Reconstruction of Microwave Imaging using Machine Learning

Tese de mestrado, Engenharia Biomédica e Biofísica, 2022, Universidade de Lisboa, Faculdade de CiênciasBreast cancer is the most diagnosed cancer in women. The gold standard technique for mass screening is X-ray mammography, which requires the use of ionising radiation. Mammography has a high false positive rate for women under 50, since the technique is highly sensitive to breast density. Magnetic Resonance Imaging (MRI), Positron Emission Tomography (PET) and Ultrasound Imaging (US) have been suggested as complementary imaging tools to lessen the false positive results; however present some disadvantages. The potential of using microwave signals for breast cancer detection and monitoring has been studied for over 20 years. Microwave Breast Imaging (MBI) is a low-cost, non-invasive and non-ionising technique. The reflected microwave signals are transformed into an image via beamforming algorithms. These images have limited resolution, which may result in a considerable high rate of false positives and false negatives. In this dissertation, a complementary method of image reconstruction using Machine Learning (ML) models to predict the healthy or tumorous nature of breast is proposed. To study the potential of the proposed method, microwave signals were collected with a monostatic radar-based microwave system. The signal was acquired from three breast phantoms: one mimicking a homogeneous breast and two mimicking heterogeneous breasts. The phantoms had a cavity to introduce a plug, which included types of tumour models in terms of malignancies. From the signals, portions with and without tumour signature were extracted to train classification models. The most robust models were used to reconstruct a binary image of the breast with values of “hit” for tumorous focal points, and values of “miss” for healthy focal points. Eventually, the reconstructed images resulting from the proposed method were compared with the images obtained using the traditional beamforming method, DAS. Overall, the results obtained with the method ML-based were satisfactory, since for most phantoms the regions classified as tumour, indeed corresponded to the real position of the tumour

Prevalence of risk factors for chronic diseases: population survey by telephone interviews in Botucatu, São Paulo, 2004

OBJETIVO: Descrever resultados da aplicação de um sistema de monitoramento de fatores de risco para doenças crônicas não transmissíveis (DCNT) por meio de entrevistas telefônicas (SIMTEL) no município de Botucatu/SP. MÉTODOS: Entrevistou-se amostra probabilística (n = 1.410) da população de indivíduos com 18 ou mais anos de idade residente em domicílios do município de Botucatu/SP, conectados à rede de telefonia fixa. A amostragem foi realizada em três etapas: sorteio de linhas do cadastro da companhia telefônica; seleção de linhas residenciais ativas; sorteio para entrevista de um morador com 18 ou mais anos de idade por linha elegível. A taxa de sucesso (entrevistas realizadas: linhas elegíveis sorteadas) foi de 86,9%, sendo de 5,8% a proporção de recusas. Foi aplicado um questionário com 74 questões sobre consumo alimentar, atividade física, tabagismo, consumo de bebidas alcoólicas, peso e estatura recordados e auto-referência a diagnósticos médicos de hipertensão arterial e diabetes. Apresentam-se estimativas brutas da prevalência de fatores de risco/proteção para DCNT e estimativas ajustadas que levam em conta a distribuição segundo idade, sexo e escolaridade da população adulta total do município no Censo Demográfico de 2000. RESULTADOS: Foram observadas altas prevalências de excesso de peso (46.7%) e sedentarismo (57.9%). Houve desvantagem para os homens quanto ao consumo excessivo de bebidas alcoólicas e vantagem no que se refere à prática de atividade física em 1 ou mais dias da semana. Nas mulheres, observou-se associação inversa entre escolaridade e os seguintes fatores de risco: obesidade, excesso de peso, sedentarismo, consumo de carnes com gordura e hábito de fumar. Resultado semelhante foi observado para homens, exceto com relação a obesidade e excesso de peso. CONCLUSÕES: A segunda experiência de aplicação do SIMTEL confirmou o desempenho satisfatório e a utilidade do sistema em nosso meio.OBJECTIVE: To describe the results of the application of a surveillance system for risk factors for chronic non-communicable diseases (CNCDs) based on telephone interviews (SIMTEL) in the Municipality of Botucatu (State of São Paulo). METHODS: A random sample (n=1,410) of the population aged 18 years and more, living in households with regular telephones was interviewed. Sampling was done in three stages: random selection of telephone lines from the telephone company's directory, selection of active home telephones and random selection of the household member who was 18 years old or over to be interviewed. The success rate of the system (interviews performed: selected eligible lines) was 86.9%, and the proportion of refusals was 5.8%. A questionnaire with 74 questions encompassing food consumption, physical activity, smoking habits, consumption of alcoholic beverages, recalled weight and height, and self-reporting of hypertension and diabetes was applied. Gross prevalence estimates on selected risk/protection factors for CNCDs were calculated for the adult population with telephone and fitted estimates for the city's entire population, taking into account the distribution according to age, gender and schooling of the city's total adult population as informed by the National Demographic Census of 2000. RESULTS: A high prevalence of overweight (46.7%) and sedentary life (578.9%) was observed. Differences between genders were found: men presented more consumption of alcoholic beverages, and women presented less physical activity in one or more days of the week. Among women, schooling was inversely correlated with obesity, overweight, sedentary life, low consumption of fruits, consumption of fatty meats, and smoking habits. Similar findings were observed for men, except for obesity and overweight. CONCLUSIONS: This SIMTEL experience confirmed the appropriate performance of the system in medium-sized cities in the state of Sao Paulo.Ministério da Saúde/Brasi

Self-rated health and associated factors, Brazil, 2006

OBJECTIVE: To assess prevalence of poor self-rated health and associated factors. METHODS: Data from 54,213 individuals aged >18 years, collected by the Vigilância de Fatores de Risco e Proteção para Doenças Crônicas por Inquérito Telefônico (VIGITEL - Telephone-based Surveillance of Risk and Protective Factors for Chronic Diseases), in Brazilian state capitals and Federal District, in 2006, were analyzed. One resident of each household, with at least one fixed telephone line, was randomly selected from probability samples, subsequently answering the questionnaire. Independent variables analyzed were of a demographic, behavioral and self-reported morbidity nature. Prevalences and crude and adjusted prevalence ratios of poor self-rated health were estimated using Poisson regression. RESULTS: Poor self-rated health was more frequent in women, older individuals and those with lower level of education, without an occupation and living in state capitals of the Northern and Northeastern regions; among men prevalence of poor self-rated health was higher in the Southeastern region than in the Southern region. Smoking > 20 cigarettes/day, lack of regular physical activity in leisure time and low weight or obesity were associated with poor self-rated health in both sexes; pre-obesity and frequent consumption of fruits and vegetables were significant in women, while not watching television was significant in men. Prevalence of poor self-rated health increased with the growth in the number of self-reported morbidities. Having four or five morbidities resulted in PR=11.4 in men and PR=6.9 in women, compared to those who did not have morbidities. CONCLUSIONS: Regional, sex and level of education inequalities were observed in the prevalence of poor self-rated health. In addition, its association with unhealthy behavior and comorbidities emphasize the need for strategies to promote healthy habits and those to control chronic diseases.OBJETIVO: Avaliar a prevalência de saúde auto-avaliada como ruim e fatores associados. MÉTODOS: Foram analisados dados de 54.213 pessoas com idade >18 anos, coletados pelo sistema de Vigilância de Fatores de Risco e Proteção para Doenças Crônicas por Inquérito Telefônico (VIGITEL) nas capitais brasileiras e Distrito Federal, em 2006. Um residente em cada domicílio, com ao menos uma linha de telefonia fixa, foi sorteado em amostras probabilísticas, respondendo ao questionário. As variáveis independentes analisadas foram de natureza demográfica, comportamental e de morbidade referida. Foram estimadas prevalências e razões de prevalência brutas e ajustadas da saúde auto-avaliada como ruim utilizando regressão de Poisson. RESULTADOS: Saúde auto-avaliada como ruim foi mais freqüente em mulheres, em indivíduos mais idosos, de menor escolaridade, sem atividade ocupacional, e residentes em capitais do Norte e do Nordeste; entre homens, a prevalência de auto-avaliação da saúde ruim foi mais elevada na região Sudeste comparativamente à Sul. Fumar > 20 cigarros/dia, não praticar atividade física no lazer regularmente e apresentar baixo peso ou obesidade associaram-se a auto-avaliação de saúde como sendo ruim em ambos os sexos; pré-obesidade e consumo freqüente de frutas e hortaliças foram significantes entre mulheres e, não assistir televisão, entre os homens. A prevalência de saúde como sendo ruim cresceu com o aumento do número de morbidades referidas. Apresentar quatro ou cinco morbidades resultou em RP=11,4 entre homens e RP=6,9 entre mulheres, em comparação àqueles que não apresentavam morbidades. CONCLUSÕES: Desigualdades regionais, de sexo e escolaridade foram observadas na prevalência da saúde auto-avaliada como ruim, e sua associação com comportamentos nocivos à saúde e comorbidades reforçam a necessidade de estratégias de promoção de hábitos saudáveis e de controle de doenças crônicas.OBJETIVO: Evaluar la prevalencia de salud auto-evaluada como mal y factores asociados. MÉTODOS: Fueron analizados datos de 54.213 personas con edad > 18 años, colectados por el Sistema de Vigilancia de Factores de Riesgo y Protección para Enfermedades Crónicas por Pesquisa Telefónica (VIGITEL) en las capitales brasileras y Distrito Federal, en 2006. Un residente en cada domicilio, con al menos una línea telefónica fija, fue sorteado en muestras probabilísticas, respondiendo al cuestionario. Las variables independientes analizadas fueron de naturaleza demográfica, de comportamiento y de morbilidad referida. Fueron estimadas prevalencias y razones de prevalencia brutas y ajustadas de la salud auto-evaluada como mal utilizando regresión de Poisson. RESULTADOS: Salud auto-evaluada como mal fue más frecuente en mujeres, en individuos más ancianos, de menor escolaridad, sin actividad ocupacional, y residentes en capitales del Norte y del Noreste; entre hombres, la prevalencia de auto-evaluación de la salud mal fue más elevada en la región Sureste comparativamente a la del Sur. Fumar > 20 cigarros/día, no practicar actividad física en el ocio regularmente y presentar bajo peso u obesidad se asociaron a auto-evaluación de salud como siendo mal en ambos sexos; pre-obesidad y consumo frecuente de frutas y hortalizas fueron significantes entre mujeres y, no ver televisión, entre los hombres. La prevalencia de salud como siendo mal creció con aumento del número de morbilidades referidas. Presentar cuatro o cinco morbilidades resultó en RP = 11,4 entre hombres y RP = 6,9 entre mujeres, en comparación a aquellos que no presentaban morbilidades. CONCLUSIONES: Desigualdades regionales, de sexo y escolaridad fueron observadas en la prevalencia de la salud auto-evaluada como mal, y su asociación con comportamientos nocivos a la salud y comorbilidades refuerzan la necesidad de estrategias de promoción de hábitos saludables y de control de enfermedades crónicas.273

Smoking, nutritional status and dietary habits in the adult population of a city in São Paulo state - Brazil

Normal 0 21 false false false PT-BR X-NONE X-NONE With the purpose to estimate smoking prevalence and identify its relationship with schooling, age, BMI, dietary habits and lifestyle, 1,410 adults (544 males and 866 females) were interviewed by telephone and by using a previously tested methodology (SIMTEL). The majority of adults reported to never have smoked; current smokers were 21.8% and former smokers 22.6%. No association was observed between age and smoking. Direct association was found between smoking and sedentariness, excessive use of alcoholic drinks and absence of milk consumption in males. Inverse association with schooling (in males and females) and with frequency (lower) of fruit, and vegetable consumption in females was observed. A tendency to reduction in the frequency of smokers was observed for males and females as schooling and BMI increased. It is noteworthy that the proportion of individuals who reported to perform physical activity three or more times a week was higher among former smokers than among individuals who had never smoked for both males and females. Smokers formed a priority group for multiprofessional actions that include, in addition to the objective of smoking cessation, actions targeted at dietary education and fighting against smoking. <br /

Tabagismo, estado nutricional e hábitos alimentares em população adulta de um município paulista

With the purpose to estimate smoking prevalence and identify its relationship with schooling, age, BMI, dietary habits and lifestyle, 1,410 adults (544 males and 866 females) were interviewed by telephone and by using a previously tested methodology (SIMTEL) The majority of adults reported to never have smoked; current smokers were 21.8% and former smokers 22.6%. No association was observed between age and smoking. Direct association was found between smoking and sedentariness, excessive use of alcoholic drinks and absence of milk consumption in males. Inverse association with schooling (in males and females) and with frequency (lower) of fruit, and vegetable consumption in females was observed. A tendency to reduction in the frequency of smokers was observed for males and females as schooling and BMI increased. It is noteworthy that the proportion of individuals who reported to perform physical activity three or more times a week was higher among former smokers than among individuals who had never smoked for both males and females. Smokers formed a priority group for multiprofessional actions that include, in addition to the objective of smoking cessation, actions targeted at dietary education and fighting against smoking.Con el objetvo de estudiar el predomino del tabagismo e identificar su relación con grado de escolaridad, edad, IMC, hábito alimentício y estilo de vida, fueron entrevistados, a través de línea telefônica, 1410 adultos ( 544 hombres y 866 mujeres), fue utilizada la metodologia SIMTEL, previamente testada. La mayoría de los adultos declaró nunca haber fumado, los fumantes actuales eran 21.8% y los exfumantes eran 22,6%. No fue relacionado edad y tabagismo. Fue observada la relación directa entre tabagismo y vida sedentária, consumo de alcohol em exceso y la ausência de hábito de beber leche, em los hombres, y la relación inversa com respecto a escolaridad (em ambos sexos) y com frecuencia (menor) el consumo de frutas y legumbres, dentro del grupo de las mujeres. Se constató la tendência a la disminución de fumantes de ambos sexos de acuerdo al aumento de la escolaridad. Llamó la atención el dato que mostraba que la proporción de los que declararon que practicaban actividades físicas tres o más días por semana, era mayor entre los exfumantes que entre los que nunca fumaron, esto refiendose a ambos sexos.. Los fumantes forman grupos prioritários para acciones multiprofesionales que incluyen más allá del objetivo de parar de fumar, como también acciones de educación alimentícias y combate al sedentarismo.Com o objetivo de estimar a taxa de prevalência de tabagismo e identificar sua relação com a escolaridade, idade, IMC, hábito alimentar e estilo de vida, foram entrevistados, por meio telefônico, 1410 adultos (544 homens e 866 mulheres), utilizando uma metodologia previamente testada (SIMTEL). Dessa população entrevistada, a maioria dos adultos referiu nunca ter fumado, fumantes atuais eram 21.8% e ex-fumantes, 22.6%. Não houve associação entre a idade e o tabagismo. Observou-se a associação direta entre o tabagismo e o sedentarismo, o consumo excessivo de bebida alcoólica e a ausência do hábito de tomar leite, em homens, e a associação inversa com a escolaridade (em ambos os sexos) e com frequência (menor) de consumo de frutas e legumes, em mulheres. Verificou-se, também, uma tendência de, com o aumento da escolaridade e com o maior IMC, a redução da frequência de fumantes, para ambos os sexos. Chamou à atenção a proporção de pessoas que referiu fazer atividade física três ou mais dias na semana, maior nos ex-fumantes do que em indivíduos que nunca fumaram, em ambos os sexos. Fumantes formam grupo prioritário para ações multiprofissionais que incluam, além do objetivo de cessação do tabagismo, ações de educação alimentar e combate ao sedentarismo

Auto-avaliação da saúde e fatores associados, Brasil, 2006

OBJECTIVE: To assess prevalence of poor self-rated health and associated factors. METHODS: Data from 54,213 individuals aged >;18 years, collected by the Vigilância de Fatores de Risco e Proteção para Doenças Crônicas por Inquérito Telefônico (VIGITEL - Telephone-based Surveillance of Risk and Protective Factors for Chronic Diseases), in Brazilian state capitals and Federal District, in 2006, were analyzed. One resident of each household, with at least one fixed telephone line, was randomly selected from probability samples, subsequently answering the questionnaire. Independent variables analyzed were of a demographic, behavioral and self-reported morbidity nature. Prevalences and crude and adjusted prevalence ratios of poor self-rated health were estimated using Poisson regression. RESULTS: Poor self-rated health was more frequent in women, older individuals and those with lower level of education, without an occupation and living in state capitals of the Northern and Northeastern regions; among men prevalence of poor self-rated health was higher in the Southeastern region than in the Southern region. Smoking >; 20 cigarettes/day, lack of regular physical activity in leisure time and low weight or obesity were associated with poor self-rated health in both sexes; pre-obesity and frequent consumption of fruits and vegetables were significant in women, while not watching television was significant in men. Prevalence of poor self-rated health increased with the growth in the number of self-reported morbidities. Having four or five morbidities resulted in PR=11.4 in men and PR=6.9 in women, compared to those who did not have morbidities. CONCLUSIONS: Regional, sex and level of education inequalities were observed in the prevalence of poor self-rated health. In addition, its association with unhealthy behavior and comorbidities emphasize the need for strategies to promote healthy habits and those to control chronic diseases.OBJETIVO: Avaliar a prevalência de saúde auto-avaliada como ruim e fatores associados. MÉTODOS: Foram analisados dados de 54.213 pessoas com idade >;18 anos, coletados pelo sistema de Vigilância de Fatores de Risco e Proteção para Doenças Crônicas por Inquérito Telefônico (VIGITEL) nas capitais brasileiras e Distrito Federal, em 2006. Um residente em cada domicílio, com ao menos uma linha de telefonia fixa, foi sorteado em amostras probabilísticas, respondendo ao questionário. As variáveis independentes analisadas foram de natureza demográfica, comportamental e de morbidade referida. Foram estimadas prevalências e razões de prevalência brutas e ajustadas da saúde auto-avaliada como ruim utilizando regressão de Poisson. RESULTADOS: Saúde auto-avaliada como ruim foi mais freqüente em mulheres, em indivíduos mais idosos, de menor escolaridade, sem atividade ocupacional, e residentes em capitais do Norte e do Nordeste; entre homens, a prevalência de auto-avaliação da saúde ruim foi mais elevada na região Sudeste comparativamente à Sul. Fumar >; 20 cigarros/dia, não praticar atividade física no lazer regularmente e apresentar baixo peso ou obesidade associaram-se a auto-avaliação de saúde como sendo ruim em ambos os sexos; pré-obesidade e consumo freqüente de frutas e hortaliças foram significantes entre mulheres e, não assistir televisão, entre os homens. A prevalência de saúde como sendo ruim cresceu com o aumento do número de morbidades referidas. Apresentar quatro ou cinco morbidades resultou em RP=11,4 entre homens e RP=6,9 entre mulheres, em comparação àqueles que não apresentavam morbidades. CONCLUSÕES: Desigualdades regionais, de sexo e escolaridade foram observadas na prevalência da saúde auto-avaliada como ruim, e sua associação com comportamentos nocivos à saúde e comorbidades reforçam a necessidade de estratégias de promoção de hábitos saudáveis e de controle de doenças crônicas.OBJETIVO: Evaluar la prevalencia de salud auto-evaluada como mal y factores asociados. MÉTODOS: Fueron analizados datos de 54.213 personas con edad >; 18 años, colectados por el Sistema de Vigilancia de Factores de Riesgo y Protección para Enfermedades Crónicas por Pesquisa Telefónica (VIGITEL) en las capitales brasileras y Distrito Federal, en 2006. Un residente en cada domicilio, con al menos una línea telefónica fija, fue sorteado en muestras probabilísticas, respondiendo al cuestionario. Las variables independientes analizadas fueron de naturaleza demográfica, de comportamiento y de morbilidad referida. Fueron estimadas prevalencias y razones de prevalencia brutas y ajustadas de la salud auto-evaluada como mal utilizando regresión de Poisson. RESULTADOS: Salud auto-evaluada como mal fue más frecuente en mujeres, en individuos más ancianos, de menor escolaridad, sin actividad ocupacional, y residentes en capitales del Norte y del Noreste; entre hombres, la prevalencia de auto-evaluación de la salud mal fue más elevada en la región Sureste comparativamente a la del Sur. Fumar >; 20 cigarros/día, no practicar actividad física en el ocio regularmente y presentar bajo peso u obesidad se asociaron a auto-evaluación de salud como siendo mal en ambos sexos; pre-obesidad y consumo frecuente de frutas y hortalizas fueron significantes entre mujeres y, no ver televisión, entre los hombres. La prevalencia de salud como siendo mal creció con aumento del número de morbilidades referidas. Presentar cuatro o cinco morbilidades resultó en RP = 11,4 entre hombres y RP = 6,9 entre mujeres, en comparación a aquellos que no presentaban morbilidades. CONCLUSIONES: Desigualdades regionales, de sexo y escolaridad fueron observadas en la prevalencia de la salud auto-evaluada como mal, y su asociación con comportamientos nocivos a la salud y comorbilidades refuerzan la necesidad de estrategias de promoción de hábitos saludables y de control de enfermedades crónicas

Os principais tipos e manifestações da Cirrose Hepática: uma atualização clínica

Introdução: A cirrose hepática é um processo patológica crônico, considerado a hepatopatia mais comum, definido como a conversão difusa morfoestrutural por nódulos de arquitetura anômalo envoltos por fibrose. Objetivou-se&nbsp;descrever os tipos mais relevantes de cirrose e suas devidas manifestações. Metodologia: Trata-se de uma revisão bibliográfica, fundamentada nas plataformas do SciELO, PubMed, Scopus, utilizando os termos “hepatical cirrhosis”, “liver disease” e “hepatocellular insufficiency” a qual através da revisão narrativa, abordou amplamente a respeito da contextualização da cirrose e as principais etiologias. Resultados e Discussão: Foi analisado que tal condição afeta qualquer faixa etária, sexo, etnia e independe da classe socioeconômica, mas as diversas etiologias impõem um perfil epidemiológico específico conforme a aparição. As principais origens abordam o tipo alcoólico, hepatite, aplicação crônica de alguns fármacos e esteatose gordurosa ou não. Ademais, estima-se que estas afetam a anatomofuncionalidade do órgão responsável por grande parte da homeostase, culminando em diversas manifestações clínicas.&nbsp; Conclusão: A cirrose é uma consequência grave de fatores de base em estágio avançado, a qual devido ao seu curso geralmente silencioso culmina no desenvolvimento e progressão clínica. Neste contexto, a atenção aos fatores predisponentes como alimentação rica em lipídios, estilismo, negligência a exames de rotina, sedentarismo e obesidade contribuem constituem medidas eficazes de prevenção primária.&nbsp