NLP-CISUC/PROPOR_FOS_Classification huggingface dataset:
Desenvolvimento de placa geradora de sinais para ultrassons terapêuticos

Palavras-chave: Ultrassons terapêuticos

É notável o caminho percorrido no desenvolvimento de tecnologias que auxiliam os profissionais de saúde no desempenho das suas funções. Os dispositivos desenvolvidos têm um grande impacto na rotina destes assim como dos utentes, podendo contribuir para a diminuição da duração dos exames, aumentar as probabilidades de sucesso de uma intervenção cirúrgica e diminuir o tempo de recuperação em caso de lesão. A Medicina Física e Reabilitação é uma área que tem beneficiado do desenvolvimento de dispositivos médicos com eletrónica integrada. Estes permitem aos profissionais o tratamento de lesões musculares não somente com massagens musculares mas também com dispositivos que permitam aumentar a temperatura dos tecidos lesados, essencial para o tratamento dos mesmos. Este projeto tem como principal objetivo o desenvolvimento de um dispositivo de ultrassons terapêuticos passível de ser utilizado em Medicina Física e Reabilitação. O projeto engloba quatro etapas: estudo e definição dos requisitos físicos, técnicos e fisiológicos para o dispositivo; desenvolvimento do hardware necessário por forma a cumprir os requisitos definidos; elaboração do firmware que permita controlar o hardware e obter modalidades terapêuticas distintas e, finalmente testes ao protótipo construído. Inicialmente foram estudados os princípios físicos dos ultrassons e quais os seus efeitos ao nível dos tecidos biológicos que potenciam o seu uso como agente terapêutico. Posteriormente foram enumerados os requisitos técnicos que o dispositivo deveria cumprir. Numa segunda etapa foi desenvolvido o hardware necessário à implementação dos requisitos definidos, com recurso ao software Altium Designer 10®. Foram realizadas simulações e testes por forma a descobrir a abordagem mais adequada. Durante o desenvolvimento do hardware foram identificados alguns dos requisitos do firmware; essencialmente no que diz respeito ao condicionamento do sinal. O firmware, desenvolvido com recurso à linguagem de programação C, foi arquitetado por forma a cumprir esses requisitos e também para possibilitar a emissão de ondas com caraterísticas diferentes. Finalmente, os testes finais do protótipo consistiram na integração do hardware e firmware desenvolvidos e o teste do sistema como um todo, permitindo a validação do protótipo. Palavras chave: Dispositivo médico, ultrassons terapêuticos, hardware, Altium Designer10®, firmware, linguagem de programação C.

Área científica: Ciências Exactas e Naturais
Criação de uma base de dados relativa a elementos extraídos de imagens médicas

Palavras-chave: Base de dados,Imagiologia médica

A prática médica envolve milhares de profissionais de saúde, pacientes, procedimentos, protocolos, exames e tratamentos e cada um deles tem de ser registado, descrito e possui e/ou gera informação própria. Num centro de imagiologia médica são produzidos, diariamente, vários gigabytes de informação deste tipo, sendo a maior parte constituída por dados de imagem médica. É necessário armazenar, processar e analisar a informação recolhida o mais rápido e facilmente possível, usando eficientemente os dados disponíveis. Neste trabalho descreve-se o desenvolvimento de uma Base de Dados de estudos de PET/CT, concebida com o objectivo de permitir não só a análise das imagens em si, mas também da meta-informação a ela associada (armazenada nos cabeçalhos dos ficheiros dos exames) e a inclusão de nova informação gerada a partir do processamento da imagem e de algoritmos de classificação adequados, tratamento estatístico e mineração de dados. Procedeu-se à recolha de todos os exames deste tipo realizados no ICNAS até ao momento presente, analisou-se a informação que se encontrava estruturada nos seus cabeçalhos, extraiu-se esta informação, e modelou-se uma Base de Dados adequada para recebê-la e permitir a sua modificação, expansão e processamento. Este processo foi realizado recorrendo a ferramentas de modelação (Sybase Power Designer 15) e de geração (PostgreSQL e pgAdmin III) de uma plataforma deste tipo, e as restantes rotinas de extracção, carregamento e processamento de dados foram desenvolvidas na linguagem de programação MATLAB, para proceder à gestão da informação. Criou-se também uma interface gráfica em MATLAB para permitir um fácil acesso à Base de Dados e também às ferramentas de processamento de informação para ela especificamente desenvolvidas. A plataforma no seu todo servirá também para organizar e integrar a informação ao nível da instituição, e para formação e treino dos investigadores na análise e percepção da imagem médica. Palavras-chave: Base de Dados, Imagem Médica, PET/CT, Meta-informação, Interface Gráfica com o Utilizador, Processamento de Dados, Integração de Informação

Área científica: Ciências Exactas e Naturais
Detecção das alterações estruturais e funcionais para a doença de Alzheimer

Palavras-chave: Doença de Alzheimer,Ressonância magnética,Tomografia

A doença de Alzheimer (DA) é uma doença neurodegenerativa, reconhecida como uma das doenças que mais afecta a população idosa. É caracterizada por uma perda progressiva e irreversível dos neurónios, de forma mais acentuada na matéria cinzenta, mais especificamente na zona do hipocampo. A tomografia por emissão de positrões (PET) é uma técnica imagiológica funcional que mede concentrações locais de uma molécula radioactivamente marcada injectada no paciente. No estudo da DA, que se caracteriza por apresentar placas β-amilóide e emaranhados neurofibrilares, o agente imagiológico Pittsburgh Compound B (PiB) permite que se identifique a deposição de Aβ in vivo. Para permitir comparações entre sujeitos e estudos longitudinais, as imagens obtidas com PiB-PET precisam de ser quantificadas. Vários métodos foram propostos na literatura para quantificar imagens PET. Neste trabalho, implementaram-se três destes métodos, que foram posteriormente aplicados a imagens PET. Tanto os métodos como os resultados correspondentes são discutidos. A morfometria voxel-a-voxel (VBM) é uma técnica estatística que tem vindo a demonstrar resultados biológicos bastante plausíveis e que permite a identificação de diferenças estruturais ou funcionais entre cérebros de sujeitos saudáveis e sujeitos com DA. Com a implementação do VBM pretende-se identificar as alterações na matéria cinzenta de imagens de ressonância magnética de sujeitos com DA quando comparados com sujeitos saudáveis, onde se verifica que as alterações mais evidentes ocorrem na matéria cinzenta, mais especificamente na zona do hipocampo. A mesma técnica pode ser aplicada a imagens PET. Esta tese discute os aspectos metodológicos e possíveis escolhas associadas a estudos VBM, aplicáveis tanto a dados MRI como dados PET. Todos os passos para estes estudos foram implementados e são disponibilizados para futuras análises VBM. Palavra-Chave: Doença de Alzheimer, DA, Morfometria Voxel-a-Voxel, VBM, Modelos de Quantificação, PiB, Tomografia por emissão de positrões, PET, Ressonância magnética, MRI

Área científica: Ciências Exactas e Naturais
Sistema de aquisição, amostragem e transmissão de dados biométricos

Palavras-chave: Dados biométricos,Doenças cardiovesculares - monotorização,Telemetria

Atualmente, as doenças cardiovasculares e anomalias do aparelho respiratório são umas das causas de morte mais incidentes na sociedade que, a juntar ao aumento da esperança média de vida e à larga percentagem de população idosa, são responsáveis pela existência de diversos grupos de risco. A saúde e aumento da qualidade de vida destes grupos são de extrema importância e, por isso, necessitam de constante vigilância diária dos seus parâmetros vitais. A Intellicare, spin-off da ISA, possui um produto denominado OneCare-Sensing, que possui uma aplicação Android para dispositivos móveis, para obtenção, e posterior envio para um servidor remoto, de parâmetros de tensão arterial, glicemia e peso, provenientes de sensores de saúde. O objetivo do projeto consistiu no melhoramento e adição de funcionalidades da aplicação Android do produto, criando então o OneCare-Sensing Plus. Foram desenvolvidos módulos de compatibilidade com dois novos sensores médicos, Nonin 4100 e bioPLUX, que permitem a receção Bluetooth de novos parâmetros, como oximetria, frequência cardíaca, eletrocardiograma, respiração e temperatura. A interface da aplicação desenvolvida apresenta os valores quantitativos da oximetria e frequência cardíaca, assim como a representação gráfica do eletrocardiograma e respiração. Foi também desenvolvida uma nova componente de transmissão de dados para o servidor remoto, utilizando a tecnologia Message Queuing Telemetry Transport. A correção fisiológica dos dados obtidos pelos sensores não é garantida, pois não foi possível efetuar a validação dos parâmetros de saúde. Contudo, este sistema de telemetria permite a disponibilização online dos valores adquiridos pelos aparelhos médicos, nas medições efetuadas ao paciente, no seu domicílio. Sendo possível aos profissionais de saúde ou prestadores de cuidados médicos, ter acesso a toda a informação de um paciente específico. Palavras-chave: Telemetria, saúde, Android, OneCare-Sensing Plus, Nonin 4100, bioPLUX, Bluetooth, oximetria, frequência cardíaca, ECG, ritmo respiratório, temperatura, MQTT,

Área científica: Ciências Exactas e Naturais
Desenvolvimento e estudo de novos materiais para aplicação em OLEDs

Palavras-chave: Difracção de raios X.,Luz orgânica - emissores,Organic light emitting devices.

Neste projecto foram sintetizados e caracterizados novos compostos de coordenação org ânicos com lantanídeos, que possuem propriedades ópticas radiativas indicadas para aplicação em camadas emissoras de OLEDs. Os lantanídeos utilizados foram o Euró- pio, Térbio e Túlio. Foi possível observar foto-luminescência para três compostos de coordenação com Európio e quatro de Térbio. A emissão de luz vermelha por parte dos compostos de Európio foi conseguida coordenando-o com beta-dicetonatos e fenantrolinas. Já os compostos de Térbio, não mostraram a mesma tendência, tendo de ser coordenados com ácidos carboxílicos para apresentar emissão de luz verde. Não se veri-  cou foto-luminescência para os compostos de coordenação de Túlio. Dos compostos de coordenação obtidos, quatro foram seleccionados para serem utilizados como camada emissora em protótipos OLED. O resultado nal foi a observação de electroluminescência. Ao longo desta Tese de Mestrado são apresentadas as propriedades estruturais, ópticas e magnéticas dos vários compostos juntamente com as propriedades eléctricas e electro- ópticas dos respectivos protótipos OLED

Área científica: Ciências Exactas e Naturais
Morfologia de redes vasculares: estudo computacional

Palavras-chave: Angiogénese,Rede vascular - simulação por computador

A morfologia das redes vasculares varia com o tipo de tecido e determina a progressão de várias patologias, nomeadamente dos tumores ou das doenças oculares, de que é exemplo a retinopatia diabética. Um dos principais mecanismos reguladores do desenvolvimento das redes vasculares é a angiogénese, um processo através do qual novos vasos sanguíneos crescem a partir de outros pré-existentes. A angiogénese vê-se, até hoje, implicada em mais de 70 doenças que fomentam uma explosão de interesses pela sua investigação. Apenas com conhecimento biológico profundo do tema é possível o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas que tomam a angiogénese como alvo, promovendo-a ou impedindo-a. Com esse intuito, têm sido propostos também dezenas de modelos matemáticos e realizadas imensas simulações computacionais. Nesta dissertação são discutidos alguns dos principais mecanismos subjacentes à angiogénese, seguido de uma breve descrição do que já foi feito ao nível dos modelos encontrados na literatura. É exposto com destaque aquele em que assenta este trabalho, um modelo multi-escala de interface difusa que descreve a dinâmica da interface entre os novos capilares formados e o estroma. O comportamento das células endoteliais vasculares, que em resposta a um gradiente de fatores pró-angiogénicos leva ao crescimento de uma árvore de vasos sanguíneos, é descrito através de quatro equações. Estes fatores pró-angiogénicos são a chave de todo o processo, sendo inicialmente produzidos por células em hipóxia e difundidos na matriz extracelular até que haja o encontro com células endoteliais de um capilar já formado. Várias modificações ao modelo são apresentadas, de entre as quais se destacam a completa incorporação da via de sinalização Delta-Notch, o fluxo sanguíneo e formação de anastomoses. Diversas combinações de parâmetros do modelo, tais como a quimiotáxia ou a taxa de proliferação celular, foram testadas, de forma a avaliar a influência das modificações feitas no padrão vascular. Em termos quantitativos, avaliou-se a ramificação e o diâmetro médio capilar das redes formadas, sendo que as mais claras tendências são devidas à incorporação do fluxo sanguíneo no modelo. Prevendo como crescem os capilares em diferentes situações patológicas, por variação de certos conjuntos de parâmetros, este modelo poderá ser muito vantajoso no desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas, podendo antever meios para minimizar efeitos adversos dos tratamentos e evitar a sua resistência. No CD anexo ao presente documento encontram-se vídeos resultantes do trabalho de simulação, tornando assim possível, de forma mais ilustrativa, uma melhor contextualização dos eventos no tempo. Palavras-Chave: angiogénese, modelo de interface difusa, redes vasculares, simulação

Área científica: Ciências Exactas e Naturais
Síntese de hidrogéis biocompatíveis para encapsulamento de fármacos

Palavras-chave: Engenharia biomédica,Materiais biocombustíveis,Hidrogéis,Dextrano

Este projecto tem como tema a Síntese de hidrogéis biocompatíveis para encapsulamento de fármacos e como objectivo produzir um material biocompatível, mais propriamente um hidrogel biopolimérico, com características específicas capazes de promover o encapsulamento do fármaco 5-fluorouracilo (5-Fu). Os materiais biopoliméricos são bastante atraentes para aplicações biomédicas, uma vez que podem combinar a degradabilidade in vivo com a boa biocompatibilidade e, desta forma, podem ser usados como agentes encapsulantes com o objectivo de libertarem compostos bioactivos. Dentro do grupo dos biopolímeros, os polissacarídeos apresentam vantagens importantes como, alta estabilidade, segurança, hidrofilicidade e biodegradabilidade. Um exemplo de um polissacarídeo bastante promissor é o dextrano, que tem sido comumente utilizado para várias aplicações biomédicas e, uma vez que apresenta propriedades de biodegradabilidade, de biocompatibilidade e de interacção com os fármacos, foi este o biopolímero utilizado com maior destaque. Como os polissacarídeos são um grupo de biopolímeros solúveis em água, têm sido bastante utilizados para preparar hidrogéis graças à sua capacidade de formar géis sob condições bem definidas. Os hidrogéis são redes reticuladas tridimensionais, que são capazes de absorver grandes quantidades de água sem sofrerem dissolução, podendo consequentemente funcionar como sistemas de libertação controlada de fármacos. O trabalho experimental teve início com a reprodução de diferentes hidrogéis, que depois de sintetizados e precipitados foram utilizados para formarem filmes. Enquanto que os hidrogéis que não permitiram a formação de um filme foram postos de parte, os que permitiam foram submetidos a uma série de testes de forma a ser possível analisar as suas características. Após terem sido estudados os distintos comportamentos dos vários filmes, foram escolhidos os que manifestaram as características mais apropriadas para se proceder ao encapsulamento do fármaco 5-Fu. O processo de libertação do fármaco foi estudado através de dois métodos distintos, os quais tinham como igual objectivo proporcionar uma libertação controlada do 5-Fu. Palavras chave: Biopolímero; Dextrano; Hidrogel; Encapsulamento; 5-fluorouracilo; Libertação controlada.

Área científica: Ciências Exactas e Naturais
Otimização de um dispositivo de estimulação magnética transcraniana      NA

Palavras-chave: Engenharia biomédica,neuropsiquiatria,Estimulação,Magnética transcraniana

A estimulação magnética transcraniana (do inglês, transcranial magnetic stimulation, TMS) é uma técnica médica utilizada no tratamento de patologias neuropsiquiátricas, tal como a depressão (aprovada em 2008 pela United States Food and Drug Administration). Esta técnica consiste na indução de correntes cerebrais através da aplicação de campos magnéticos transientes. A TMS foi proposta em 1985, contudo, a sua utilização no tratamento de várias doenças neurológicas não tem sido mais aprofundada devido à sua incapacidade de estimulação de regiões cerebrais profundas. Este facto deve-se sobretudo às limitações físicas resultantes da presença de descontinuidades, particularmente a existente entre o escalpe e o ar. O trabalho aqui apresentado propõe um sistema otimizado formado por várias bobinas, que visa a estimulação profunda de todo o cérebro ou de apenas um hemisfério. Este sistema é designado por configuração ortogonal. A configuração ortogonal foi desenvolvida através do software COMSOL Multiphysiscs AC/DC. Os resultados das simulações revelam que este sistema é capaz de originar um valor de indução relativa no centro do cérebro, relativamente à indução máxima na superfície do mesmo, sem precedentes (57,6%). Tal capacidade de penetração supera os sistemas do estado da arte de TMS. Este avanço de capacidade de indução (57,6%), resulta da presença de líquido condutor (e.g., uma simples solução salina) a envolver o conjunto de bobinas, bem como parte da cabeça do doente. Além da capacidade de estimulação de todo o cérebro (e.g. potencialmente útil para a profilaxia de doentes com epilepsia), o sistema proposto é também capaz de estimular preferencialmente um hemisfério, que poderá ser útil na reabilitação após acidente vascular cerebral, entre outras aplicações. Para completar este trabalho foi proposto e simulado um sistema de estimulação cerebral profunda de TMS adaptado a ratos. Concluiu-se que apenas uma bobina circular simples, quando imersa em líquido condutor, permite um elevado valor de indução relativa no centro do modelo do cérebro de um rato. Estes resultados sugerem a continuação do desenvolvimento de um tal sistema TMS dedicado ao cérebro de ratos. Palavras-chave: Estimulação magnética transcraniana; Estimulação cerebral humana e animal; Estimulação cerebral profunda; Otimização; Protótipo.

Área científica: Ciências Exactas e Naturais
Desenvolvimento de uma base de dados para registo de incidentes e gestão de risco em radioterapia

Palavras-chave: Engenharia biomédica,Informática,Radioterapia

Sendo a radioterapia uma área de tratamento altamente complexa e com um detalhado plano de execução, torna-se fundamental que seja seguido um rigoroso controlo de todo o processo. Assim sendo, o registo de incidentes, falhas e/ou quase-falhas ocorridos em radioterapia torna-se um ponto crucial em toda a cultura de segurança com os profissionais e doentes desta área e deve ser gerido proativamente. Recentemente novas plataformas online a nível internacional têm vindo a atualizar o seu sistema de registo, classificação e análise de incidentes ocorridos. Este trabalho faz uma revisão da terminologia, classificação e métodos utilizados internacionalmente no registo de incidentes por forma a desenvolver um novo sistema de registo de incidentes no serviço de Radioterapia do IPOCFG que permita seguir as recomendações internacionais nesta área. Foi desenvolvida uma base de dados em português com o nome RIRAD (Registo de Incidentes em RADioterapia), que segue um método sequencial e detalhado de cada etapa do processo de tratamento em radioterapia. Isto permitirá que cada registo fique arquivado e possa ser estudado e analisado quando desejável, seguindo a forte tendência internacional de tornar os sistemas de registo de incidentes em sistemas de contínua aprendizagem. A funcionalidade deste sistema foi, ainda, testada através da inserção dos registos de incidentes existentes no IPOCFG relativos ao ano de 2010. Foi feita uma análise estatística destes dados, permitindo uma observação mais detalhada à ocorrência de erros e incidentes, possibilitando assim que sejam tomadas medidas preventivas que possam reduzir e/ou evitar novas ocorrências. Palavras-chave: Radioterapia, Base de Dados, Access, Registo de Incidentes, Sistema de registo e aprendizagem

Área científica: Ciências Exactas e Naturais
Desenvolvimento de um sensor de determinação da vitalidade dentária

Palavras-chave: Doença pulpar-diagnóstico,Oximetria de pulso,Polpa dentária,Polpa dentária-doenças,Vitalidade pulpardentária

Apesar da diferente morfologia, os dentes partilham uma estrutura fisiológica semelhante. Todos apresentam coroa, raíz e uma cavidade pulpar no interior da qual se encontra um  tecido condutor altamente vascularizado e inervado – a polpa dentária. Existem diversos  factores que ameaçam a vitalidade pulpar, provocando numa primeira fase a inflamação  da polpa — pulpite — e numa fase posterior a sua morte — necrose.  Neste contexto, esta tese de mestrado tem por objetivo desenvolver um sensor capaz de  auxiliar no diagnóstico da patologia pulpar, permitindo orientar o procedimento  terapêutico destinado a combater a infecção, que poderá estimular a inflamação nos  tecidos envolventes e o desenvolvimento de lesões periapicais como abcessos,  granulomas e quistos.  Actualmente, os métodos de diagnóstico de vitalidade dentária mais comuns são os testes  de sensibilidade térmicos e eléctricos, contudo, para além de serem dolorosos, são  também alvo de alguma subjectividade. O objectivo de desenvolver um sensor pretende  ultrapassar as dificuldades referidas de modo a fornecer resultados mais fidedignos. O  seu funcionamento encontra-se, por isso, assente na técnica de oximetria de pulso,  permitindo inferir resultados mensuráveis da vascularização da polpa dentária e, desta  forma, prever o seu estado de degeneração. Palavras-chave: Vitalidade Pulpar Dentária, Oximetria de Pulso, Métodos de  Diagnóstico da doença Pulpar.

Área científica: Ciências Exactas e Naturais
Design de sinergias adaptativas e de sistemas de parâmetros de entrada para o controlo de uma mão prostética sub atuada

Palavras-chave: Mão prostética sub atuada,Preensão,Sinergia,Sinergias Adaptativas,Underactuated prosthetic hand,Grasp,Synergy,Adaptive synergies

Esta dissertação estuda e projeta sinergias adaptativas para que uma mão robótica, a ISR-Softhand consiga agarrar o maior número de objetos possível. A ISR-Softhand é um protótipo de uma mão robótica antropomórfi ca sub-atuada complacente, com articulações elásticas, para aplicações prostéticas. A complacência incluída nas articulações dos dedos, promove uma boa adaptabilidade da mão ao agarrar um vasto número de objetos com apenas três atuadores. Deste modo, é pretendido criar o mínimo de sinergias adaptativas que consigam agarrar o máximo de objetos possível. Neste trabalho a mão robótica foi proposta a imitar uma lista de 33 preensões utilizadas no dia a dia, tendo as preensões realizáveis sido agrupadas em cinco grupos e consequentemente criadas cinco sinergias adaptativas e respetivos parâmetros de entrada para cada um dos grupos, respetivamente. Além do projeto das sinergias adaptativas, foram ainda tiradas conclusões sobre a relação entre a complacência da mão e a simplicidade dos sistemas de controlo. Por fim, foi feita uma análise visando o projecto de uma mão mais simples, com um número reduzido de atuadores e sinergias, sem que a funcionalidade da mão seja afetada, com o objetivo da aplicação de elétrodos de Eletromiografi a (EMG) para o futuro controlo da prótese robótica.

Área científica: Ciências Exactas e Naturais