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Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Introdução & Objectivos: A elastografia é uma área da ultra-sonografia que muito tem beneficiado com os avanços tecnológicos da última década, sendo isto traduzido por uma grande inovação nesta área. A técnica ARFI surge neste panorama como uma nova técnica ultra-sonográfica de quantificação efectiva de rigidez de tecidos em comparação com as técnicas existentes que apenas permitiam a quantificação relativa. A realização deste projecto tem como objectivo avaliar a técnica ARFI na quantificação da rigidez hepática, em particular na caracterização da rigidez hepática em crianças saudáveis. Materiais & Métodos: Foi examinada a rigidez hepática de 150 crianças (81 do sexo feminino, 69 do sexo masculino) através da técnica ARFI. Para cada criança obteve-se um conjunto de velocidades de propagação. Com esta amostra avaliou-se a influência da idade, género, lobo hepático e posição da sonda. Uma amostra mais pequena foi usada para estudar a influência da profundidade, nomeadamente 135 crianças. Resultados: Não foram encontradas variações estatisticamente significativas entre géneros ou entre diferentes formas de posicionamento da sonda. No entanto o lobo hepático provou ser uma fonte de variabilidade na velocidade resultante, bem como a profundidade atingida pelo pulso de radiação. Relativamente ao factor idade foram encontradas diferenças significativas nas velocidades obtidas para crianças com idade inferior a 72 meses face aos restantes grupos etários. Conclusões: Sugere-se que a avaliação hepática na população infantil, utilizando a técnica ARFI, seja feita através da análise do lobo hepático direito a profundidades inferiores a 6 cm. Este estudo estabelece também a velocidade de propagação para crianças e adolescentes saudáveis como 1,07 ± 0,10 m/s, podendo atingir 1,12 m/s no caso de crianças mais novas. Palavras-Chave (Tema): Rigidez hepática em crianças.

Advisors/Committee Members: Secca, Mário, Janela, Filipe.

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Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Recentemente, a tecnologia em Ultra-sons (US) tem sofrido grandes avanços tecnológicos e, como resultado, novas técnicas e aplicações clínicas são introduzidas frequentemente. Estas técnicas inovadoras apresentam o potencial de assistir os médicos na caracterização de entidades clínicas e de melhorar a qualidade do diagnóstico clínico. No entanto, a implementação destas técnicas requer uma avaliação objectiva das suas potencialidade e limitações, assim como da sua performance clínica para permitir a sua adopção na prática clínica. Este projecto aborda duas patologias particulares: a Cardiomiopatia Cirrótica (CC) e lesões oncológicas mamárias. Considerando a primeira, é aplicada a tecnologia disponível, em especial a Aplicação Clínica VVI de modo a detectar anormalidades que possam não ser visíveis com recurso à ecocardiografia convencional, com o objectivo de definir critérios de diagnóstico precisos. Para a segunda, pretende-se efectuar uma avaliação da performance clínica de um novo método de quantificação em Elastografia - o Strain Ratio (SR) - que analisa a rigidez das lesões mamárias, permitindo assim um diagnóstico clínico mais completo e rigoroso. Para atingir estes objectivos, é efectuada uma análise extensiva, utilizando testes estatísticos como a One-Way ANOVA, permitindo que diferenças estatisticamente relevantes sejam encontradas nos parâmetros considerados. Outros testes foram usados em cada estudo clínico, tendo em conta as suas características específicas – a análise ROC é utilizada para quantificar o acréscimo que o SR poderá potencialmente trazer em relação às técnicas convencionais. Embora não tenha sido possível reunir todas as condições necessárias para validar a contribuição dos US para o diagnóstico da CC, foi possível encontrar evidências que corroboram tratar-se uma patologia clinicamente latente. Os resultados do segundo estudo evidenciam que o SR poderá ser introduzido nos workflows clínicos a curto prazo, tendo no entanto em consideração que este produz resultados mais fidedignos quando utilizado como ferramenta complementar de apoio à decisão clínica do que como um método de quantificação absoluta.

Advisors/Committee Members: Secca, Mário, Janela, Filipe.

▼ Recentemente, a tecnologia em Ultra-sons (US) tem sofrido grandes avanços tecnológicos e, como resultado, novas técnicas e aplicações clínicas são introduzidas frequentemente. Estas técnicas inovadoras apresentam o potencial de assistir os médicos na caracterização de entidades clínicas e de melhorar a qualidade do diagnóstico clínico. No entanto, a implementação destas técnicas requer uma avaliação objectiva das suas potencialidade e limitações, assim como da sua performance clínica para permitir a sua adopção na prática clínica. Este projecto aborda duas patologias particulares: a Cardiomiopatia Cirrótica (CC) e lesões oncológicas mamárias. Considerando a primeira, é aplicada a tecnologia disponível, em especial a Aplicação Clínica VVI de modo a detectar anormalidades que possam não ser visíveis com recurso à ecocardiografia convencional, com o objectivo de definir critérios de diagnóstico precisos. Para a segunda, pretende-se efectuar uma avaliação da performance clínica de um novo método de quantificação em Elastografia - o Strain Ratio (SR) - que analisa a rigidez das lesões mamárias, permitindo assim um diagnóstico clínico mais completo e rigoroso. Para atingir estes objectivos, é efectuada uma análise extensiva, utilizando testes estatísticos como a One-Way ANOVA, permitindo que diferenças estatisticamente relevantes sejam encontradas nos parâmetros considerados. Outros testes foram usados em cada estudo clínico, tendo em conta as suas características específicas – a análise ROC é utilizada para quantificar o acréscimo que o SR poderá potencialmente trazer em relação às técnicas convencionais. Embora não tenha sido possível reunir todas as condições necessárias para validar a contribuição dos US para o diagnóstico da CC, foi possível encontrar evidências que corroboram tratar-se uma patologia clinicamente latente. Os resultados do segundo estudo evidenciam que o SR poderá ser introduzido nos workflows clínicos a curto prazo, tendo no entanto em consideração que este produz resultados mais fidedignos quando utilizado como ferramenta complementar de apoio à decisão clínica do que como um método de quantificação absoluta. Advisors/Committee Members: Secca, Mário, Janela, Filipe.

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Dissertation submitted in Faculdade de Ciências e Tecnologia of Universidade Nova de Lisboa for the degree of Master in Biomedical Engineering

Background: Magnetic Resonance Imaging (MRI) is an imaging technique used primarily to produce high quality structural and functional images of the human body. Functional MRI techniques, among which are included the Arterial Spin Labeling (ASL) and the Blood Oxygenation Level-Dependent (BOLD), are used to measure brain activity. Several studies have shown that ASL holds several advantages when compared with BOLD, namely the fact of being more reproducible and perfusion quantitative. Purpose: The main aim of this work is to obtain perfusion quantification of the human brain within several of its territories and to compare the results obtained using two different ASL protocols. Secondarily this study aimed to validate an ASL protocol to be used in clinical exams – Protocol2 by comparing the values obtained for all the regions considered with the ones present in literature. Methods: The methodology used in this study was applied to fifteen adult volunteers. Two ASL protocols were used in a single functional imaging session. Subjects were asked to perform a motor finger tapping task with their right hand while being scanned. Images were acquired on a 3 Tesla equipment – Magnetom Verio MRI System from SIEMENS in Hospital da Luz. For the definition of the regions to study the Talairach anatomical atlas was used and the brain was segmented considering five different segmentation levels. Results: Perfusion quantification studies have demonstrated that ASL allows a correct calculation of Cerebral Blood Flow (CBF), especially when compared to other studies which used other invasive perfusion measuring techniques. The perfusion values obtained for several regions considered are in agreement with the ones available in literature. Conclusions: ASL protocols are now becoming commercially available and have been demonstrating coherent results with other techniques already established. The current study presents one of the first detailed perfusion studies using this technique to evaluate several structures of the brain. The adequacy of Protocol 2 for functional studies was also proved considering the stimulus used.

Advisors/Committee Members: Pereira, Carla, Janela, Filipe.

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Biomédica Advisors/Committee Members: Vieira, Pedro, Janela, Filipe.

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Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica

A consciencialização dos utentes relativamente à saúde tem-se concretizado numa maior exigência junto dos prestadores de cuidados relativamente à qualidade dos serviços prestados. Os prestadores de cuidados de saúde não podem ignorar esta questão, tendo por isso urgência em desenvolver uma política estratégica no âmbito da qualidade com o objectivo de através da melhoria contínua dos serviços prestados, promover a confiança a total satisfação dos seus utentes. Pelo facto de as tecnologias de informação serem hoje uma vertente bastante importante no âmbito hospitalar, este trabalho pretendeu analisar de que forma os sistemas de informação se relacionam directa ou indirectamente com a implementação das iniciativas no âmbito da qualidade como a certificação e acreditação. Para isso, com recurso a um questionário, caracterizou-se o estado actual dos prestadores de cuidados de saúde em relação às suas práticas de documentação, adopção de sistemas de informação e implementação de iniciativas no âmbito da qualidade. Este estudo permitiu verificar que os prestadores possuem práticas de documentação consideravelmente consolidadas, e embora a maioria deles possua já um sistema de informação instalado na sua organização a verdade é que mais de metade dos prestadores ainda não se libertou totalmente da documentação em papel. A adesão aos SI ainda se faz de uma forma muito díspar entre os diferentes prestadores, observando-se prestadores que possuem toda a informação clínica integralmente agregada num mesmo sistema, assim como outros em que apenas a informação administrativa é documentada de forma informatizada. Verificou-se que embora já exista uma considerável adesão às mais diversas iniciativas no âmbito da qualidade, o recurso a sistemas de informação como meio de sustentação destas mesmas iniciativas é ainda muito primário, baseado sobretudo em soluções informáticas bastante elementares.

Advisors/Committee Members: Janela, Filipe, Sequeira, Jorge, Baptista, Rute.

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Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Biomédica

A Administração Central do Sistema de Saúde (ACSS), é uma entidade do Sistema Nacional de Saúde que tem como principal missão a gestão dos recursos humanos e financeiros bem como promover a qualidade organizacional das entidades prestadoras de saúde. O Modelo de Planeamento criado pela Siemens SA surge como o sistema de informação que vem colmatar a falta de informação necessária para a ACSS fazer um ajuste adequado dos recursos à procura por parte da população. No entanto, o mercado onde o Modelo se insere caracteriza-se por estar em constante alteração/actualização exigindo ao Modelo a necessidade de se adaptar para continuar a responder adequadamente. No seguimento desta necessidade surge este trabalho com o principal objectivo de adequar o Modelo à recente criação do conceito de Grupo de Diagnóstico Homogéneo (GDH) para Ambulatório. O conceito de GDH surgiu no mercado da saúde como um sistema de classificação de episódios agudos, associados a Internamento, sendo ainda utilizado para definir operacionalmente a produção de um Hospital. A adaptação deste conceito ao Ambulatório surge na consequência da evolução tecnológica permitir, no presente,tratar doentes num período inferior a 24 horas. Pela análise do impacto do conceito no Modelo, realizado no projecto, foi possível confirmar que o problema está no facto de ser a base de dados dos GDHs que alimenta o Internamento no Modelo, levando a que GDHs de Ambulatório fossem introduzidos erradamente nesta linha de produção. Para corrigir esta situação foi crucial estabelecer regras que impedissem a entrada desses episódios em Internamento. Desta forma, a partir da ferramenta Oracle Warehouse Builder, responsável pela manipulação da informação no Modelo, aplicaram-se as regras necessárias para transferir estes dados, considerando o tempo de internamento e o próprio GDH. Para além da actualização do Modelo ao conceito de GDH Ambulatório foi possível trabalhar a outros níveis promovendo um sistema de informação de qualidade, actual e de alta contribuição para quem é responsável pela distribuição e afectação de recursos no sistema de saúde.

Advisors/Committee Members: Janela, Filipe, Sequeira, Jorge, Miranda, Tiago.

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Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica

A polifarmácia é comummente utilizada na prática clínica e está directamente relacionada com as reacções adversas aos medicamentos. O objectivo deste trabalho foca-se na avaliação e definição de um modelo de controlo de risco associado à prescrição médica, tendo em consideração a potencial ocorrência de fenómenos de interacções medicamentosas. Para tal é necessário investigar diferentes classificações / terminologias para escolher a informação apropriada às interacções medicamentosas, permitindo evitar diferentes interacções medicamentosas logo no acto da prescrição, potenciando a diminuição do risco logo no início do ciclo de prescrição do medicamento. A abordagem inicial do presente estudo é compreender o que é uma interacção medicamentosa e os seus diferentes tipos. O passo seguinte é identificar as denominações comuns, as classificações farmacoterapêuticas, as classificações e terminologias de doenças e as bases de dados de interacções medicamentosas utilizadas em diferentes locais do mundo. Após a selecção da base de dados de interacções medicamentosas é feita a ligação entre esta a os softwares de prescrição e processo clínico electrónico da Siemens. No final do projecto é estudado o impacto socioeconómico das interacções medicamentosas em Portugal. Em função do trabalho realizado verificou-se que as bases de dados de interacções medicamentosas necessitam de identificar o medicamento, através da denominação comum (INN) ou da classificação farmacoterapêutica (ATC) e de identificar e codificar as doenças, através das classificações de doenças (ICD). A NDDF e a MedicineOne® são as bases de dados de interacções medicamentosas recomendadas, porque tem a capacidade de identificar vários tipos de interacções medicamentosas. Após a selecção das bases de dados de interacções medicamentosas são desenvolvidos métodos de implementação destas bases de dados nos softwares da Siemens. E estima-se que as ferramentas desta natureza em softwares de prescrição electrónica possam potencialmente prevenir várias lesões graves ou mesmo mortes e custos associados a estas. A selecção da(s) base(s) de dados mais adequada para este projecto está dependente de vários factores, como o idioma ou as classificações recomendadas pelos sistemas nacionais de saúde. De acordo com esses factores a NDDF e a MedicineOne® são as bases de dados com maior potencial para associar a um software de prescrição em Portugal. Com estas bases de dados de interacções medicamentosas o número de reacções adversas ao medicamento é susceptível de diminuir, como é apresentado neste estudo de impacto socioeconómico de interacções medicamentosas em Portugal.

A presente dissertação foi desenvolvida com a colaboração da Empresa Siemens S.A.

Advisors/Committee Members: Jesus, Adelaide Pedro de, Janela, Filipe.

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Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica

O cancro continua ser um problema de saúde pública, apesar dos esforços e desenvolvimentos verificados na luta contra o mesmo. Estima-se que em 2030 a incidência do cancro na população mundial duplique, sendo o envelhecimento da população a principal causa apontada pela Organização Mundial de Saúde (WHO, do inglês World Health Organization Desta forma, os avanços tecnológicos na saúde têm sido constantes, trazendo desenvolvimentos essenciais no diagnóstico e tratamento das mais variadas patologias. No que concerne à radioterapia, especialidade terapêutica utilizada em cerca de 50% a 60% dos doentes oncológicos, o seu estado acompanha os panoramas mais vanguardistas. ). A radioterapia de intensidade modelada (IMRT, do inglês Intensity-Modulated Radiation Therapy), resultante da evolução da técnica de radioterapia conformacional tridimensional (3D-CRT, do inglês Three-Dimensional Conformal Radiotherapy), veio a acrescentar à conformação geométrica do feixe de radiação, a capacidade de utilização da modulação da intensidade do mesmo. Desta forma a IMRT permite uma conformação dosimétrica, que salvaguarda ao máximo a integridade das estruturas adjacentes, bem como, o escalonamento de dose, mais eficaz do ponto de vista de controlo tumoral. No entanto, este ganho em saúde faz-se acompanhar, muitas vezes, do aumento de custos. Neste contexto é essencial avaliar e quantificar os custos, e as respectivas consequências/benefícios clínicos inerentes à utilização da tecnologia. Com este projecto, realizado em contexto empresarial, pretendeu-se estudar, avaliar e elaborar propostas de optimização que visem a implementação clínica da IMRT, aplicada a patologias da próstata e mama, num Serviço de Radioterapia de um Prestador de Cuidados de Saúde (PCS) público. Neste prestador, foram analisados todos os procedimentos do workflow de 3D-CRT das patologias da cabeça e pescoço (C&P), mama e da próstata, incluindo a caracterização a nível dos recursos humanos (RH) com a respectiva duração característica de cada tarefa mapeada, quer dos recursos tecnológicos envolvidos. Visto este PCS já ter iniciado a aplicação clínica de IMRT ao cancro de C&P, foram também analisados os procedimentos referentes a esta patologia, de forma a servirem de base para a realização dos modelos de IMRT para a mama e próstata, tal como, para comparar os custos inerentes à realização desta técnica, em relação à técnica conformacional. Por último projectou-se cenários da realização IMRT ao invés da 3D-CRT no PCS em estudo, para a neoplasia que economicamente se mostrou mais favorável.

Advisors/Committee Members: Jesus, Adelaide Pedro de, Janela, Filipe.