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Browsing Faculdade de Direito by Field of Science and Technology (FOS) "Engenharia e Tecnologia::Engenharia Médica"
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- Algoritmos computacionais para estudos da função hepática em Medicina MolecularPublication . Moura, Margarida Mota de Magalhães; Tavares, João Manuel Ribeiro da Silva; Faria, Diogo Alexandre BorgesO fígado é um órgão vital que realiza um número múltiplo de funções-chave necessárias ao correto funcionamento do organismo. Aquando alguma falha comprometedora da sua função, é necessário recorrer a técnicas e metodologias existentes na prática clínica para garantir a acuidade do diagnóstico e para que possam ser implementadas as soluções mais favoráveis à sua recuperação. A avaliação pré-operatória do tecido hepático remanescente futuro é fundamental na identificação de pacientes com um risco aumentado de falência hepática antes de ressecação hepática por patologia ou doação para transplante do fígado. Normalmente o tecido hepático remanescente futuro é avaliado por Tomografia Computadorizada (CT), sendo esta uma medida indireta para estimar o volume de tecido hepático remanescente futuro. Atualmente, a cintigrafia hepatobiliar (SPECT) permite a avaliação direta da função hepática total e remanescente futura. Desta forma, aliando informação funcional obtida por SPECT com informação anatómica disponibilizada por CT, é possível a avaliação da função hepática segmentar e a delineação dos segmentos hepáticos a ressecar para conseguinte obtenção da função e do volume remanescente futuros. No âmbito da Visão Computacional, que nos últimos tempos tem vindo a promover o desenvolvimento de novas ferramentas para aplicações na imagiologia médica, esta Dissertação tem como objetivo explorar algumas potencialidades do processamento de imagens cintigráficas, apresentando algoritmos computacionais para obtenção da função hepática do paciente. A metodologia proposta visa, através da utilização de abordagens utilizadas na Medicina Molecular e no processamento de imagem médica, apresentar uma interface robusta capaz de identificar as regiões de interesse assim como a aquisição da informação contida nessas mesmas regiões para que, recorrendo ao uso da média geométrica, seja possível adquirir uma otimização da função hepática. O estudo foi realizado com a utilização de imagens de cintigrafias hepatobiliares com 99mTc-mebrofenina que revela ser o radiofármaco ideal pela sua ínfima taxa de excreção renal. Os resultados obtidos pela aplicação da metodologia são indicadores da eficácia do modelo, que depende em grande parte da imagem obtida, dado que o fígado partilha uma distribuição de intensidade semelhante com os órgãos circundantes, o que poderá dificultar na delimitação das regiões. Por conseguinte, estes resultados são também dependentes da informação que é extraída das regiões, uma vez que é esta que dita o valor percentual da função hepática. Tendo em conta estes resultados, pode inferir-se que o modelo é uma ferramenta apta na realização das tarefas exigidas e, posto isto, pode ser utilizado para avaliar o estado de um paciente que sofra de alguma anomalia a nível hepatobiliar. É possível concluir que a identificação, análise e tratamento de estruturas humanas, são tarefas de um elevado grau de complexidade, uma vez que, tratando-se de um sistema em constante funcionamento, as estruturas não são constantes e variam com o tempo. Contudo, as ferramentas atualmente disponíveis e a evolução na imagiologia têm vindo a combater esta problemática.
- Desenvolvimento de uma linha de gelados para grupos alvo específicosPublication . Lapa, Maria de Fátima Kilberg; Fonseca, Mariana da Cruz; Ferreira, João Paulo MedeirosEste trabalho teve como objetivo global a criação de novos produtos que permitam ir de encontro das necessidades de consumidores específicos. O projeto foi realizado num contexto empresarial, numa produção de gelados artesanais e consistiu no desenvolvimento de um Gelado Tradicional de Chocolate que, por não conter glúten, é apto para o grupo específico de celíacos, um Sorvete sem Sacarose de Limão, apto para diabéticos, um Sorvete Enriquecido em Mirtilo, adequado para os consumidores intolerantes à lactose, e de um Gelado Fonte de Proteína de Kefir, um Gelado Fonte de Proteína de Skyr e um Gelado com Alto Teor de Proteína de Manteiga de Amendoim, estes tendo em vista as necessidades de desportistas. Numa primeira etapa, foram desenvolvidas as “formulações teste” para cada produto, sendo que nos casos dos “Gelado Fonte de Proteína de Kefir” e “Gelado Fonte de Proteína de Skyr forma desenvolvidas duas receitas para cada. Posteriormente, foi escolhida nestes casos a “formulação teste” com melhores características sensoriais. Paralelamente, foram executados testes laboratoriais para determinação de pH, ºBrix, teores de proteínas, lípidos e glúcidos, bem como contagem de mesófilos nos produtos. Embora alguns ensaios tenham sido inconclusivos, vários outros resultados permitiram validar com alguma precisão os valores esperados. Os resultados permitiram ainda consagrar a qualidade e segurança dos produtos desenvolvidos e as alegações “fonte de proteína” e “alto teor de proteína”. A vivência da realidade empresarial, propiciada pelo estágio é tida como muito formativa.
- Design and assembly of microfluidic paper-based analytical devices (μPADS) for the quantification of nitrite and nitrate in salivaPublication . Ferreira, Francisca Teixeira Soares da Mota; Mesquita, Raquel Beatriz Ribeiro de; Rangel, António Osmaro Santos SilvaNos últimos anos, investigadores, com o auxílio de novas tecnologias, têm trabalhado para o desenvolvimento de técnicas e dispositivos de diagnóstico e tratamento mais práticos e económicos. Neste trabalho foram desenvolvidos dois dispositivos microfluídicos analíticos baseados em papel (μPADs) para a determinação dos aniões nitrito e nitrato em amostras de saliva humana, para auxílio no diagnóstico de doenças associadas à sua presença. Para desenvolver estes μPADs foram realizados vários estudos de desenho e construção, incluindo um teste de interferências e estudos de estabilidade. A estrutura final do μPAD para a determinação de anião nitrito consistiu em duas camadas de discos de papel de filtro com 9.5 mm de diâmetro numa bolsa de plastificação, em que a última camada continha 5 μL de reagente de Griess. Este μPAD permitiu a determinação de nitrito num intervalo de 5 – 220 μM, cujos limites de deteção e quantificação foram 0.05 μM e 0.17 μM, respetivamente. A estrutura final do μPAD para a determinação de anião nitrato consistiu em três camadas de papel de filtro numa bolsa de plastificação, em que a primeira camada continha zinco em pó e a última camada 10 μL de reagente de Griess. Este μPAD permitiu a determinação de anião nitrato num intervalo de 0.2 – 1.2 mM, cujos limites de deteção e quantificação foram 0.08 mM e 0.27 mM, respetivamente. Ambos os μPADs se mostraram estáveis quando armazenados em vácuo (durante pelo menos 7 dias no caso do μPAD de nitrito, e durante no máximo 3 dias no caso do μPAD de nitrato) e, após colocação da amostra, os μPADs de nitrito e nitrato poderiam ser digitalizados até 4 e 2 horas depois, respetivamente. Por último, para validar este método, os resultados obtidos com o μPAD de nitrito foram comparados com os correspondentes aos obtidos pelo método colorimétrico de referência, e não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas entre os dois métodos. Logo, foi possível concluir que os μPADs desenvolvidos demonstraram possuir propriedades promissoras para a determinação de NOX em amostras de saliva, principalmente porque são dispositivos sensíveis, portáteis, simples e económicos, que custam menos de 50 cêntimos cada.
- Development of injectable biomimetic formulations made of natural polymers loaded with folic acid derivatives for musculoskeletal tissue engineeringPublication . Silva, Manuel Luís Medeiros Marques da; Olmo, Luis Rojo del; Lasa, Blanca Vázquez; Oliveira, Ana LeiteAs doenças musculoesqueléticas incluem mais de 150 condições relacionadas como sistema locomotor, sendo as mais comuns são a osteoartrite e a artitre reumatóide. Como atualmente afetam mais de 100 milhões de Europeus e nem todos os tratamentos são eficazes, existe a necessidade de procurar abordagens terapêuticas alternativas. Tendo isto em conta, é importante referir a engenharia de tecidos que estuda a implementação de scaffolds que possuam uma combinação equilibrada de células e moléculas bioativas para alcançar soluções funcionais que promovam a regeneração de novos órgãos e tecidos. O sucesso das terapias de transplante de células através de injeção é limitado pela capacidade das formulações em permitirem a infiltração de uma suspensão celular de elevada densidade por uma matriz extracelular biomimética formada in situ e a capacidade de adicionar moléculas bioativas que possam induzir a regeneração dos tecidos. Normalmente, os fatores de crescimento e diferenciação incorporados nestas formulações degradam-se rapidamente, perdendo a sua atividade. Em alternativa, iões metálicos como o estrôncio são capazes de inibir a atividade dos osteoclastos, promovendo a atividade dos osteoblastos. Devido a estas propriedades, estes iões apresentam potencial para o tratamento de patologias do osso pela via de transplante de células através de injeção. O ácido fólico é uma vitamina hidrossolúvel e tem um papel fundamental em inúmeros processos que garantem uma função saudável no corpo humano. Tendo em conta as características do ácido fólico, o folato de estrôncio representa uma boa alternativa para os fármacos que usam este composto uma vez que não existe preocupação quanto aos efeitos secundários do ácido fólico. Este trabalho teve como objetivo a síntese e caracterização de derivados de vitamina B com catiões divalentes bioativos para obter folato de estrôncio (SrFO), folato de zinco (ZnFO), folato de manganésio (MnFO) e folato de magnésio (MgFO). A síntese e caracterização de dextrano (Dex) e ácido hialurónico (HA) parcialmente oxidados para a sua avaliação como agentes de reticulação biomiméticos de formulações injetáveis à base de gelatina. E ainda o desenvolvimento e otimização de formulações de hidrogéis injetáveis baseados em agentes de reticulação biomiméticos e derivados de folato bioativos. Os folatos metálicos (MFO) foram preparados por reação entre o ácido fólico e o respectivo cloreto de metal. A composição e estrutura química foram investigadas por espectroscopia de raios-X por dispersão em energia (EDS), espectrometria de emissão por plasma (ICP), termogravimetria (TGA), espectroscopia de infravermelho (FTIR) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Os valores de metade da concentração inibitória máxima (IC50) dos MFO e a sua ação biológica em células mesenquimais humanas (hMSC) foram avaliadas por determinação da coloração específica para depósitos de cálcio e glicosaminoglicanos (GACs). Formulações injectáveis contendo SrFO/ZnFO foram preparadas em soluções de tampão fosfato (PBS) a partir de gelatina e de HA ou Dex parcialmente oxidados. O tempo de gelificação a 37 ºC foi determinado por reologia no momento de cruzamente entre o módulo elástico (G′) e de perda (G″). Este trabalho constitui mais um passo na preparação de formulações biomiméticas baseadas em polímeros naturais incorporados com derivados de ácido fólico para aplicações musculoesqueléticas. Estas formulações mostram evidências de possuir propriedades químicas e biológicas desejadas, apresentado características apropriadas para uma aplicação não invasiva, com a vantagem de evitar o uso de fatores de crescimento, que normalmente limitam a sua aplicação em termos clínicos como consequência de problemas indesejados associados à estabilidade e à biodisponibilidade de moléculas de sinalização celular baseadas em proteínas.
- Estimativa das doses recebidas pelos pacientes da Medicina Nuclear nos exames efetuados : cartão dosimétricoPublication . Silva, Joana Catarina Mota Ferreira da; Silva, Joana Vale Ferreira da; Faria, Diogo Alexandre Borges; Rodrigues, PedroA metodologia MIRD, a metodologia ICRP ou a Análise Compartimental, são alguns dos modelos matemáticos utilizados em Dosimetria Interna para estimar a dose recebida pelos pacientes que efetuam exames em Medicina Nuclear. O objetivo de estimar e rastrear a dose absorvida nos pacientes provém da necessidade de se conhecer a dose efetivamente recebida pelo paciente em exames de diagnóstico e terapêutica em Medicina Nuclear e de não exceder as doses recomendadas internacionalmente pondo em prática o princípio ALARA (As Low As Reasonably Achievable). A não existência de softwares de fácil acesso com o mesmo propósito do software desenvolvido no presente trabalho de dissertação, levou à intenção de criar o DoseCard. O presente trabalho de Mestrado foi desenvolvido no domínio da Dosimetria Clínica, mais concretamente na Dosimetria em Medicina Nuclear e no domínio da programação na área de implementação de software em saúde. Com esta dissertação, pretendeu-se estimar a dose absorvida em pacientes submetidos a exames em medicina nuclear, criando um cartão dosimétrico que incluí os dados do paciente e os valores de dose sendo possível aceder à informação a qualquer momento. Para efetuar a estimativa das doses recebidas, foi escolhido o método MIRD por achar que melhor se adequa ao objetivo desta dissertação. Na implementação desta metodologia foi delineada uma estrutura para o software, de forma a cumprir um conjunto de pré-requisitos estabelecidos à priori: (1) Criação de uma interface software-utilizador de fácil compreensão e utilização; (2) Guardar os dados dos pacientes numa base de dados; (3) Criação de uma plataforma de segurança com acesso restrito com utilização de credenciais de acesso; (4) Cálculo da dose absorvida pelos pacientes em órgãos específicos; (5) Cálculo da dose absorvida pelo corpo dos pacientes (Dose geral no corpo);(6) Simulação da dose absorvida no útero de uma mulher gestante no útero/feto; Os resultados obtidos pelo software, por comparação com o estado da arte, mostraram que a metodologia desenvolvida produziu resultados satisfatórios embora, a longo prazo, o algoritmo possa ser melhorado e alargado a um maior número de exames. Em suma, a programação pode ser aliada à Dosimetria em Medicina Nuclear para auxiliar o cálculo da dose absorvida. A metodologia desenvolvida permitiu uma boa estimativa da dose absorvida pelos pacientes de Medicina Nuclear.