9,912 research outputs found
Análise e desenvolvimento de sistema de gestão para projectos I&D
Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 201
The Design of A High Capacity and Energy Efficient Phase Change Main Memory
Higher energy-efficiency has become essential in servers for a variety of reasons that range from heavy power and thermal constraints, environmental issues and financial savings. With main memory responsible for at least 30% of the energy consumed by a server, a low power main memory is fundamental to achieving this energy efficiency DRAM has been the technology of choice for main memory for the last three decades primarily because it traditionally combined relatively low power, high performance, low cost and high density. However, with DRAM nearing its density limit, alternative low-power memory technologies, such as Phase-change memory (PCM), have become a feasible replacement. PCM limitations, such as limited endurance and low write performance, preclude simple drop-in replacement and require new architectures and algorithms to be developed. A PCM main memory architecture (PMMA) is introduced in this dissertation, utilizing both DRAM and PCM, to create an energy-efficient main memory that is able to replace a DRAM-only memory. PMMA utilizes a number of techniques and architectural changes to achieve a level of performance that is par with DRAM. PMMA achieves gains in energy-delay of up to 65%, with less than 5% of performance loss and extremely high energy gains. To address the other major shortcoming of PCM, namely limited endurance, a novel, low- overhead wear-leveling algorithm that builds on PMMA is proposed that increases the lifetime of PMMA to match the expected server lifetime so that both server and memory subsystems become obsolete at about the same time. We also study how to better use the excess capacity, traditionally available on PCM devices, to obtain the highest lifetime possible. We show that under specific endurance distributions, the naive choice does not achieve the highest lifetime. We devise rules that empower the designer to select algorithms and parameters to achieve higher lifetime or simplify the design knowing the impact on the lifetime. The techniques presented also apply to other storage class memories (SCM) memories that suffer from limited endurance
Improving the quality of colonoscopy
ABSTRACT Colorectal cancer (CRC) is a leading cause of morbidity and mortality in the world,
mostly in western countries. Worldwide, CRC accounts for over 930 000 deaths/year.
Colonoscopy has been shown to decrease both CRC incidence and mortality by
detecting and allowing the removal of adenomas. Adenomas are part of the
carcinogenesis pathway of colorectal adenocarcinoma and they are particularly
amenable to screening because of their slow growth and ease of endoscopic
resection. However, optical colonoscopy has been shown to miss some pre-malignant
lesions in tandem studies, especially sessile serrated lesions (SSL). These lesions are
different from adenomas, they are more frequent on the right colon, usually present
with a flat morphology and are indistinct from the adjacent normal mucosa which
makes them much harder to detect through optical colonoscopy. SSL also present a
different, faster carcinogenesis pathway and as result of these characteristics, they are
strongly associated with interval CRC, which is the occurrence of colorectal cancer
after a screening colonoscopy and before the next scheduled screening/surveillance
procedure.
New technologies and strategies have emerged to increase the sensitivity of
colonoscopy for pre-cancerous lesions, especially adenomas, since their detection rate
is associated with the future risk of CRC. Nevertheless, in order to increase the
preventive effect of colonoscopy it is also important to detect SSL more effectively.
Herein, we present our contribution to the ongoing search for quality improvements
in screening colonoscopy. We performed one national survey, three randomized trials
and two observational studies to evaluate different aspects of colonoscopy safety and
effectiveness.
The role of sedation in gastrointestinal endoscopy
First, we looked into the role of sedation as it is a fundamental aspect of colonoscopy safety and quality. We performed a national survey to evaluate the current sedation and monitoring practices in Portuguese endoscopy units (both in public and private practice). In this study we learned that sedation is a routine practice in colonoscopy. Propofol and midazolam are the most used drugs and the former is the agent of choice for most endoscopists but its’ use is almost exclusively performed by anesthesiologists. After this survey was performed and driven by different national practices in Europe
we undertook a randomized study to compare non-anesthesiologist administered
propofol sedation (NAAP) and anesthesiologist directed sedation safety and quality,
in low-risk patients undergoing routine colonoscopy in Portugal. We performed a
single center non-inferiority randomized controlled trial with 277 colonoscopies (150
in the NAAP group and 127 in the anesthesiologist sedation group) and there was no
difference between the primary endpoints in the two groups. The incidence of AE was
39.3% in the NAAP group and 39% in the anesthesiologist sedation group (absolute
difference -0.3%, 95% CI -12.0 to 11.4%; p=0.959). There was no significant difference in
the main quality indicators. The adenoma detection rate (ADR) was 28.4% in group A
and 23.2% in group B (p=0.331). We concluded that NAAP was non-inferior to
anesthesiologist sedation in a low risk (ASA I-II) population submitted to colonoscopy.
Adverse events are common but can be safely managed by a trained team and
propofol provides a high-quality sedation by achieving high patient satisfaction scores
and willingness to repeat the colonoscopy.
Quality indicators in colonoscopy
Following this study, we performed an observational cross-sectional study to evaluate
the colonoscopy quality at our unit by measuring the currently accepted quality
indicators and publish them as benchmarking indicators. In this study, the overall
ADR was 36% (95% CI 32-39), the mean number of adenomas per colonoscopy was
0.66 (95% CI 0.56-0.77), the sessile serrated lesion detection rate was 1% (95% CI 0-2)
and the adjusted cecal intubation rate (CIR) was 93.7% (95% CI 91.7-95.8). Most
colonoscopies were performed under deep sedation (53%), and 35% were unsedated.
The use of sedation (propofol or midazolam based) was associated with a higher CIR
(OR 3.60, 95% CI 2.02-6.40, p < 0.001). The high frequency of poor bowel preparation
and the low sessile serrated lesion detection rate were acknowledged, and actions
were implemented to improve both indicators.
Improving quality in colonoscopy
The last studies were designed to evaluate whether the use of narrow band imaging
and Endocuff could improve the detection of lesions, specifically sessile serrated
lesions.
In the Endocuff trial we randomized 257 patients who underwent elective
colonoscopy. The patients were randomly allocated to one of two groups according
to the use of Endocuff Vision (EV) - standard colonoscopy vs. colonoscopy with EV. We
compared the rates of detection of serrated lesions and adenomas. The number of
serrated lesions per colonoscopy was not significantly higher in the EV group (0.233
vs 0.156, mean difference 0.076, p=0.381). None of the secondary endpoints regarding
the detection rate of adenomas (65.9% vs 66.4%; OR 0.977, 95% CI 0.583-1.638; p=0.931)
or sessile serrated lesions (12.4% vs 7.8%; OR 1.671; 95% CI 0.728-3.836; p=0.226) were
superior in the EV group. We concluded that EV did not increase the detection rate of
SSL.
In the NBI trial we performed a randomized clinical trial to compare the mean
detection of serrated lesions and hyperplastic polyps ≥10 mm with NBI or high definition white light (HD-WL) withdrawal. We also compared all sessile serrated
lesions (SSL), adenoma and polyp prevalence and rates. Overall, 782 patients were
randomized and the average number of serrated lesions and hyperplastic polyps ≥10
mm detected per colonoscopy (primary endpoint) was similar between the HD-WL
and NBI group (0.118 vs 0.156, p=0.44). The adenoma detection rate (55.2% vs 53.2%,
p=0.58) and SSL detection rate (6.8% vs 7.5%, p=0.502) were not different between the
two study groups. Withdrawal time was higher in the NBI group (10.88 vs 9.47 min,
p=0.004), with a statistically non-significant higher total procedure time (20.97 vs 19.30
min, p=0.052). The results demonstrate that routine utilization of narrow band
imaging does not improve the detection of serrated class lesions or any pre-malignant
lesion and increases the withdrawal time.
After these trials we decided to explore whether participating in research projects
could have an impact in the quality indicators of routine colonoscopies. We performed
a cross-sectional study comparing the detection of pre-malignant lesions in 147
randomly sampled non-research colonoscopies and 294 from the control groups of
two prospective trials. The pre-malignant lesion detection rate was higher in the trial
group with 65.6% vs 44.2% (OR 2.411; 95% CI 1.608-3.614; p<0.001), the polyp detection
rate was 73.8% vs 59.9% (OR 1.889; 95% CI 1.242-2.876; p=0.003), the adenoma detection
rate was 62.6% vs 44.2% (OR 2.110; 95% CI 1.411-3.155; p<0.001) and the sessile serrated
lesion detection rate was 17% vs 4.1% (OR 4.816; 95% CI 2.014-11.515; p<0.001). The mean
number of pre-malignant and sessile serrated lesions was 1.70 vs 1.06 (p=0.002) and
0.32 vs 0.06 (p=0.001) lesions per colonoscopy. In a multivariate analysis with each
single potential confounder, there was no significant change in any of the study outcomes. Therefore, we concluded that patients involved in colonoscopy trials may
benefit from higher quality examinations, as shown by the higher detection rates.
Institutions should consider supporting clinical research in colonoscopy as a simple
means to improve colonoscopy quality and colorectal cancer prevention.RESUMO
O cancro colorretal (CCR) é uma das principais causas de morbimortalidade no
mundo, principalmente no Ocidente. Globalmente, o CCR é responsável por mais de
930.000 mortes por ano. A colonoscopia demonstrou diminuir a incidência e a
mortalidade por CCR através da deteção e remoção de adenomas. Os adenomas
inserem-se na via de carcinogénese do adenocarcinoma colorretal e o seu
crescimento lento e a possibilidade de resseção endoscópica tornam a sua deteção
fundamental no rastreio de CCR.
Contudo, alguns estudos demonstram que determinadas lesões pré-malignas
podem não ser detetadas facilmente por colonoscopia, nomeadamente as lesões
serreadas sésseis (LSS). Estas diferem dos adenomas, apresentando geralmente uma
morfologia plana e são mais frequentes no cólon direito, aspetos que tornam mais
difícil a sua deteção por colonoscopia ótica. Além disso, as LSS apresentam uma via
de carcinogénese mais acelerada, estando, por isso, associadas a CCR de intervalo
(definido como a ocorrência de CCR após uma colonoscopia de rastreio e que de
desenvolve antes da colonoscopia de vigilância programada). Novas tecnologias têm
sido desenvolvidas no sentido de aumentar a sensibilidade da colonoscopia para
lesões pré-malignas, nomeadamente adenomas, pois o aumento da sua taxa de
deteção traduz-se na diminuição do risco de CCR. Porém, para aumentar o efeito
preventivo da colonoscopia é também importante detetar mais eficazmente as LSS.
Tendo estes aspetos em consideração, os trabalhos aqui apresentados foram
desenvolvidos para a melhoria da investigação em qualidade em colonoscopia de
rastreio. No total, foram realizados um inquérito nacional, dois estudos observacionais
e três ensaios randomizados, que pretenderam avaliar diferentes aspetos da
qualidade e segurança em colonoscopia.
O papel da sedação em Gastrenterologia
Em primeiro lugar, o papel da sedação como aspeto fundamental da segurança e
qualidade em colonoscopia foi explorado através de um inquérito nacional. Este
inquérito versou sobre as práticas comuns envolvendo a sedação e monitorização nas
unidades de endoscopia Portuguesas (no sector público e privado). Verificámos que
a sedação é prática habitual na realização de colonoscopias, sendo o propofol e o
midazolam os fármacos mais frequentemente utilizados. Embora o propofol seja o fármaco de eleição para a maioria dos endoscopistas, este é quase exclusivamente
utilizado por médicos Anestesiologistas.
Posteriormente e, motivados pelo diferente manejo no que respeita a sedação entre
países europeus, realizámos um ensaio clínico de não inferioridade, controlado e
randomizado, comparando a segurança e qualidade da sedação com propofol,
administrado por médico não Anestesiologista (grupo A) e por médico
Anestesiologista (grupo B) em doentes de baixo risco submetidos a colonoscopia
eletiva em Portugal. Foram incluídas 277 colonoscopias (150 no grupo A e 127 no grupo
B), não se verificando diferenças nos endpoints primários entre os dois grupos. A
incidência de eventos adversos foi de 39.3% no grupo da sedação com propofol
administrado por não anestesiologista e 39% no grupo da sedação por
anestesiologista (diferença absoluta -0.3%, IC 95% -12.0 to 11.4%; p=0.959). Não se
verificaram diferenças estatisticamente significativas nos principais indicadores de
qualidade. A taxa de deteção de adenomas (ADR) foi de 28.4% no grupo A e 23.2% no
grupo B (p=0.331). Assim, concluímos que a sedação com propofol administrado por
médico não Anestesiologista não foi inferior à sedação por Anestesiologista numa
população de baixo risco (ASA I-II) submetida a colonoscopia. Os eventos adversos
foram comuns, mas podem ser manejados com segurança por uma equipa treinada
para o efeito. A elevada qualidade da sedação com propofol traduziu-se ainda em
maiores níveis de satisfação dos doentes e de vontade em repetir colonoscopia.
Indicadores de qualidade em colonoscopia
No sentido de avaliar a qualidade da colonoscopia da nossa unidade de técnicas
(Hospital Beatriz Ângelo), foram medidos os indicadores de qualidade atualmente
aceites, através de estudo transversal observacional. A taxa de deteção de adenomas
foi de 36% (IC 95% 32-39), o número médio de adenomas por colonoscopia foi 0.66 (IC
95% 0.56-0.77) e a taxa de deteção de LSS foi de 1% (IC 95% 0-2). A taxa de entubação
cecal ajustada foi de 93.7% (IC 95% 91.7-95.8). A maioria das colonoscopias foi realizada
sob sedação profunda (53%) e em 35% não foi utilizada qualquer sedação. A utilização
de sedação (com propofol ou midazolam) associou-se a uma taxa de entubação cecal
mais elevada (OR 3.60, IC 95% 2.02-6.40, p < 0.001). Por um lado, a taxa de deteção de
adenomas na nossa unidade foi superior à recomendada. Por outro lado, verificámos
com elevada frequência inadequada preparação intestinal e reduzida taxa de deteção
de LSS, pelo que foram instituídas medidas para melhorar ambos os indicadores.
Implementação de medidas para aumento da deteção de lesões pré-malignas
Com o intuito de determinar estratégias que contribuíssem para o aumento da
deteção de lesões, nomeadamente LSS, foram desenhados dois estudos
randomizados. Primeiramente, a utilidade do uso do Endocuff no aumento da
deteção destas lesões foi avaliada através de um ensaio randomizado que incluiu 257
doentes submetidos a colonoscopia eletiva. Os doentes foram alocados
aleatoriamente a um de dois grupos, consoante a colonoscopia fosse realizada com
recurso a visão com Endocuff (VE) ou sem a sua utilização. O número de LSS por
colonoscopia não foi significativamente superior no grupo com VE (0.233 vs 0.156,
diferença média 0.076, p=0.381). Nenhum dos endpoints secundários,
nomeadamente a taxa de deteção de adenomas (65.9% vs 66.4%; OR 0.977, IC 95%
0.583-1.638; p=0.931) ou de LSS (12.4% vs 7.8%; OR 1.671; IC 95% 0.728-3.836; p=0.226) foi
superior no grupo EV. No nosso estudo, a utilização de VE não aumentou a taxa de
LSS.
Em segundo lugar, realizámos um ensaio randomizado comparando o número médio
de LSS e pólipos hiperplásicos com ≥10 mm detetados na retirada com NBI ou com
luz branca. Foram também comparados a prevalência e as taxas de deteção de LSS,
adenomas e pólipos. No total, 782 foram randomizados e o número médio de LSSs e
pólipos hiperplásicos com ≥10 mm detetados por colonoscopia (endpoint primário) foi
semelhante entre o grupo com NBI e com luz branca (0.118 vs 0.156, p=0.44). A taxa de
deteção de adenomas (55.2% vs 53.2%, p=0.58) e LSS (6.8% vs 7.5%, p=0.502) não foi
diferente entre os dois grupos. O tempo de retirada foi superior no grupo com NBI
(10.88 vs 9.47 min, p=0.004), sendo o tempo de procedimento superior, no entanto,
sem atingir significado estatístico (20.97 vs 19.30 min, p=0.052). Estes resultados
demonstram que a utilização de NBI não aumenta a deteção de lesões serreadas ou
de qualquer lesão pré-maligna, aumentando o tempo de retirada.
Por fim, decidimos explorar se a participação em projetos de investigação poderia ter
impacto nos indicadores de qualidade das colonoscopias de rotina. Para tal, através
de um estudo transversal, foi comparada a deteção de lesões pré-malignas em 147
colonoscopias eletivas aleatoriamente selecionadas e 294 colonoscopias de grupos
controlo de dois estudos prospetivos. No grupo de investigação, verificou-se uma
maior deteção de lesões pré-malignas (65.6% vs 44.2%, OR 2.411; IC 95% 1.608-3.614;
p<0.001) e taxa de deteção de pólipos (73.8% vs 59.9%; OR 1.889; IC 95% 1.242-2.876;
p=0.003), de adenomas (62.6% vs 44.2%; OR 2.110; IC 95% 1.411-3.155; p<0.001) e de LSS
(17% vs 4.1%; OR 4.816; IC 95% 2.014-11.515; p<0.001). O número médio de lesões pré-
malignas (1.70 vs 1.06, p=0.002) e LSS (0.32 vs 0.06, p=0.001) por colonoscopia também
superior no grupo de investigação. Numa análise multivariada ajustada para
potenciais fatores confundidores, não houve diferença significativa em nenhum dos
outcomes. Portanto, concluímos que os doentes envolvidos em ensaios clínicos
podem beneficiar de exames com maior qualidade como demonstrado pelas taxas
de deteção mais elevadas. Por conseguinte, o apoio das várias instituições no
desenvolvimento da investigação clínica em colonoscopia pode resultar na melhoria
qualidade em colonoscopia e da prevenção do CCR
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The hydrodynamic approach for plasmonics in graphene
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visible in titanium, due to its intrinsic proprieties, such as plasmon frequency and background permittivity.
The dielectric separation between graphene and metal also enhances the nonlocal effects. The decrease
of the dielectric thickness increases the nonlocality. Regarding the finite metal, the results show that the
increase of the metal thickness results in a higher energy of the surface plasmon-polaritons in graphene.
In this case, the dispersion is also linear in the wavenumber . The second part encompasses the study of
the induced potential in graphene, due to an external charge moving parallel to graphene in the y-direction
at an height 0. When graphene is in the vicinity of a dielectric an oscillatory V-shaped pattern was per ceived, and the dependence of the angle on the Froude number (or dependence on the velocity of the
external charge) provided two different regions, a constant angle region for low Froude numbers where
the wake angle takes the value of 21◦
. This is similar to the Kelvin region, where the angle takes the
constant value of 19.47◦
. A transition for a Mach region occurs for a plasmonic Froude number of 2.2,
where the decrease of the angle happens for higher velocities following the law 1/. When a local metal
is added to the system, the oscillatory behavior vanishes and a more continuous V-shaped wake appears
in graphene. In this case, the angles follow a quadratic polynomial law, where these decrease with the
increasing Froude number. Studying the phase velocity and the dispersion for the classical water wakes
and the plasmonic wakes it is possible to see two limiting cases for = −1 and = 0, which correspond
to pure gravity waves in deep water and gravity waves in shallow water, respectively. In such manner, it is
possible to make an analogy between gravity waves and the plasmonic waves in graphene.A abordagem do modelo hidrodinâmico à plasmônica é baseada na solução simultânea da equação de
Euler, da equação de Poisson e da equação de continuidade. Os efeitos da mecânica quântica entram no
modelo através da pressão estatística induzida pelo gás de eletrões. É também uma forma de incluir o
efeito da não-localidade. O objetivo desta tese é estudar a relação de dispersão e as perturbações plasmô nicas criadas por um potencial externo, quando o grafeno está nas proximidades de um metal. É sabido
que os plasmões dispersam linearmente com o vetor de onda, portanto possuem uma natureza acústica.
Este problema foi estudado para plasmões normais, no entanto falta o estudo para plasmões acústicos.
Na primeira parte desta tese, o modelo hidrodinâmico será usado para resolver alguns problemas eletros táticos de valor de fronteira, que darão a dispersão linear dos SPPs quando o grafeno está próximo a um
metal não local semi-finito e finito. O estudo para os metais ouro e titânio mostraram que os efeitos não
locais são mais visíveis no titânio, devido às suas propriedades intrínsecas, como frequência plasmônica
e permissividade de fundo. A separação dielétrica entre o grafeno e o metal, também potencializa os
efeitos não locais. A diminuição da espessura do dielétrico, aumenta a não-localidade. Em relação ao
metal finito, os resultados mostram que o aumento da espessura do metal leva ao aumento da energia
dos plasmões-polaritões de superfície no grafeno. Neste caso, a dispersão também é linear no vetor de
onda . A segunda parte abrange o estudo do potencial induzido no grafeno, devido a uma carga externa
movendo-se paralelamente ao grafeno na direção dos y’s, a uma altura 0. Quando o grafeno está na
vizinhança de um dielétrico, foi visto um padrão oscilatório em forma de ”V”, e a dependência do ângulo
no número de Froude (ou dependência da velocidade da carga externa) mostra duas regiões diferentes,
a primeira de ângulo constante para números de Froude baixos onde o ângulo do cone é constante e
de valor 21◦
. Sendo semelhante à região de Kelvin, onde o ângulo constante toma o valor de 19.47◦
.
Observa-se uma transição para a região de Mach ocorre para um número de Froude plasmónico de 2.2,
onde a diminuição do ângulo ocorre para velocidades mais altas seguindo a lei 1/. Quando um me tal local é adicionado ao sistema, o comportamento oscilatório é quebrado e uma onda em forma de
”V”contínua aparece no grafeno. Neste caso, os ângulos seguem uma lei polinomial quadrática, onde os
ângulos diminuem com o aumento do número de Froude. Estudando a velocidade de fase e a dispersão
para as ondas clássicas na água e as ondas plasmônicas é possível ver dois casos limites para = −1
e = 0, que correspondem a ondas gravíticas puras em águas profundas e ondas gravíticas em águas
rasas, respectivamente. Desta forma, é possível fazer uma analogia entre as ondas gravitacionais e as
ondas plasmônicas no grafeno
- …