52 research outputs found

    Mapping Brain Clusterings to Reproduce Missing MRI Scans

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    Machine learning has become an essential part of medical imaging research. For example, convolutional neural networks (CNNs) are used to perform brain tumor segmentation, which is the process of distinguishing between tumoral and healthy cells. This task is often carried out using four different magnetic resonance imaging (MRI) scans of the patient. Due to the cost and effort required to produce the scans, oftentimes one of the four scans is missing, making the segmentation process more tedious. To obviate this problem, we propose two MRI-to-MRI translation approaches that synthesize an approximation of the missing image from an existing one. In particular, we focus on creating the missing T2 Weighted sequence from a given T1 Weighted sequence. We investigate clustering as a solution to this problem and propose BrainClustering, a learning method that creates approximation tables that can be queried to retrieve the missing image. The images are clustered with hierarchical clustering methods to identify the main tissues of the brain, but also to capture the different signal intensities in local areas. We compare this method to the general image-to-image translation tool Pix2Pix, which we extend to fit our purposes. Finally, we assess the quality of the approximated solutions by evaluating the tumor segmentations that can be achieved using the synthesized outputs. Pix2Pix achieves the most realistic approximations, but the tumor areas are too generalized to compute optimal tumor segmentations. BrainClustering obtains transformations that deviate more from the original image but still provide better segmentations in terms of Hausdorff distance and Dice score. Surprisingly, using the complement of T1 Weighted (i.e. inverting the color of each pixel) also achieves good results. Our new methods make segmentation software more feasible in practice by allowing the software to utilize all four MRI scans, even if one of the scans is missing

    Tradução legislativa no IPB: do papel à plataforma

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    A globalização confere à tradução um papel cada vez mais relevante e transversal a diferentes setores da sociedade. Podemos destacar a sua importância nas instituições multilingues internacionais, pois é a tradução que faz com que as mensagens sejam disseminadas eficazmente em diferentes idiomas. Esta adquire igualmente especial interesse quando o objetivo de uma instituição passa pela aposta na internacionalização e no acolhimento de comunidades internacionais. É este o caso do Instituto Politécnico de Bragança que tenta manter, e expandir, uma posição de destaque neste campo, apostando para isso na tradução das suas normas, regulamentos e plataformas digitais para língua inglesa, de modo a que todos os estudantes tenham igual oportunidade de acesso àquilo que rege o funcionamento da instituição. Deste modo, este projeto, realizado no âmbito do Mestrado em Tradução, centra-se na tradução dos regulamentos e normas mais relevantes para os alunos internacionais, bem como na tradução das plataformas de matrículas e do Serviço On-line dos Serviços Académicos que suportam estes documentos digitalmente, apresentando ainda uma componente teórica focada na tradução jurídica e na sua relevância no meio institucional. A tradução dos regulamentos tem como finalidade conceder aos alunos internacionais acesso a todas as regras a que estão sujeitos dentro da instituição de ensino que os acolhe, ao passo que a tradução das plataformas digitais é realizada para que a legislação do Instituto Politécnico de Bragança possa ser posta em prática. Tudo isto contribui para que a instituição seja um foco de atração para estudantes estrangeiros e funcione de forma fluida e harmoniosa.With globalisation, translation has become an increasingly important activity in several branches of our society. A good example is the role translation plays in international multilingual institutions in conveying their messages in an efficient manner. Translation is equally relevant when an institution aims at becoming more international and at receiving foreign communities. That is the case of the Polytechnic Institute of Bragança whose goal is to secure, and expand, a leading position in this field by having its digital platforms and regulations translated into English, so that every student has an equal opportunity to access the documents that govern the operations of the institution. That being said, this project, carried out within the Master in Translation, focuses on the translation of the most relevant regulations for international students, as well as on the translation of the enrolment and the On-line Service of the Office of Academic Affairs platforms that sustain them. It also includes a theoretical component directed at legal translation and its importance in an institutional context. The purpose of translating the documents is to grant international students access to all the rules they must abide by within the receiving institution, whereas the translation of the digital platforms is a means to implement the legislation written by the Polytechnic Institute of Bragança. This makes the institution more appealing to international students and contributes to an efficient academic environment

    Hemangioendotelioma hepático infantil num recém-nascido

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    Infantile hepatic hemangioendothelioma is the most common benign hepatic vascular tumor in infants younger than six months and may undergo spontaneous regression during the first years of life. Diagnosis of these lesions in preterm newborns can be challenging, with its timing and accuracy relevant to avoid inappropriate therapeutic measures.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

    Foot and ankle disorders in nurses exposed to prolonged standing environments: a scoping review

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    Background: Prolonged standing environments constitute an occupational risk factor for nurses, particularly for developing foot and ankle disorders. The definitions and potential relationship to hours spent walking or standing are poorly understood. This scoping review aimed to synthesize the main disorders found on nurses’ ankles and feet, their prevalence, the influence of hours spent walking or standing, and gender differences. Methods: This review followed a previously published protocol. Primary and secondary studies were retrieved from relevant databases from December 2020 to March 2021. Potential articles were collated to Mendeley, and two independent reviewers assessed the title and abstracts. Studies meeting inclusion criteria were included. Two researchers retrieved and reviewed the full text of these studies independently. A predetermined extraction tool was used to retrieve relevant data, summarized in a tabular and narrative format. Findings: The most common disorder was pain, followed by numbness, burning feet, bunions, structural deformities, and calluses. Prevalence differed among studies, depending on settings and specific local policies. Discussion: Various foot and ankle disorders and related variables have been found, with clear gaps that may be addressed in the future. Conclusion/Applications to Practice:: Few studies have focused on nurses’ foot and ankle disorders. Mapping signs and symptoms may contribute to the future development of preventive interventions for nurses’ workplaces.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

    Oxidative stress involving changes in Nrf2 and ER stress in early stages of Alzheimer's disease

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    AbstractOxidative stress and endoplasmic reticulum (ER) stress have been associated with Alzheimer's disease (AD) progression. In this study we analyzed whether oxidative stress involving changes in Nrf2 and ER stress may constitute early events in AD pathogenesis by using human peripheral blood cells and an AD transgenic mouse model at different disease stages. Increased oxidative stress and increased phosphorylated Nrf2 (p(Ser40)Nrf2) were observed in human peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) isolated from individuals with mild cognitive impairment (MCI). Moreover, we observed impaired ER Ca2+ homeostasis and increased ER stress markers in PBMCs from MCI individuals and mild AD patients. Evidence of early oxidative stress defense mechanisms in AD was substantiated by increased p(Ser40)Nrf2 in 3month-old 3xTg-AD male mice PBMCs, and also with increased nuclear Nrf2 levels in brain cortex. However, SOD1 protein levels were decreased in human MCI PBMCs and in 3xTg-AD mice brain cortex; the latter further correlated with reduced SOD1 mRNA levels. Increased ER stress was also detected in the brain cortex of young female and old male 3xTg-AD mice. We demonstrate oxidative stress and early Nrf2 activation in AD human and mouse models, which fails to regulate some of its targets, leading to repressed expression of antioxidant defenses (e.g., SOD-1), and extending to ER stress. Results suggest markers of prodromal AD linked to oxidative stress associated with Nrf2 activation and ER stress that may be followed in human peripheral blood mononuclear cells

    Análise técnica e contextualização da prática esportiva dos atletas participantes nos IV jogos Pan-Americanos IBSA 2005

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    A IV edição dos Jogos Pan-americanos IBSA 2005 realizada na cidade de São Paulo foi analisada nesse estudo com o objetivo de entender o esporte praticado na América por pessoas com deficiência visual. O método de pesquisa foi a análise documental dos boletins e relatórios técnicos do evento. Os resultados obtidos indicaram que dos 206 atletas vindos de 10 países diferentes, a classe visual com maior concentração de atletas foi B1; o atletismo teve a maior parcela de participantes entre as modalidades; as atletas do gênero feminino participaram em número 3 vezes menor que o masculino e os países a frente do quadro de medalhas foram os com maior número de atletas. A análise desses resultados aponta a necessidade do desenvolvimento de estratégias diferenciadas para a massificação junto as diferentes classes e gêneros, apontando a necessidade de novas pesquisas para que o perfil da prática esportiva por pessoas com deficiência visual seja conhecido

    Global, regional, and national age-sex-specific mortality for 282 causes of death in 195 countries and territories, 1980-2017 : a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017

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    Background Global development goals increasingly rely on country-specific estimates for benchmarking a nation's progress. To meet this need, the Global Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors Study (GBD) 2016 estimated global, regional, national, and, for selected locations, subnational cause-specific mortality beginning in the year 1980. Here we report an update to that study, making use of newly available data and improved methods. GBD 2017 provides a comprehensive assessment of cause-specific mortality for 282 causes in 195 countries and territories from 1980 to 2017. Methods The causes of death database is composed of vital registration (VR), verbal autopsy (VA), registry, survey, police, and surveillance data. GBD 2017 added ten VA studies, 127 country-years of VR data, 502 cancer-registry country-years, and an additional surveillance country-year. Expansions of the GBD cause of death hierarchy resulted in 18 additional causes estimated for GBD 2017. Newly available data led to subnational estimates for five additional countries Ethiopia, Iran, New Zealand, Norway, and Russia. Deaths assigned International Classification of Diseases (ICD) codes for non-specific, implausible, or intermediate causes of death were reassigned to underlying causes by redistribution algorithms that were incorporated into uncertainty estimation. We used statistical modelling tools developed for GBD, including the Cause of Death Ensemble model (CODErn), to generate cause fractions and cause specific death rates for each location, year, age, and sex. Instead of using UN estimates as in previous versions, GBD 2017 independently estimated population size and fertility rate for all locations. Years of life lost (YLLs) were then calculated as the sum of each death multiplied by the standard life expectancy at each age. All rates reported here are age-standardised. Findings At the broadest grouping of causes of death (Level 1), non-communicable diseases (NC Ds) comprised the greatest fraction of deaths, contributing to 73.4% (95% uncertainty interval [UI] 72.5-74.1) of total deaths in 2017, while communicable, maternal, neonatal, and nutritional (CMNN) causes accounted for 186% (17.9-19.6), and injuries 8.0% (7.7-8.2). Total numbers of deaths from NCD causes increased from 2007 to 2017 by 22.7% (21.5-23.9), representing an additional 7.61 million (7. 20-8.01) deaths estimated in 2017 versus 2007. The death rate from NCDs decreased globally by 7.9% (7.08.8). The number of deaths for CMNN causes decreased by 222% (20.0-24.0) and the death rate by 31.8% (30.1-33.3). Total deaths from injuries increased by 2.3% (0-5-4-0) between 2007 and 2017, and the death rate from injuries decreased by 13.7% (12.2-15.1) to 57.9 deaths (55.9-59.2) per 100 000 in 2017. Deaths from substance use disorders also increased, rising from 284 000 deaths (268 000-289 000) globally in 2007 to 352 000 (334 000-363 000) in 2017. Between 2007 and 2017, total deaths from conflict and terrorism increased by 118.0% (88.8-148.6). A greater reduction in total deaths and death rates was observed for some CMNN causes among children younger than 5 years than for older adults, such as a 36.4% (32.2-40.6) reduction in deaths from lower respiratory infections for children younger than 5 years compared with a 33.6% (31.2-36.1) increase in adults older than 70 years. Globally, the number of deaths was greater for men than for women at most ages in 2017, except at ages older than 85 years. Trends in global YLLs reflect an epidemiological transition, with decreases in total YLLs from enteric infections, respirator}, infections and tuberculosis, and maternal and neonatal disorders between 1990 and 2017; these were generally greater in magnitude at the lowest levels of the Socio-demographic Index (SDI). At the same time, there were large increases in YLLs from neoplasms and cardiovascular diseases. YLL rates decreased across the five leading Level 2 causes in all SDI quintiles. The leading causes of YLLs in 1990 neonatal disorders, lower respiratory infections, and diarrhoeal diseases were ranked second, fourth, and fifth, in 2017. Meanwhile, estimated YLLs increased for ischaemic heart disease (ranked first in 2017) and stroke (ranked third), even though YLL rates decreased. Population growth contributed to increased total deaths across the 20 leading Level 2 causes of mortality between 2007 and 2017. Decreases in the cause-specific mortality rate reduced the effect of population growth for all but three causes: substance use disorders, neurological disorders, and skin and subcutaneous diseases. Interpretation Improvements in global health have been unevenly distributed among populations. Deaths due to injuries, substance use disorders, armed conflict and terrorism, neoplasms, and cardiovascular disease are expanding threats to global health. For causes of death such as lower respiratory and enteric infections, more rapid progress occurred for children than for the oldest adults, and there is continuing disparity in mortality rates by sex across age groups. Reductions in the death rate of some common diseases are themselves slowing or have ceased, primarily for NCDs, and the death rate for selected causes has increased in the past decade. Copyright (C) 2018 The Author(s). Published by Elsevier Ltd.Peer reviewe

    PET image reconstruction using MRI-based anatomical priors:application to the Siemens 3T MR-BrainPET system

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    Tese de doutoramento, Engenharia Biomédica e Biofísica, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2013Multimodality imaging has been used clinically to combine complementary information useful for medical doctors. In this context, Positron Emission Tomography (PET) is often combined with Magnetic Resonance Imaging (MRI) to obtain superpositioned functional and anatomical images of the same patient. PET images present severe noise levels due to the nature of data acquisition. To reduce noise in PET images, Maximum a Posteriori (MAP) algorithms for PET image reconstruction are applied. These algorithms use prior information to improve PET image quality. MRI-based anatomical information is included in prior information to further improve PET image quality. This thesis investigates PET image reconstruction using MRI-based anatomical priors. Siemens 3T MR-BrainPET is the used platform to test these algorithms and is ideal, since it allows simultaneous acquisition of PET/MRI data. In this work, MRI-based anatomical priors are introduced in PET image reconstruction. Two methods that include MRI-based anatomical information are implemented - Bowsher and boundaries. Parameters of priors, including the Bayes parameter, inuence the performance of PET image reconstruction. All parameters are optimized based on simulated data. Additionally to previous optimizations, a data-driven method to determine the Bayes parameter is proposed based on the number of total counts of an acquisition. Results show that MAP algorithms improve PET image quality in respect to several figures of merit when compared to standard image reconstruction. Figures of merit are further improved by using MRI-based anatomical priors. Comparing both methods to include MRI-based anatomical information, the Bowsher method provides more accurate results than the boundaries method. Current MRI image quality provides useful MRI-based anatomical priors. Simultaneously acquired PET/MRI datasets on Siemens 3T MR-BrainPET are used to validate MRI-based anatomical priors in PET image reconstruction. Application of MRI-based anatomical priors in PET image reconstruction is a promising tool for improving clinical PET images in the context of hybrid PET/MRI systems.A imagiologia multimodal tem sido usada clinicamente para combinar informação complementar. Tomografia de Emissão de Positrões (PET) é muitas vezes combinada com Imagiologia por Ressonância Magnética (MRI) para obter imagens funcionais e anatómicas utilizando dados provenientes de sistemas independentes. Os primeiros sistemas clínicos que permitem obter em simultâneo este tipo de informação médica foram muito recentemente instalados, contando-se menos de uma dezena em todo o mundo, e motivam o grande interesse da comunidade médica, em particular para o estudo do cérebro. Este trabalho foi realizado no Instituto de Biofísica e Engenharia Biomédica (IBEB) da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa e na Siemens Healthcare Portugal. O Instituto de Neurociências e Medicina do centro de investigação Jϋlich (Institute of Neuroscience and Medicine of Forschungszentrum Jϋlich) na Alemanha também colaborou de forma muito importante no desenvolvimento desta tese de Doutoramento. Este instituto possui o sistema Siemens 3T MR-BrainPET, que é o primeiro protótipo de aquisição simultânea de PET e MRI. As imagens de PET apresentam níveis de ruído elevados devido à natureza da aquisição dos dados. Com o objectivo de reduzir este ruído, são usados para reconstrução de imagem de PET algoritmos como o Maximum a Posteriori (MAP). Estes algoritmos utilizam informação a priori para melhorar a qualidade das imagens de PET. A informação anatómica baseada em MRI é incluída na informação a priori para melhorar ainda mais a qualidade das imagens de PET. Esta tese investiga a reconstrução de imagens de PET utilizando informação anatómica baseada em MRI. O sistema Siemens 3T MR-BrainPET é a plataforma ideal para testar estes algoritmos, visto que permite a aquisição simultânea de dados de PET e MRI sem artefactos. Os sistemas de corpo inteiro também serão plataformas ideiais para testar no futuro quando não apresentarem artefactos. Os algoritmos Maximum Likelihood Expectation Maximization (MLEM) procuram iterativamente as soluções com a maior concordância com os dados, que são inerentemente ruidosos. Assim, os algoritmos MLEM obtém soluções muito ruidosas, em que o ruído aumenta com as iterações. Para controlar o ruído nas soluções MLEM, têm sido utilizadas várias estratégias. Actualmente, nas aplicações clinicas, a abordagem comum é parar o processo iterativo precocemente e/ou aplicar um filtro depois da reconstrução. Estas abordagens têm problemas conhecidos a nível da quantificação das imagens de PET. Os algoritmos MAP são uma alternativa para reconstruir imagens de PET com níveis de ruído reduzido a partir de dados ruidosos. Estes algoritmos oferecem uma maneira flexível e regrada para controlar o ruído nas imagens de PET. Em vez de encontrar a solução MLEM que procura a maior concordância com os dados, os algoritmos MAP favorecem soluções com propriedades desejadas nas imagens reconstruídas. De entre estas, a propriedade mais comum é a suavidade da imagem e há várias possibilidades para definir esta propriedade na informação a priori. Além de controlar o ruído, os algoritmos MAP tendem a atingir um ponto no qual as imagens reconstruídas variam muito pouco com as iterações, indicando convergência aproximada. Nos últimos anos, têm sido obtidas melhorias significativas através da inclusão de informação anatómica na informação a priori. Utilizando imagens de MRI com detalhe anatómico, é possível melhorar os contornos nas imagens de PET. Apesar das melhorias introduzidas, os métodos MAP raramente têm sido usados no ambiente clínico e os principais fabricantes (incluindo a Siemens) não disponibilizam estes métodos nos seus equipamentos. Este facto está relacionado com as questões em aberto sobre a aplicação da reconstrução MAP, o que apesar de melhorar a qualidade das imagens de PET, não permite o seu uso clinico. De facto, a utilização de informação a priori anatómica para reconstruir dados de PET tem sido dificultada pelos seguintes problemas: • Qual a melhor informação a priori e os seus parâmetros? Existem dois tipos de informação a priori que são referenciados na literatura: Gibbs e Median Root Prior (MRP). Estes dois tipos de informação a priori foram estudados nesta tese. A optimizacão dos parâmetros da informação a priori na reconstrução MAP foi efectuada para ambos. Para a informação a priori de Gibbs, a função potencial, a vizinhança e a função ponderação foram optimizadas. Para a informação a priori MRP, a vizinhança foi optimizada. A comparação entre os dois tipos de informação a priori foi feita usando diversas figuras de mérito, como o Erro Quadrático Médio (MSE, acrónimo do inglês Mean Squared Error). A optimização e comparação de informação a priori foram feitas recorrendo a dados simulados. • Qual o par^ametro de Bayes que deve ser usado? O parâmetro de Bayes _e o parâmetro que define o peso da informação anatómica na reconstrução de imagens de PET. Se este parâmetro for demasiado grande, a informação a priori dominará na imagem de PET. Se o parâmetro de Bayes for demasiado pequeno, então o ruído não é eficazmente controlado. Desta forma, é importante encontrar um valor adequado para este parâmetro. Alguns autores sugerem que a densidade das contagens é um factor que influencia a selecção do parâmetro de Bayes. Esta questão foi investigada, sugerindo o trabalho desta tese que a densidade média de contagens, ou mais simplesmente, o número total de contagens, que está imediatamente disponível no final da aquisição, pode ser usado para determinar o parâmetro de Bayes mais adequado. O método proposto nesta tese para a determinação do parâmetro de Bayes é baseado nos dados PET. • A utilização da informação anatómica é benéfica? Nesta tese, foi testada a introdução de informação anatómica baseada em MRI na reconstrução de imagens de PET. Foram implementados dois métodos para incluir informação anatómica: Bowsher e fronteiras. Os algoritmos MAP foram comparados com os algoritmos standard MLEM. Os resultados mostraram melhoria de várias figuras de mérito com a utilização dos algoritmos MAP. As figuras de mérito melhoraram ainda mais com a utilização de informação anatómica baseada em MRI. Comparando as diferentes estratégias para incluir a informação anatómica baseda em MRI, o método de Bowsher forneceu resultados mais precisos que o método das fronteiras. Isto foi feito para a informação a priori de Gibbs. • Como usar correctamente a informação anatómica? Apesar dos benefícios de usar informação anatómica baseada em MRI, a qualidade das imagens de MRI pode influenciar a aplicação de informação anatómica na reconstrução de imagens de PET. Neste trabalho, foi estudada a influência da qualidade das imagens de MRI na informação a priori. Em simulação, a segmentação perfeita das imagens de MRI está disponível, assim como imagens de MRI desprovidas de ruído e problemas de homogeneidade. As imagens de MRI simuladas foram usadas para estudar a influência do ruído e homogeneidade na informação anatómica baseada em MRI. Estes dados simulados foram usados não são para estudar a influência dos erros de segmentação, mas também para estudar diferentes tipos de segmentação. Os resultados mostram que a qualidade de imagens de MRI dos sistemas actuais de MRI proporcionam informação a priori anatómica adequada para a reconstrução de imagens de PET, sem necessidade de correcções adicionais. Foi possível demonstrar uma melhoria da qualidade das imagens de PET utilizando informação a priori baseada em dados de MRI nos algoritmos de reconstrução de imagem desenvolvidos durante esta tese. A aplicação da informação a priori anatómica baseada em MRI no contexto de sistemas híbridos PET/MRI é uma ferramenta promissora na melhoria de imagens clínicas de PET.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT, SFRH/BDE/33296/2008
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