[Elementos De Genetica Medica De Emery
Gildo Santiago
Introduction: The heart is a vital organ that acts as an electrical-mechanical pump, which transports essential substances to different tissues and organs in the body. Any impairment in its ability to effectively pump blood can lead to dysfunction and irreversible organ damage, even death. Factors like genetics, aging, poor diet, sedentary lifestyle, and excessive alcohol consumption can affect heart health and contribute to heart diseases, including cardiac arrhythmias. Arrhythmias, such as atrial tachycardia (AT), flutter (AFL) and fibrillation (AF), have a high prevalence, been 1-2% for AF in adult population, increasing the risk of thromboembolism, heart failure and stroke. Electrophysiological examinations are typically used to identify arrhythmic regions in the heart but are usually invasive, time-consuming, and costly. Body surface potential mapping (BSPM) is a non-invasive alternative to obtain spatiotemporal information of the electrophysiologic behavior of the heart. The Electrocardiographic imaging (ECGi) is a technic that allows the non-invasive reconstruction of the epicardial signals by using the BSPM signals and the torso and heart geometries, extracted from medical imaging. From this, the present work aims to develop maps and classifiers, based on BSPM and ECGi, that could help the clinicians by providing information about the nature of the arrhythmia and the location of its maintaining mechanism.
Hypothesis: The non-invasive analysis of high-density mapping, such as the BSPM, can provide useful information for the clinicians, aiding their decision making and easing the invasive procedure, consequently reducing the intervention time.
General Objective: Study and develop pipelines to better understand atrial arrhythmias, with possible applications in clinics by given information about the nature of the arrhythmia and the location of its maintaining mechanism.
Specific objectives: Extract biomarkers from BSPM signals and rank them by its contribution in the discrimination of the kind of arrhythmia and the location of the mechanism; Construct classifiers based on the best ranked biomarkers; and Create maps based on the optical flow of reconstructed atrial signals, and locate the maintaining arrhythmic mechanism with these maps.
Methods: This work is divided in two parts: the first part consists in the extraction of biomarkers from BSPM and ECGi, the ranking of the biomarkers based in three metrics, and the creation of classifiers based in logistic regression, using the best ranked classifiers. These classifiers aim to discriminate different arrhythmia mechanism and find its location between left and right atria. The second part of this work consists in a creation of maps based in the optical flow of the reconstructed ECGi signals, and its use in the location of functional rotors (FR) and ectopic foci (EF).
In the second part of the work, the reconstructed signals of the atrial, obtained through ECGi, was used in the Farnebck Optical Flow (FO) algorithm, by using an element-wise projection, interpolation and bidimensional processing. That is, all processing was computed for each vertex of the atria geometry. The processing consists in the obtention of the motion vector field (MVF) with FOF, and the computation of the curl and the divergent of this MVF, generating two maps, curl map (CM) and divergent map (DM). Then the value obtained in the center of the CM and the DM computed for each vertex was assigned to this vertex, generating a three-dimensional CM (CM3D) and DM (DM3D). The vertex with maximum absolute value in the CM3D was considered a FR, and the maximum value of the DM3D was considered an EF. The accuracy of the mechanism location was calculated by comparing the results for the reconstructed atrial signals and the original signals, and considering the location within a normalized error of 10% as a true positive. Also, was calculated the accuracy of detecting the mechanism in the correct atrium and the mean normalized error between the original and located positions.
For the second section, the proposed method could locate the mechanisms with a mean normalized error of 7% for the EF mechanism, and 19% for FR. Different values of signal to noise ratio (SNR), did not seem to affect the accuracy.
Conclusions: Noninvasive maps allow extraction of biomarkers to classify arrhythmia and locate its mechanism in the atria non-invasively. Also, the analysis of the spatial dynamic of the signals with optical flow applied to reconstructed atrial signals showed a great contribution to the location of arrhythmic mechanisms even before the invasive intervention. Analysis with BSPM and ECGi seems to have a great potential in aiding the treatment and diagnosis of atrial arrhythmias.
O cncer de mama o mais frequentemente diagnosticado e a principal causa de morte relacionada ao cncer em mulheres em todo o mundo. No Brasil, excluindo os tumores de pele no melanoma, o cncer de mama o de maior incidncia em mulheres de todas as regies, com taxas mais altas nas regies Sul e Sudeste. A sobrevida do cncer de mama pode refletir a agressividade da doena, eficcia e efetividade do tratamento, entre outros aspectos. Nesse contexto, observa-se a lacuna de modelos de Aprendizado de Mquina aplicados predio da sobrevida do Cncer de Mama que possam ser incorporados prtica clnica, pelos diferentes resultados apresentados nos estudos prvios. Mediante o exposto, a presente pesquisa apresenta as evidncias sobre o tema que possam contribuir prtica clnica.
A crie de radiao uma das complicaes mais prevalentes da radioterapia de cabea e pescoo, e sua rpida progresso pode levar perda do elemento dental em poucos meses. Para evitar seu desenvolvimento e progresso, estratgias como aplicao profissional de fluoreto, uso de bochechos com fluoreto ou clorexidina, assim como de dentifrcios remineralizantes tm se mostrado eficientes. Contudo, isso requer muita cooperao do paciente, o que pode ser difcil em pacientes em fase de reabilitao. Assim, estratgias que modifiquem a estrutura do tecido dentrio, tais como o uso de lasers em alta intensidade, se mostram promissoras. Ainda, alguns biomateriais, como as vitrocermicas, tambm podem ser eficientes neste processo devido formao de hidroxiapatita carbonatada sobre as superfcies. Portanto, o presente estudo in vitro objetivou avaliar a ao do laser de Nd:YAG Q-switched (com durao de pulso de 5 ns), emitido no infravermelho (1064 nm) ou no ultravioleta (355 nm), seja isoladamente ou em associao com a aplicao de flor fosfato acidulado (FFA) ou de Biosilicato, na remineralizao de leses incipientes de crie de radiao radicular. Para tal, foram empregados blocos de dentina radicular bovina sadia, submetidos radioterapia in vitro e, aps, desmineralizados por 32h para desenvolvimento de leso incipiente de crie. Para a realizao dos tratamentos, as amostras foram distribudas em 9 grupos experimentais e, em seguida, a ativao da remineralizao foi feita por meio de ciclagem de pH com durao de 8 dias. As avaliaes das amostras foram feitas por espectroscopia de absoro no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), tomografia por coerncia ptica (OCT) e microscopia eletrnica de varredura (MEV) em dois momentos distintos: antes e aps a ciclagem de pH. Para todas as variveis resposta, foi efetuada anlise estatstica ao nvel de significncia de 5%. Observou-se que ambos os lasers isoladamente modificam a microestrutura da dentina, tais como alteraes na matriz orgnica e inorgnica, assim como derretimento e ressolidificao da superfcie da dentina; porm, as modificaes so mais evidentes no uso do comprimento de onda de 1064nm. Na associao com Biosilicato, a radiao laser aumentou sua bioatividade e, como consequncia, a formao de hidroxiapatita carbonatada. A associao da irradiao laser, seja com Biosilicato ou com FFA, aumentou a remineralizao das leses incipientes de crie. Portanto, foi possvel concluir que o laser de Nd:YAG Q-switched pode aumentar a bioatividade do Biosilicato, assim como modificar a microestrutura da dentina irradiada. Para isso, o comprimento de onda de 1064 nm o mais recomendado.
INTRODUO: Indivduos com amputao de membro superior podem ter melhor qualidade de vida com uso de prteses que podem ser do tipo esttica, mecnica, mioeltrica ou hbrida. Segundo os usurios de prteses, os modelos atuais produzidos por mtodos convencionais so desconfortveis e pesados, por isso existe uma taxa de abandono de uso muito alta. Na ltima dcada, modelos open source de prteses personalizadas de membro superior tm sido disponibilizados para produo com o uso da tecnologia de manufatura aditiva. No entanto, apesar desses modelos serem mais leves, funcionais, acessveis e oferecerem opo de cores, as prteses mecnicas ativas acionadas pelo movimento do punho ou cotovelo requerem esforo contnuo dessa articulao para realizar a preenso de objetos. OBJETIVO: Desenvolver e avaliar um prottipo de prtese mecnica transradial acionado pelo cotovelo, com um dispositivo tensor de fora, para regular a trao exercida na preenso de objetos e diminuir o esforo do usurio em relao as prteses convencionais e prteses produzidas por manufatura aditiva. MATERIAL E MTODOS: A metodologia adotada na pesquisa foi a Design Science Research, mtodo adequado para projetar artefatos de engenharia que possam solucionar um problema real. As etapas de desenvolvimento do artefato incluram a realizao de um ciclo de prototipagem de modelos de prtese, com aquisio das medidas antropomtricas, modelagem 3D, manufatura e montagem da prtese e tensor de fora, avaliao da prtese montada em testes de bancada e simulaes. RESULTADOS: Os prottipos de prtese equipados com o dispositivo mecnico tensor de fora permitiram o acionamento gradual das funes de abrir e fechar a mo, bem como permanecer com a mo fechada para preenso de objetos com dosagem gradual da fora aplicada e menor esforo para o usurio. O quarto prottipo possibilitou uma preenso palmar variada, com a centralizao e articulao do dedo polegar, possibilitou preenses do tipo pina e cilndrica, favorecendo tambm na diminuio de massa e menor tempo de impresso do arquivo 3D. As principais limitaes da pesquisa esto relacionadas a diminuio da resistncia mecnica de algumas peas, por possurem um tamanho relativamente menor quando comparadas a peas com tamanhos maiores. Para melhorar o rendimento do tensor de fora gradual, conforto, segurana e uso da prtese, outras opes de acionamentos precisam ser testadas com voluntrios.
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