Actuation and Control of a Steerable Catheter for Mitral Valve Repair

In the field of Structural Heart Diseases, Mitral Regurgitation's incidence is rising because of an aging population worldwide, and it has reached an annual mortality rate near 34%. The procedures of Structural Intervention Cardiology have enlarged the number of treated patients, since their minimally invasive and trans-catheter approach. To provide a forward step-change in this procedure, the aim of this work is to improve the use of the commercially available MitraClip system®, suggesting an innovative robot-assisted platform with autonomous control for the aforementioned system. The presented methodology is constituted of two phases: in the first one, we design, in the Solidworks® environment, 3D print and integrate the mechanical support with electrical motors and micro-controller devoted to catheter's steering. In the second phase, we develop the closed-loop position control to improve the accuracy in the autonomous positioning of the catheter. The described approach was tested to demonstrate its feasibility and dexterity: a position accuracy of 1.1±0.54 mm in following a given optimal trajectory was obtained

Dia mundial da Diabetes: 1ª Edição / World diabetes day: 1st Edition

O diabetes mellitus (DM) afeta cerca de 13 milhões de brasileiros e juntamente com outras doenças crônicas não transmissíveis é a quarta maior causa de mortes no mundo. Os objetivos deste trabalho são esclarecer a população sobre os fatores de risco para DM, esclarecer sobre o potencial deletério dessa doença e promover a saúde incentivando adoção de hábitos de vida saudáveis, aproveitando a alusão ao Dia Mundial do Diabetes. Foram conduzidas anamneses dirigidas, avaliação de medidas antropométricas, aferição de pressão arterial e glicemia capilar. Na sequência, foram realizadas palestras dirigidas à população para disseminar informações de maneira acessível sobre os fatores de risco e formas de prevenção de DM e doenças cardiovasculares (DCV), visto que a presença de DM aumenta em 3 a 4 vezes o risco de DCV devido principalmente a hiperglicemia e a resistência insulínica. As palestras abordaram temas como hábitos de vida mais saudáveis, alimentação e exercício físico. Foram atendidos 36 pacientes, dos quais 55,55% eram homens, 33,35% eram diabéticos confirmados, 35,4% apresentaram glicemia ≥100 mg/dl durante o evento, mas não possuíam diagnóstico de DM e 80% apresentavam sobrepeso ou obesidade. Os fatores de risco mais prevalentes foram a alimentação hiperglicêmica e a história familiar positiva para DM, ambas relatadas por 41,66% dos pacientes. O menos prevalente foi o tabagismo, identificado em 19,44% dos pacientes. Foram feitas orientações caso-a-caso, além de esclarecimento de dúvidas durante o evento.

Dia Mundial da Diabetes 1ª edição / World Diabetes day 1st edition

O diabetes mellitus (DM) afeta cerca de 13 milhões de brasileiros e juntamente com outras doenças crônicas não transmissíveis é a quarta maior causa de mortes no mundo. Os objetivos deste trabalho são esclarecer a população sobre os fatores de risco para DM, esclarecer sobre o potencial deletério dessa doença e promover a saúde incentivando adoção de hábitos de vida saudáveis, aproveitando a alusão ao Dia Mundial do Diabetes. Foram conduzidas anamneses dirigidas, avaliação de medidas antropométricas, aferição de pressão arterial e glicemia capilar. Na sequência, foram realizadas palestras dirigidas à população para disseminar informações de maneira acessível sobre os fatores de risco e formas de prevenção de DM e doenças cardiovasculares (DCV), visto que a presença de DM aumenta em 3 a 4 vezes o risco de DCV devido principalmente a hiperglicemia e a resistência insulínica. As palestras abordaram temas como hábitos de vida mais saudáveis, alimentação e exercício físico. Foram atendidos 36 pacientes, dos quais 55,55% eram homens, 33,35% eram diabéticos confirmados, 35,4% apresentaram glicemia ≥100 mg/dl durante o evento, mas não possuíam diagnóstico de DM e 80% apresentavam sobrepeso ou obesidade. Os fatores de risco mais prevalentes foram a alimentação hiperglicêmica e a história familiar positiva para DM, ambas relatadas por 41,66% dos pacientes. O menos prevalente foi o tabagismo, identificado em 19,44% dos pacientes. Foram feitas orientações caso-a-caso, além de esclarecimento de dúvidas durante o evento

Dia Mundial de Hipertensão: 1ª edição / World Hypertension Day: 1st edition

 A hipertensão arterial sistêmica é uma das doenças cardiovasculares mais prevalentes e gera grande impacto na saúde pública global. O evento do “Dia Mundial da Hipertensão: 1ª edição”, teve como objetivo o estímulo à adoção de hábitos de vida saudáveis, através de informações que facilitam a compreensão básica da hipertensão arterial sistêmica, de seus riscos, de sua relação com os hábitos de vida, bem como dos claros benefícios da adoção de hábitos saudáveis. Após o primeiro dia do evento, avaliando os dados obtidos, observou-se que 71,4% das pessoas eram portadoras de sobrepeso ou obesas e 32,1% tinham algum grau de hipertensão. Tais achados são semelhantes aos reportados em estudos populacionais nacionais e de outros países, e reforçam a necessidade de intervenção em nossa população para reduzir complicações cardiovasculares. Esse foi o primeiro evento extensionista da Liga de prevenção de diabetes e doenças cardiovasculares, cujo molde servirá para eventos futuros

Projeto prevenção de doenças cardiovasculares e diabetes tipo 2: uma ampla conexão entre extensão, ensino e pesquisa: Cardiovascular disease and type 2 diabetes prevention project: a broad connection between extension, teaching and research

As doenças cardiovasculares são as principais causas de morte em todo o mundo e a obesidade, bem como a diabetes mellitus tipo 2 emergem como epidemia global. A prevenção é a base para a abordagem das doenças cardiovasculares para se reverter esse panorama sombrio e a conscientização por meio da informação pode aumentar a adesão da população em geral às mudanças nos hábitos de vida que são fundamentais nesse contexto. As informações obtidas em um atendimento básico como anamnese compacta e objetiva, aferição da pressão arterial e avaliação de glicemia capilar, como parâmetro para orientações individualizadas, associados a palestras educativas com linguagem acessível, podem ajudar a romper a barreira entre o conhecimento científico e a população. O envolvimento pleno do acadêmico da área de saúde nesse processo de transmissão de conhecimento, sob a coordenação de um professor e pesquisador, permite a conexão plena entre a pesquisa, o ensino e a extensão. Sob esses fundamentos, foi criado o projeto de extensão sob o título: prevenção primária e secundária de doenças cardiovasculares e diabetes tipo 2 como o objetivo de levar o conhecimento científico com linguagem apropriada para a população, tendo como um dos principais veículos o acadêmico da área de saúde

NEOTROPICAL XENARTHRANS: a data set of occurrence of xenarthran species in the Neotropics

Xenarthrans – anteaters, sloths, and armadillos – have essential functions for ecosystem maintenance, such as insect control and nutrient cycling, playing key roles as ecosystem engineers. Because of habitat loss and fragmentation, hunting pressure, and conflicts with 24 domestic dogs, these species have been threatened locally, regionally, or even across their full distribution ranges. The Neotropics harbor 21 species of armadillos, ten anteaters, and six sloths. Our dataset includes the families Chlamyphoridae (13), Dasypodidae (7), Myrmecophagidae (3), Bradypodidae (4), and Megalonychidae (2). We have no occurrence data on Dasypus pilosus (Dasypodidae). Regarding Cyclopedidae, until recently, only one species was recognized, but new genetic studies have revealed that the group is represented by seven species. In this data-paper, we compiled a total of 42,528 records of 31 species, represented by occurrence and quantitative data, totaling 24,847 unique georeferenced records. The geographic range is from the south of the USA, Mexico, and Caribbean countries at the northern portion of the Neotropics, to its austral distribution in Argentina, Paraguay, Chile, and Uruguay. Regarding anteaters, Myrmecophaga tridactyla has the most records (n=5,941), and Cyclopes sp. has the fewest (n=240). The armadillo species with the most data is Dasypus novemcinctus (n=11,588), and the least recorded for Calyptophractus retusus (n=33). With regards to sloth species, Bradypus variegatus has the most records (n=962), and Bradypus pygmaeus has the fewest (n=12). Our main objective with Neotropical Xenarthrans is to make occurrence and quantitative data available to facilitate more ecological research, particularly if we integrate the xenarthran data with other datasets of Neotropical Series which will become available very soon (i.e. Neotropical Carnivores, Neotropical Invasive Mammals, and Neotropical Hunters and Dogs). Therefore, studies on trophic cascades, hunting pressure, habitat loss, fragmentation effects, species invasion, and climate change effects will be possible with the Neotropical Xenarthrans dataset

Genetic mechanisms of critical illness in COVID-19.

Host-mediated lung inflammation is present1, and drives mortality2, in the critical illness caused by coronavirus disease 2019 (COVID-19). Host genetic variants associated with critical illness may identify mechanistic targets for therapeutic development3. Here we report the results of the GenOMICC (Genetics Of Mortality In Critical Care) genome-wide association study in 2,244 critically ill patients with COVID-19 from 208 UK intensive care units. We have identified and replicated the following new genome-wide significant associations: on chromosome 12q24.13 (rs10735079, P = 1.65 × 10-8) in a gene cluster that encodes antiviral restriction enzyme activators (OAS1, OAS2 and OAS3); on chromosome 19p13.2 (rs74956615, P = 2.3 × 10-8) near the gene that encodes tyrosine kinase 2 (TYK2); on chromosome 19p13.3 (rs2109069, P = 3.98 ×  10-12) within the gene that encodes dipeptidyl peptidase 9 (DPP9); and on chromosome 21q22.1 (rs2236757, P = 4.99 × 10-8) in the interferon receptor gene IFNAR2. We identified potential targets for repurposing of licensed medications: using Mendelian randomization, we found evidence that low expression of IFNAR2, or high expression of TYK2, are associated with life-threatening disease; and transcriptome-wide association in lung tissue revealed that high expression of the monocyte-macrophage chemotactic receptor CCR2 is associated with severe COVID-19. Our results identify robust genetic signals relating to key host antiviral defence mechanisms and mediators of inflammatory organ damage in COVID-19. Both mechanisms may be amenable to targeted treatment with existing drugs. However, large-scale randomized clinical trials will be essential before any change to clinical practice

Inverse Reinforcement Learning algorithm for intra-vascular and intra-cardiac catheter's navigation in Minimally Invasive Surgery

Structural Intervention Cardiology (SIC) is a miniinvasive intervention with a catheter based approach for cardiac surgery. Although SIC procedures are becoming increasingly popular, procedures are not ergonomic and technically demanding and, at the same time, high precision and accuracy in reaching target locations inside the human body are necessary for the success these procedures. Thus, there is therefore a need to develop a robust path planner framework to improve the accuracy in target reaching while minimizing interaction with anatomical structures. In this work a pre-operative path-planning method able to guide the catheter from the peripheral access to the desired target position with the needed orientation is proposed. The method exploits an Inverse Reinforcement Learning algorithm based on a combination of Behavioral Cloning (BC) and Generative Adversarial Imitation Learning (GAIL). The method was in-silico tested performing 50 intra-vascular and 70 intra-cardiac paths where the ratio between attempts in which the catheter reaches the target and total number of attempts, computation time, the difference between desired pose and the reached one were considered as validation metrics. Results show that the proposed method computes optimal path enabling the catheter to reach the target with an average error in position below 2 mm in the intra-vascular phase and below 1 mm in position and 6° in orientation in the intra-cardiac phas

Inverse Reinforcement Learning algorithm for intra-vascular and intra-cardiac catheter’s navigation in Minimally Invasive Surgery

Structural Intervention Cardiology (SIC) is a miniinvasive intervention with a catheter based approach for cardiac surgery. Although SIC procedures are becoming increasingly popular, procedures are not ergonomic and technically demanding and, at the same time, high precision and accuracy in reaching target locations inside the human body are necessary for the success these procedures. Thus, there is therefore a need to develop a robust path planner framework to improve the accuracy in target reaching while minimizing interaction with anatomical structures. In this work a pre-operative path-planning method able to guide the catheter from the peripheral access to the desired target position with the needed orientation is proposed. The method exploits an Inverse Reinforcement Learning algorithm based on a combination of Behavioral Cloning (BC) and Generative Adversarial Imitation Learning (GAIL). The method was in-silico tested performing 50 intra-vascular and 70 intra-cardiac paths where the ratio between attempts in which the catheter reaches the target and total number of attempts, computation time, the difference between desired pose and the reached one were considered as validation metrics. Results show that the proposed method computes optimal path enabling the catheter to reach the target with an average error in position below 2 mm in the intra-vascular phase and below 1 mm in position and 6° in orientation in the intra-cardiac phas