e foi realizada análise multivariada por regressão logística para avaliação dos fatores associados de forma independente à DHGNA, EH e fibrose significativa. A prevalência de DHGNA na amostra foi de 92%, sendo 50% esteatose simples, 40% EH e 2% cirrose. A concordância (k) entre os patologistas foi 0,78. A esteatose foi leve na maior parte dos pacientes com esteatose simples e predominantemente acentuada nos pacientes com EH (p<0,001). A fibrose foi verificada em 76% dos pacientes com EH, sendo significativa em 41% deles. A presença de síndrome metabólica foi associada de forma independente à DHGNA, o índice de massa corporal e a circunferência abdominal aumentada à EH e a dosagem de alanina aminotransferase (ALT) à EH e à fibrose significativa. Apenas um de 21 pacientes (5%) com US e ALT normais apresentou EH. A prevalência da EH aumentou progressivamente com o aumento do grau de esteatose na US e com o aumento da ALT. Conclusão: A prevalência da DHGNA estimada pela biópsia hepática sem vieses de seleção foi muito elevada. Apesar de alto, o percentual de EH e fibrose significativa foi inferior ao dos estudos com biópsias em diabéticos selecionados por alterações na US e aminotransferases. EH foi associada a esteatose acentuada na histologia. A obesidade foi um cofator importante no diagnóstico de EH. O melhor desempenho da ALT e da US foi o de excluir as formas graves de DHGNA quando normais.

ELF (Enhanced Liver Fibrosis) como marcador não invasivo de fibrose hepáticana hepatite C crônica

A fibrose hepática é o aspecto mais relevante e o mais importante determinante de morbimortalidade na hepatite C crônica (HCC). Historicamente, a biópsia hepática é o método de referência para avaliação da fibrose causada pela HCC, apesar de apresentar limitações. O estudo de marcadores não invasivos, que possam obviar a necessidade da biópsia, é uma área de constante interesse na hepatologia. Idealmente, a avaliação da fibrose hepática deveria ser acurada, simples, prontamente disponível, de baixo custo e informar sobre o prognóstico da patologia. Os marcadores não invasivos mais estudados são a elastografia hepática transitória (EHT) e os laboratoriais. A EHT já foi extensamente validada na HCC e está inserida na rotina de avaliação destes pacientes. Dentre os laboratoriais, existem diversos testes em continua experimentação e, até o momento, nenhum foi integrado à prática clínica no Brasil, embora já aplicados rotineiramente em outros países. O Enhanced Liver Fibrosis (ELF), um teste que dosa no soro ácido hialurônico, pró-peptídeo amino-terminal do colágeno tipo III e inibidor tissular da metaloproteinase 1, tem se mostrado bastante eficaz na detecção de fibrose hepática significativa e de cirrose na HCC. Neste estudo o ELF teve o seu desempenho avaliado em relação a biópsia hepática e demonstrou apresentar boa acurácia na detecção tanto de fibrose significativa quanto de cirrose. Na comparação com a EHT apresentou acurácia semelhante para estes mesmos desfechos, com significância estatística. No entanto, foi observada uma superestimação da fibrose com a utilização dos pontos de corte propostos pelo fabricante. Este achado está em acordo com a literatura, onde não há consenso sobre o melhor ponto de corte a ser empregado na prática clínica. Com a ampliação da casuística foi possível propor novos pontos de corte, através da análise clássica, com a biópsia hepática como padrão ouro. O resultado obtido vai ao encontro do observado por outros autores. Em seguida, os novos pontos de corte do ELF foram reavaliados sem que a biópsia hepática fosse a referência, através da análise de classes latentes. Mais uma vez o ELF apresentou bom desempenho, inclusive com melhora de suas sensibilidade e especificidade em comparação com a análise clássica, onde a biópsia hepática é a referência. Assim sendo, é possível concluir que o ELF é um bom marcador não invasivo de fibrose hepática. No entanto, para detecção de fibrose significativa e cirrose, deve ser considerada a aplicação na prática clínica dos novos pontos de corte aqui propostos.

Eficácia do treinamento físico virtual na dor lombar crônica inespecífica, equilíbrio corporal, autonomia funcional e humor de idosas: experimento controlado, randomizado e duplo cego

Atualmente novos métodos de exercício físico vêm sendo pesquisados no campo da promoção da saúde, prevenção e tratamento de doenças. Uma estratégia inovadora e com expressiva aceitação no meio científico é a utilização da tecnologia de realidade virtual nas sessões terapêuticas para pessoas com distúrbios neurológicos e treinamento preventivo contra quedas em idosos, apresentando resultados promissores, motivando novos desenhos de estudos nessa área, porém com indivíduos de características clínicas diferenciadas. O objetivo da presente dissertação é abordar a tecnologia de realidade virtual, assim como seus dispositivos, na avaliação do equilíbrio corporal e treinamento de idosos. O artigo de confiabilidade da medida faz uma abordagem inovadora da medida quantitativa da estabilidade corporal, sendo esta avaliada por um instrumento de baixo custo e validado em relação ao padrão-ouro. Nesse artigo concluiu-se que o instrumento testado apresenta confiabilidade. O experimento controlado e randomizado com duplo cegamento é apresentado no formato de artigo original, contendo um resumo, introdução, finalizada pelo objetivo do estudo, que esclarece o que será estudado; depois segue a parte de materiais e métodos que descreve a amostra, as intervenções, as avaliações das respostas dos participantes e a análise dos dados, mostrando como foi realizado o estudo; seguido dos resultados, discussão, conclusão e referências. Nesse experimento concluiu-se que o treinamento com realidade virtual foi capaz de melhorar a autonomia funcional de idosas para sentar.

玉簪品种的引种，栽培和组织培养

本研究通过对玉簪属植物的组织培养，发现以腋芽、花序、试管苗的叶片为外植体，均可达到迅速繁殖的目的，但对于不同的玉簪品种来说，所能采用的外植体的种类又不尽相同：对于非嵌合体玉簪品种，以腋芽、花序、试管苗的叶片作外植体都可以;而对于嵌合体玉簪品种，如果以花序或试管苗的叶片为外植体，通过诱导不定芽进行快繁，在所得的试管苗中，超过50%的个体失去斑叶特性，这在实际生产中是不可行的，如果以腋芽为外植体，所得试管苗中多于95%的可保持原有嵌合体特征，故为理想的外植体。 在以腋芽为外植体的离体培养中，取嵌合玉簪品种H. ‘Francee’和H. ‘Ground Master’的芽作材料，通过对试验结果的分析、比较，选出了合适的繁殖培养基：MS ＋ BA0.5mg/L + NAA0.5mg/L + KH2PO4150mg/L + 水解乳蛋白500mg/L + 蔗糖30g/L + 琼脂 5.6g/L，其可提高腋芽分化率，达到了快速繁殖的目的，此外，该培养基还可保持原来的生长势，降低斑叶特性分离比;同时选出了生根培养基：MS + IAA1mg/L + 蔗糖30g/L + 琼脂5.6g/L。 以花葶为外植体的试验，证实了此种方式仅适合非嵌合体玉簪的快速繁殖。 在以叶片为外植体的研究中，取了嵌合体品种H. ‘Francee’、H. ‘Ground Master’、H. ‘Gold Standard���、H. ‘Color Glory’和H. ‘Little Ming’的再生叶征作材料，通过对试验结果的分析、比较、观察到在培养基：MS + BA4mg/L + NAA0.1mg/L + 蔗糖 30g/L + 琼脂 5.6g/L上只有芽的形成，培养基：MS + BA0.4mg/L + NAA0.4mg/L + 蔗糖 30g/L + 琼脂 5.6g/L则利于根的发生，而培养基：MS + BA4mg/L + NAA0.4mg/L + 蔗糖 30g/L + 琼脂 5.6g/L促进根或（和）不定芽的产生，则因品种的不同而变化，另外还发现，经诱导不定芽途径所得到的试管苗，仅少于5%的个体保持斑叶特性，所以不可用于嵌合体玉簪的组织培养，但可快速繁殖非嵌合体玉簪。

Imaging the femoral cortex: thickness, density and mass from clinical CT.

There is growing evidence that focal thinning of cortical bone in the proximal femur may predispose a hip to fracture. Detecting such defects in clinical CT is challenging, since cortices may be significantly thinner than the imaging system's point spread function. We recently proposed a model-fitting technique to measure sub-millimetre cortices, an ill-posed problem which was regularized by assuming a specific, fixed value for the cortical density. In this paper, we develop the work further by proposing and evaluating a more rigorous method for estimating the constant cortical density, and extend the paradigm to encompass the mapping of cortical mass (mineral mg/cm(2)) in addition to thickness. Density, thickness and mass estimates are evaluated on sixteen cadaveric femurs, with high resolution measurements from a micro-CT scanner providing the gold standard. The results demonstrate robust, accurate measurement of peak cortical density and cortical mass. Cortical thickness errors are confined to regions of thin cortex and are bounded by the extent to which the local density deviates from the peak, averaging 20% for 0.5mm cortex.