Statistical Modelling of Water Quality Time Series – The River Vouga Basin Case Study

The focus of this work is on contributions to the analysis of time series of water quality variables. The study of these time series has characteristics related to data collection procedures, as well as to several economic and geographic aspects. Some characteristics of water quality variables pose challenges to their statistical modelling, namely, seasonality, change-point detection, the existence of outliers, etc. Some of these topics will be addressed in this chapter. The presentation of these topics is accompanied by the study of water quality data from the hydrological basin of the Vouga River and the Ria de Aveiro lagoon. In particular, statistical modelling is performed using data pertaining to the dissolved oxygen concentration variable (in mg/l) from the Carvoeiro water-monitoring site in the Vouga River basin. Section 2 discusses the area under study, while Section 3 presents a data descrip‐ tion with an exploratory analysis of the primary monitoring sites of the Vouga basin. Section 4 addresses the analysis of a time series through the decomposition into its main components and their treatment, while Section 5 presents the modelling of time series through a state space model approach

Relatório de estágio na EPL - Mecatrónica & Robótica

Mestrado em Línguas e Relações EmpresariaisO presente relatório resulta do estágio curricular realizado na empresa EPL - Mecatrónica & Robótica, no âmbito do Mestrado em Línguas e Relações Empresariais e tem como objetivo divulgar as atividades desenvolvidas ao longo do estágio, bem como uma apresentação da empresa que o acolheu e a forma como exerce parte da sua atividade em marketing e comunicação Inicialmente, é feita uma apresentação geral da empresa, incluindo alguns factos históricos, a estrutura organizacional, a missão e valores e respetivas localizações. De seguida, inicia-se a descrição de todas as atividades desenvolvidas no estágio, desde o primeiro contacto até à participação numa feira profissional, sendo abordadas as formas como essas atividades foram desenvolvidas. Para finalizar, é feita uma reflexão sobre a representação de marcas internacionais por uma empresa distribuidora, remetendo para o exemplo da EPL, e são apresentadas as conclusões finais de todo este percurso.This report is the result of a Curricular Internship carried out in EPL - Mecatrónica & Robótica for the Masters degree in Languages and Business Relations. The objective is to describe all the activities developed during the internship, as well as a presentation of the host company and the way it operates in the respective fields of marketing and communication. Initially, there is a general presentation of the company, including a few historical facts, the organizational structure, the mission and values, as well as the respective locations. Then, follows the description of all the activities developed during the internship, from the first contact to the participation in a business fair, being covered all the ways those activities were developed. Finally, it is made a reflexion about the representation of international brands by a distribution company, referring the examples of EPL, and it is presented the final conclusions of the whole journey

GATE Model of a SPECT-CT equipment for breast cancer diagnosis

Tese de mestrado integrado, Engenharia Biomédica e Biofísica (Radiações em Diagnóstico e Terapia)Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2016Dedicated imaging systems for breast cancer imaging have been comprehensively studied over the past decade. However, since they comprise only one imaging modality these systems are only able to provide either anatomical or functional information of the object of interest. The aim of this work was to simulate and evaluate the implementation of a dedicated system that would be able to extract information regarding both systems in order to provide a complementary diagnostic tool which could be used in inconclusive diagnosis cases. The proposed solution was to develop two dedicated systems. A dedicated breast computed tomography (DBCT) system that would provide anatomical information and a dedicated single photon emission mammography (SPEM), using convergent collimators, that would retrieve functional information. To create a computer model of this multimodality system, Monte Carlo (MC) simulations were conducted with Geant4 Application for Emission Tomography (GATE) using a simple breast cylindrical phantom with 35 mm radius and 150 mm height, which had 5 mm radius spherical masses composed of aluminum inside it. For DBCT, the MC simulations were acquired with a PaxScan A® 2520D/CL Amorphous Silicon Digital X-Ray Imager with total dimensions of 192x242x4 mm and 0.508x0.508x4 mm pixels, over 16 projections covering 180º of the phantom, extended to 360º exploiting its cylindrical symmetry. Inside the phantom were placed 5 tumour masses equidistantly along two axis with a tumour mass at the center. For SPECT, the MC simulations were performed using a dual-head SPECT scanner designed by Dr. Ricardo Capote with 64.0x151.2x188.5 mm as dimensions with pixelated LYSO crystals of 20x2x2 mm and convergent collimators with the same phantom, but with the same 5 mm radius tumour masses placed solely in the x axis. The MC simulations were conducted in a computer cluster with 4 executions machines. The projections resultant of the simulations were reconstructed using different algorithms. For DBCT it was used an analytical method of filtered backprojection (FBP) and for SPEM it was used an iterative maximum likelihood expectation maximization (MLEM) algorithm. To validate the results two non-absolut metrics were calculated to make a relative evaluation of the image quality results. These metrics were only applied to DBCT, since the results obtained for SPEM were not as expected. Contrast and contrast to noise ratio demonstrated that the image quality degrades from the center to the periphery of the DBCT detector. In conclusion, the acquired results demonstrated the feasibility of breast dedicated systems to, especially for the DBCT system, which yielded the best results, but further development need to be pursued in order to take the most potential of the developed systems which have potential for being used in future studies with more complex and realistic conditions and voxelised phantoms.O cancro da mama é o tipo de cancro mais diagnosticado nas mulheres, precedido apenas em termos de incidência estatística pelo cancro da pele. No que diz respeito ao número de mortes, o cancro da mama encontra-se também entre os mais importantes relativamente às mulheres, sendo secundado apenas pelo cancro do pulmão em mortalidade. A deteção precoce de neoplasias na mama ganha assim um papel fundamental de forma a garantir o sucesso do tratamento, melhorando as taxas de sobrevivência daqueles aos quais são diagnosticadas neoplasias mamárias. É nessa deteção que a imagiologia médica se apresenta atualmente como essencial. Não apenas no tremendo esforço nas últimas décadas por melhorar as modalidades imagiológicas já implementadas clinicamente, mas também pelo desenvolvimento de novas que possam adicionar nova informação relevante, especialmente quando perante casos em que o exame médico utilizado não é conclusivo. Atualmente, a mamografia por raios X é a técnica imagiológica utilizada em prática clínica corrente em rastreios de cancro da mama, rastreios esses que permitem um diagnóstico mais precoce, tendo contribuído nas últimas décadas para um aumento muito significativo das taxas de sobrevivência. No entanto, esta técnica apresenta diversas limitações que podem condicionar o correto diagnóstico dos doentes. Sendo uma técnica que fornece essencialmente informação anatómica e a duas dimensões, apesar de esta oferecer um elevado nível de sensibilidade, a sua especificidade é menor. Isto pode levar a uma menor capacidade de discernir entre lesão benigna e maligna, resultado principalmente da não incorporação de informação metabólica relativa às massas tumorais, bem como, da possibilidade da não identificação de neoplasias, resultado da sobreposição de planos sempre inerente a uma técnica imagiológica apenas a duas dimensões. Desta forma, torna-se necessário recorrer a outras técnicas que providenciem informação adicional sobre as neoplasias detetadas, mas também que possibilitem a visualização a três dimensões, evitando ao máximo procedimentos invasivos desnecessários, tais como biopsias. Sistemas dedicados para examinar a mama, tirando partido da cada vez maior miniaturização dos componentes eletrónicos essenciais para o desenvolvimento de novos detetores, que possibilitem a aquisição a três dimensões, com uma menor dose de radiação ionizante, surgem com grande expressão em todo o trabalho de investigação realizado no desenvolvimento na área da imagiologia médica. Este incide não só no sentido de restringir ao máximo a zona sobre a qual incide a radiação, mas também no sentido de dar novas ferramentas de diagnóstico para casos onde este é mais difícil, sobretudo quando relativo a mamas de maior densidade. Nesse sentido, e como forma de obter informação complementar, a tomografia computorizada (TC) por raios X – que fornece informação anatómica tridimensional – e a tomografia computorizada por emissão de fotão único (TCEFU), que ao ser aplicada em específico ao exame da mama toma o nome de mamografia por emissão de fotão único (MEFU) – que providencia informação funcional tridimensional – são duas modalidades que podem ser utilizadas em sistemas dedicados, como forma de meio de diagnóstico complementar, combatendo assim as limitações inerentes à mamografia. Nesta dissertaçãio, é apresentada uma solução que, por meio da incorporação de dois sistemas dedicados das modalidades acima mencionadas, tem como objetivo a implementação através de simulações de Monte Carlo (MC), com recurso ao programa Geant4 Application for Emission Tomography (GATE) que possui a sua própria linguagem macro dedicada para desenvolvimento de simulações de MC. Este programa, pela incorporação de outros programas externos a si (CLHEP, ROOT, for GEometry ANd Tracking (Geant4)), permite projetar simulações complexas, combinando a vantagem da utilização do Geant4 - com os seus processos físicos bem validados e geometria sofisticada - com funcionalidades próprias para tomografia de emissão. Uma vez que o GATE utiliza uma linguagem própria, a necessidade de uma programação de outra forma exaustiva em C++ é eliminada, necessidade essa que seria uma realidade caso fosse usado o Geant4 diretamente. Utilizando um fantoma cilíndrico com 35 mm de raio e 150 mm de altura, com composição semelhante a tecido mamário, foram realizadas simulações para ambas as modalidades, onde foram colocadas massas tumorais compostas por alumínio, ao longo de várias posições no mesmo eixo, de forma a avaliar a qualidade da imagem conseguida através da aquisição por parte destes equipamentos. A simulação de TC foi efetuada colocando no interior do fantoma 5 massas tumorais com 5 mm de raio equidistantes entre si ao longo do eixo do e do , resultando numa disposição em L. A aquisição foi adquirida em 16 projeções de 10 s a 180o do cilindro, totalizando um tempo total de 160 s. De forma a englobar 360o em torno do fantoma as projeções obtidas foram posteriormente espelhadas e incorporados no resultado final, aproveitando a simetria simétrica do mesmo. A disposição em L permitiu assim verificar a qualidade da imagem reconstruída relativamente a dois tipos de distância em relação ao centro do detetor de 192x242x4 mm, compostos por pixéis quadrangulares de dimensões 0.508x0.508x4 mm. Para o MEFU foi utilizado o detetor desenvolvido pelo Dr. Ricardo Capote, utilizando os mesmos parâmetros de aquisição utilizados no trabalho desenvolvido pelo Dr. Ricardo Capote, composto por duas câmaras gama de 64x151.2x188.5 mm, constituídos por cristais pixelizados de LYSO, sendo que cada um tinha 20x2x2 mm. De forma a direcionar a radiação gama a detetar estas câmaras utilizavam também colimadores convergentes. Tal como no trabalho do Dr. Ricardo Capote foram feitas simulações com 64 projeções por câmara ao longo de uma órbita circular, totalizando 10 minutos de duração de exame. No entanto, ao contrário do que aconteceu para a modalidade de TC, apenas se realizaram simulações onde foram inseridas no interior massas tumorais que variavam a sua posição relativa, apenas em uma coordenada. Os ficheiros finais da TC foram posteriormente processados com recurso a um ficheiro de C++, utilizando comandos próprios do programa ROOT, de forma a extrair as projeções da imagem, sendo posteriormente feita a sua reconstrução tridimensional utilizando o algoritmo analítico Filtered BackProjection (FBP), implementado no MATLAB®. De forma similar, os resultados da MEFU foram tratados por um ficheiro .C que extraía as contagens nos detetores a partir do ficheiro resultado das simulações, sendo estes posteriormente reconstruídos tridimensionalmente com recurso ao algoritmo iterativo Maximum Likelihood Expectation Maximization (MLEM). Após ser feita a reconstrução de ambas as modalidades, os resultados foram validados por meio da utilização de métricas não-absolutas relativas apenas para a TC, nomeadamente o contraste e o rácio entre o contraste e o ruído. Os resultados obtidos demonstraram uma degradação da imagem do centro do detetor para a periferia, degradação essa que seria o expectável tendo em conta a geometria de toda a simulação. Desta forma, foram implementados ambos sistemas com a visualização de um fantoma cilíndrico simples. As métricas utilizadas para avaliação na TC comprovaram a sua viabilidade. No entanto, o desenvolvimento destes sistemas, teve como principal objetivo permitir a possibilidade de ser realizada uma futura implementação que incorporasse as duas modalidades, dando assim dois tipos de informação complementares no mesmo exame. De modo a que o modelo pudesse ser utilizado em ocasiões futuras, e até como ponto de referência para a utilização do próprio GATE em qualquer projeto, a metodologia empregue foi descrita exaustivamente. Espera-se que o modelo elaborado no decorrer deste trabalho, apesar dos resultados de MEFU não terem sido os melhores, possa servir como ponto de partida para novos estudos. Estudos futuros poderão incorporar algoritmos mais complexos de reconstrução, ou ainda efetuar a adaptação das simulações de MC para utilização computação em GPU, utilizando fantomas voxelizados, podendo assim diminuir drasticamente o tempo de computação das simulações

Reconhecimento de língua gestual

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática e ComputadoresAs Línguas Gestuais são o canal privilegiado para a comunicação de quem sofre de incapacidade auditiva total ou parcial. Devido ao facto destas Línguas Gestuais terem surgido por força da necessidade de comunicação de grupos de indivíduos por todo o mundo levou a que pessoas de regiões distintas utilizassem gestos diferentes para as mesmas palavras. Ao longo dos anos a comunidade científica tem tentado desenvolver sistemas que tentam automatizar o reconhecimento destas línguas. Devido à complexidade intrínseca das línguas, pela diversidade física dos executores ou pelas limitações tecnológicas, até aos dias de hoje, não é conhecida nenhuma solução óptima ou que resolva o problema na íntegra. Com o surgir e o aperfeiçoamento de dispositivos sensoriais de profundidade, surgem novas possibilidades para abordar o problema. Nesta tese, foram definidas, desenvolvidas e testadas propostas de soluções que se acredita serem uma mais-valia para o problema do reconhecimento automático de gestos aplicado à Língua Gestual Portuguesa. Para o efeito, foi adoptado um sensor de profundidade para a aquisição de gestos naturais do ser humano, adoptadas técnicas de extracção de características e implementados algoritmos de classificação para resolver o problema do reconhecimento de gestos estáticos e dinâmicos de forma contínua em tempo real.Abstract: The sign languages are a privileged channel for communication for those who suffer from total or partial hearing loss. Because these signs languages were developed by the need of communication of groups of individuals throughout the world, people from different regions use different gestures for the same words. Over the years the scientific community has tried to develop systems that attempt to automate the recognition of these languages. Due to the intrinsic complexity of the language, the physical diversity of the users or technological limitations, to this day, it is not known an optimal solution that totally solves this problem. With the rise and improvement of depth sensory devices, new possibilities emerge to address the problem. In this thesis, proposals were defined, developed and tested for solutions that we believe will be an asset to the problem of automatic recognition gestures for the Portuguese Sign Language. To this end, a depth sensor device for acquiring natural stimuli of the human being has been adapted, featuring extraction techniques and classification algorithms were implemented to solve the problem of the recognition of static and dynamic gestures in a continuous form and in real time

Systematization Of Occupational Health Care: A Person-Centred Proposal

The Systematization of Occupational Health Care (SOHC) is based on the approach of “Person Centered Healthcare”, using the management tool of “Plan, do, check and act”, the model “Systematization of Nursing Care”, the “Interdisciplinary Worker's Health Approach Instrument”, the “Worker’s Health Risk Index”, and health taxonomies, as theoretical references. The SOHC aims at the articulated, intersectoral and interdisciplinary systematization [1] in occupational health from an adequate methodology to integral and integrated care. SOHC is understood as the organization of the conditions necessary to carry out the person-centered care process with regard to method, staff and instruments. The “Process” term makes it possible to identify, understand, describe, explain and/or predict the needs of the human person, family or community at a given time, in the context of health and disease process.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Systematization Of Occupational Health Care: A Person-Centred Proposal

The Systematization of Occupational Health Care (SOHC) is based on the approach of “Person Centered Healthcare”, using the management tool of “Plan, do, check and act”, the model “Systematization of Nursing Care”, the “Interdisciplinary Worker's Health Approach Instrument”, the “Worker’s Health Risk Index”, and health taxonomies, as theoretical references. The SOHC aims at the articulated, intersectoral and interdisciplinary systematization [1] in occupational health from an adequate methodology to integral and integrated care. SOHC is understood as the organization of the conditions necessary to carry out the person-centered care process with regard to method, staff and instruments. The “Process” term makes it possible to identify, understand, describe, explain and/or predict the needs of the human person, family or community at a given time, in the context of health and disease process.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Development and Validation of an Interdisciplinary Worker’s Health Approach Instrument (IWHAI)

The present study aimed to develop and validate an Interdisciplinary Worker’s Health Approach Instrument (IWHAI). The development stage comprised a group of 10 professionals, including physicians, nurses, nutritionists, dentists and physical educators, as well as a judges’ committee, composed by 19 recognized experts in the area of worker’s health (WH). For the validation of the IWHAI, the Spearman’s correlation coefficient (rs) was calculated, the factor analysis to the instrument was applied, and the Cronbach’s alpha (α) and the Intraclass correlation coefficient (ICC) were calculated. The IWHAI was structured in five dimensions, integrating 43 health indicators, on a scale of 0–4, totalling 215 sub-indices with closed response coding. The instrument was validated with a Kappa coefficient (KAPPA) (k), with excellent agreement for all attributes, i.e., k = 0.88 for applicability, k = 0.80 for clarity and k = 0.82 for relevance. p > 0.05 results reveal moderate to strong positive correlations between some variables, i.e., pests, vectors and air quality/drinking water quality (rs = 0.69). A total of 14 components of the factor analysis, explaining 62.6% of the data variance, were extracted. α value is considered moderate to high, α = 0.61, the ICC value also being considered moderate to high, with ICC = 0.61. The IWHAI is considered validated, constituting a technological innovation for an interdisciplinary approach in the field of WH, enabling the prevention and integral promotion of health.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

The influence of social relations, leisure and drug use on mental health of oil industry workers in Brazil

The objective of this study was to investigate the influence of social relations, leisure and drug use on the mental health of workers in the oil industry of Bahia, Brazil. It is a descriptive, retrospective research, developed in 2018, involving 622 workers from an occupational health service, to whom the Self Reporting Questionnaire (SRQ-20) and a socioeconomic questionnaire were applied. Men (90.2%), aged between 50-59 years (45.6%), married (54.9%) and with a mean level of schooling (64.2%) prevailed in this study. Of the participants, 50% drink less than once a month and about 90% never smoked. An association between loss of interest in things and increase in alcohol consumption was identified (p < 0.05). Another association can be found between feeling nervous, tense or worried and increasing tobacco consumption (p < 0.05). In almost 95% of the participants, components of the family environment that positively interfere with health were identified, as well as the use of social and leisure environments to maintain and recover health. Social and leisure relations positively influence the mental health of the studied group, and alcohol and tobacco consumption are associated with common mental disorders (CMD).info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Implementation of an Interdisciplinary Approach to Promote Workers Global Health Status in the Oil Industry, Brazil (2006–2015)

This study intends to analyse the behaviour of epidemiological variables of workers in an oil industry of Bahia, Brazil, before and after implementation of interdisciplinary practices in occupational health assessments between 2006 and 2015. This is a retrospective longitudinal study carried out in two time periods. Data were collected from the workers electronic medical record and time trends were analysed before (2006–2010) and after (2011–2015) the implementation of the interdisciplinary practices focusing on health promotion. The data were complementarily compared to a control group from the same industry.A statistically significant reduction for data on the number of smokers, periodontal disease and of days away from work was obtained. A significant increase in the number of physically active subjects was also observed. While not statistically significant, a reduction in the number of workers with obesity and overweight, with caries and altered glycemia, was identified. Coronary risk and high blood pressure indicators have shown aggravation. It can be concluded that an interdisciplinary health approach during the annual occupational assessments, with action directed to the population needs, can be associated with the improvement of the health indicators assessed, contributing to increased worker productivity in the oil industry.info:eu-repo/semantics/publishedVersio