Using temporal abduction for biosignal interpretation: A case study on QRS detection

In this work, we propose an abductive framework for biosignal interpretation, based on the concept of Temporal Abstraction Patterns. A temporal abstraction pattern defines an abstraction relation between an observation hypothesis and a set of observations constituting its evidence support. New observations are generated abductively from any subset of the evidence of a pattern, building an abstraction hierarchy of observations in which higher levels contain those observations with greater interpretative value of the physiological processes underlying a given signal. Non-monotonic reasoning techniques have been applied to this model in order to find the best interpretation of a set of initial observations, permitting even to correct these observations by removing, adding or modifying them in order to make them consistent with the available domain knowledge. Some preliminary experiments have been conducted to apply this framework to a well known and bounded problem: the QRS detection on ECG signals. The objective is not to provide a new better QRS detector, but to test the validity of an abductive paradigm. These experiments show that a knowledge base comprising just a few very simple rhythm abstraction patterns can enhance the results of a state of the art algorithm by significantly improving its detection F1-score, besides proving the ability of the abductive framework to correct both sensitivity and specificity failures.Comment: 7 pages, Healthcare Informatics (ICHI), 2014 IEEE International Conference o

Non-parametric Estimation of Stochastic Differential Equations with Sparse Gaussian Processes

The application of Stochastic Differential Equations (SDEs) to the analysis of temporal data has attracted increasing attention, due to their ability to describe complex dynamics with physically interpretable equations. In this paper, we introduce a non-parametric method for estimating the drift and diffusion terms of SDEs from a densely observed discrete time series. The use of Gaussian processes as priors permits working directly in a function-space view and thus the inference takes place directly in this space. To cope with the computational complexity that requires the use of Gaussian processes, a sparse Gaussian process approximation is provided. This approximation permits the efficient computation of predictions for the drift and diffusion terms by using a distribution over a small subset of pseudo-samples. The proposed method has been validated using both simulated data and real data from economy and paleoclimatology. The application of the method to real data demonstrates its ability to capture the behaviour of complex systems

A role for the small GTPases RAC1 and RAC1b in the modulation of NIS expression: potentiation of therapy with radioactive iodine in differentiated thyroid carcinoma

Introduction or Background: The Sodium Iodide Symporter (NIS) is responsible for active transport of iodide into thyroid follicular cells. The retention of its functional expression in most of the well-differentiated thyroid carcinomas (DTCs) enables the use of radioactive iodine (RAI) for treatment of metastatic disease. Still, about 30% of patients with advanced forms of DTC became refractory to RAI which makes their management very challenging. The main reason for impaired iodide uptake in refractory-DTC is the defective functional expression of NIS. Several molecular players have been described as critical for TSH-induced NIS expression, an example being the p38 mitogenic kinase. In breast cancer cells, the small GTPase RAC1 was shown to mediate the positive impact of p38 kinase activity on NIS expression. We, on the other hand, have previously shown that overexpression of RAC1b, a tumor-related splicing variant of RAC1, is associated with worse outcomes in DTC and correlates with the MAPK-activating BRAFV600E mutation, which has been related to the loss of NIS. Since RAC1 and RAC1b may act in an antagonistic fashion to regulate specific cellular responses, we asked if RAC1b would be implicated in NIS downregulation observed in DTCs. Methods Section: NIS expression levels were analyzed by RT-qPCR in a RAC1/RAC1b expression model system developed in non-transformed thyroid cell lines. A non-radioactive iodide influx assay was used to confirm the impact of RAC1-signaling on the efficacy of iodide uptake. Results Section: We demonstrate that ectopic overexpression of RAC1b is sufficient to decrease TSH-induced NIS expression, antagonizing the positive effect of RAC1 GTPase. Moreover, we clearly document, for the first time in thyroid cells, that both NIS expression and iodide uptake are downregulated upon RAC1 inhibition, supporting the role of canonical RAC1 signaling in promoting TSH-induced NIS expression. Conclusion: Our findings provide evidence that RAC1 and RAC1b signaling are implicated in the regulation of NIS expression in thyroid cells and suggest that RAC1b overexpression may be one of the mechanisms contributing to the low levels of NIS observed in some subgroups of DTCs, antagonizing RAC1 stimulatory effect on the TSH/cAMP-mediated induction of NIS expression.FCT - PTDC/BIAMOL/31787/2017N/

A method for context-based adaptive QRS clustering in real-time

Continuous follow-up of heart condition through long-term electrocardiogram monitoring is an invaluable tool for diagnosing some cardiac arrhythmias. In such context, providing tools for fast locating alterations of normal conduction patterns is mandatory and still remains an open issue. This work presents a real-time method for adaptive clustering QRS complexes from multilead ECG signals that provides the set of QRS morphologies that appear during an ECG recording. The method processes the QRS complexes sequentially, grouping them into a dynamic set of clusters based on the information content of the temporal context. The clusters are represented by templates which evolve over time and adapt to the QRS morphology changes. Rules to create, merge and remove clusters are defined along with techniques for noise detection in order to avoid their proliferation. To cope with beat misalignment, Derivative Dynamic Time Warping is used. The proposed method has been validated against the MIT-BIH Arrhythmia Database and the AHA ECG Database showing a global purity of 98.56% and 99.56%, respectively. Results show that our proposal not only provides better results than previous offline solutions but also fulfills real-time requirements.Comment: 12 pages, 6 figure

Caracterización química y mineralógica de cerámicas del bronce final en el Ribatejo Norte ( Centro de Portugal):primeros resultados de Quinta Da Pedreira (Abrantes)

El yacimiento de Quinta da Pedreira (Abrantes), ubicado en una terraza pleistocénica en la orilla derecha del Tajo, viene estudiándose sistemáticamente desde 1994, en el marco de un proyecto de investigación que busca la construcción de un modelo explicativo del proceso histórico observado en el Ribatejo Norte en la transición Bronce-Hierro (1200-700 a.C.). Entre el conjunto de fragmentos de cerámica doméstica recogidos en este yacimiento, se ha seleccionado una mues tra compuesta por 15 fragmentos de piezas distintas, procediéndose a su carac terización química (FRX), mineralógica (DRX) y textural (MOLT). Los resulta dos obtenidos han sido manejados bajo procedimientos estadísticos multivariantes, en especial análisis de componentes principales y análisis cluster

Atividade física na terceira idade: estudo comparativo entre praticantes de atividade física e sedentários

O progressivo envelhecimento populacional tem suscitado cada vez mais uma maior preocupação e um particular interesse da sociedade. Para além de melhorar a condição física e a robustez do idoso, a atividade física tem também a vantagem de servir como um bom complemento psicológico, permitindo a “fuga” às depressões e incentivo ao convívio social. A adoção de um estilo de vida ativo é considerada um importante componente para a melhoria da qualidade de vida e independência funcional dos idosos. Existem diversas evidências científicas de que a atividade física pode ser usada no sentido de retardar, e até mesmo atenuar, o processo de declínio das funções orgânicas que são observadas com o envelhecimento. As mudanças decorrentes da terceira idade requerem também uma adaptação dos próprios idosos e a forma como cada um se adapta, constitui um fator determinante no seu processo de envelhecimento. Nos últimos anos, temos assistido a um crescente número de estudos associados à prática de atividade física na terceira idade, o que revela uma forte aposta em promover esta temática. Como sinal dessa tendência, tivemos em 2012 o Ano Europeu do Envelhecimento Ativo e Solidariedade entre Gerações que, face à tendência de envelhecimento da população da Europa procurou sensibilizar a sociedade europeia para o contributo prestado pelas pessoas mais velhas, bem como promover medidas que criassem mais e melhores oportunidades para que os cidadãos idosos se mantenham ativos. O presente estudo de natureza quantitativa e complementado por uma análise comparativa pretendeu estudar as principais diferenças entre dois grupos de idosos de duas instituições com respostas sociais de Lar e Centro de Dia, no concelho de Machico e o impacto da prática de atividade física para a sua qualidade de vida. Para tal, foram aplicados inquéritos por questionário a uma amostra aleatória de 40 idosos, de ambos os sexos com 65 ou mais anos, com capacidade de resposta e independentes/autónomos na realização das suas atividades da vida diária. Comparativamente, observou-se que os idosos que praticavam atividade física estavam mais informados e/ou sensibilizados para as questões gerais sobre saúde física, embora de uma forma vaga, não tendo por vezes uma perceção adequada sobre a importância e vantagens da atividade física. No grupo de sedentários foi notório um maior desconhecimento, principalmente nas questões colocadas sobre a atividade física versus campo emocional, de convívio e de bemestar. iv Em termos globais, constatou-se que existiam diferenças significativas na qualidade de vida dos idosos de ambos os grupos, nomeadamente a alteração do estilo e hábitos de vida da quase totalidade dos idosos do grupo com atividade física que passaram a fazê-lo aquando da admissão nas instituições, sabendo que não tinham antecedentes desta prática no seu dia-a-dia. Para além disso, a forma como ocupavam o seu tempo também representou um elemento chave, uma vez que nenhum dos inquiridos que praticava atividade física não se ocupava com absolutamente nada, ao contrário dos idosos sedentários. Em termos de evolução do estado de saúde em virtude da prática de atividade física, muito poucos foram os casos que consideraram uma regressão no seu estado de saúde, diferindo do grupo de idosos sedentários. Por fim, os problemas emocionais que influenciavam o desempenho das atividades diárias foram identificados em maior número pelos idosos sedentários

A supervisão em contexto de lar de infância e juventude: projecto de intervenção

Este estudo incide sobre a intervenção da supervisão em contexto de Lar de Infância e Juventude. Esta proposta surge no momento de uma mudança das práticas no acolhimento institucional impulsionado pelo Plano DOM (Desafios, Oportunidades e Mudanças). Embora muitos modelos de supervisão tenham já sido propostos, estes têmse dedicado quase exclusivamente à área da psicoterapia e/ou da intervenção clínica. Desta forma, o presente trabalho pretende responder a uma lacuna relacionada com outras abordagens da supervisão a equipas que intervêm em Lares de Infância e Juventude. Para tal procedemos ao levantamento de necessidades sentidas por técnicos, mediante a realização de 2 grupos focais: no 1º grupo participaram 5 elementos (3 directores e 2 supervisores) e no 2º estiveram 3 elementos (2 técnicos e 1 educador) de equipas técnico-educativas de 5 Lares de Infância e Juventude distintos. Os participantes deram o seu contributo sobre as suas necessidades de supervisão, incluindo definição, modelos mais úteis, papéis do supervisor e eficácia. Com base nesta avaliação e na leitura sobre os novos paradigmas de intervenção para o acolhimento, desenvolvemos uma proposta composta por um manual para futuros supervisores de equipas de Lares de Infância e Juventude. Este é composto por 7 módulos, que poderão ser utilizados pelos supervisores ao longo de um ano. São propostas as actividades, assim como uma metodologia de avaliação.The present project addresses the domain of supervision f the intervention in the context of residential care of children and youth. This proposal occurs in a moment of changes in the practices of residential care created by the Plan DOM (“Desafios, Oportunidades e Mudanças” / Challenges, Opportunities and Changes). Even though many models have already been proposed in supervision, these have almost always exclusively focused on psychotherapy and/or clinical intervention. Hence, the present project aims to address this gap in the literature on supervision approaches to teams that work in residential care institutions for children and youth. With this goal, we assessed the needs perceived by professionals in two focus groups: one with 5 participants (3 directors and 3 supervisors) and another with 3 participants (2 technical elements and 1 educator) from 5 different residential care institutions. The participants contributed with their perceptions of their needs, including definition, most useful models, role of the supervisor, and efficacy. Based on this evaluation and on the new paradigms of intervention in residential care, a manual was developed for suture supervisors on team that work in residential care for children and youth. This manual is composed of 7 modules, which may support supervision during one year. Activities are proposed, and evaluation methodology