Reduced Distance Matrix to Verify the Similarity between Protein Structures

Abstract This paper focuses on developing a reduced distance matrix to improve the computational performance during the protein interactions clustering. This proposed matrix considers as centroids two alpha carbon atoms from a protein structure and stores the distances between these centroids and the other atoms from this same structure. Each row in this matrix represents a database record and each column is a distance value. Through this build matrix, clusters were performed using K-Means Clustering. The precision and performance of this presented technique were compared with aCSM, RID and another distance matrix methodology that considers the distances between all atoms from each protein structure. The results were satisfactory. The reduced distance matrix obtained a high precision and the best computational performance.

A neurociência computacional no estudo dos processos cognitivos / Neuroscience computationnelle dans l'étude des processus cognitifs / La neurociencia computacional en el estudio de los procesos cognitivos / Computational neuroscience in the study of cognitive processes

Resumo Nas últimas décadas o estudo de processos cognitivos vem sendo influenciado por duas tendências: a legitimação de diversas formas e níveis de estudo e a tentativa de integração multidisciplinar. A primeira teve grande importância na segunda metade do século XX, quando linhas de pesquisa na psicologia cognitiva e nas neurociências fortaleceram-se. Nesse sentido, destacam-se os três níveis de Marr (computacional, algorítmico e implementacional) como forma de estruturar o estudo dos processos cognitivos. A segunda tendência é mais recente e busca, apoiada na primeira, aprofundar o entendimento dos processos cognitivos em suas diversas escalas e integrar diversos paradigmas de estudos, buscando consiliência teórica. O intento deste artigo é apresentar a neurociência computacional e suas possíveis contribuições para a psicologia cognitiva, articulando, por meio dos três níveis de Marr, uma base teórica que explicite o papel de cada uma das disciplinas e as suas possíveis interações.

Résumé Au long des dernières décennies, l'étude des processus cognitifs se voit influencé par deux tendances : la légitimation de plusieurs formes et niveaux d'études et l'essai d'intégration multidisciplinaire. La première a eu une grande importance pendant la deuxième moitié du XXe siècle, quand des lignes de recherche en psychologie cognitive et en neurosciences ont gagné force. Dans ce sens, on peut souligner les trois niveaux de Marr (computationnel, algorithmique et implémentationnel) comme moyens de structurer l'étude des procédés cognitifs. La deuxième tendance est plus récente et cherche, avec l'aide de la première, à approfondir la connaissance des procédés cognitifs et ses différentes échelles et à intégrer plusieurs modèles d'études, en cherchant des convergences théoriques. Le but de cet article est donc de présenter la neuroscience computationnelle et ses possibles contributions pour la psychologie cognitive en articulant, par les trois niveaux de Marr, une base théorique qui puisse expliciter le rôle de chacune des disciplines et de ses possibles interactions.

Resumen En las últimas décadas, el estudio de procesos cognitivos se ha visto influenciado por dos tendencias: la legitimación de diversas formas y niveles de estudio, y el intento de integración multidisciplinar. La primera tuvo gran importancia en la segunda mitad del siglo XX, cuando varias líneas de investigación en la psicología cognitiva y en las neurociencias se fortalecieron. En ese sentido, destacan los tres niveles de Marr (computacional, algorítmico e implementacional) como una manera de estructurar el estudio de los procesos cognitivos. La segunda tendencia es más reciente y busca, apoyada en la primera, profundizar la comprensión de los procesos cognitivos en sus diversas escalas e integrar diversos paradigmas de estudios, buscando consiliencia teórica. En este artículo, se intenta presentar la neurociencia computacional y sus posibles contribuciones para la psicología cognitiva, articulando, a través de los tres niveles de Marr, una base teórica que ponga de manifiesto el papel de cada una de las disciplinas y sus posibles interacciones.

Abstract In recent decades the study of cognitive processes has been influenced by two tendencies: legitimation of several forms and levels of study and the attempt of multidisciplinary integration. The first had great importance in the second half of the 20th century, when research lines in cognitive psychology and neuroscience were strengthened. In this sense, Marr's three levels of analysis (computational, algorithmic, and implementation) are one way to structure the study of cognitive processes. The second tendency is more recent and, supported by the first one, seeks to deepen the understanding of cognitive processes in their different scales and to integrate several paradigms of studies in order to reach theoretical consilience. This article aims to introduce computational neuroscience and its possible contributions to cognitive psychology, articulating, through Marr's three levels, a theoretical basis that explains the role of each of the disciplines and their possible interactions.

La ola de los meta-análisis en red: una herramienta cada vez más útil para la toma de decisiones / The wave of network meta-analysis: an increasingly useful tool for decision making

Cuando no disponemos de estudios que cotejen directamente las ventajas y desventajas de dos intervenciones, o cuando se necesita un ranking de las mejores intervenciones, este nuevo tipo de estudio ofrece una respuesta. En este artículo, el autor explica en qué consiste el meta-análisis en red y los requisitos que deben cumplir los estudios primarios para que sus resultados puedan ser combinados con esta metodología. (AU)

When studies comparing risks and benefits of two interventions are not available, or when a ranking of the best interventions is needed, this new type of study offers an answer to clinical questions. In this article, the author explains what network meta-analysis is and what requirements primary studies must fulfill so that their results can be combined with this methodology. (AU)

Computational drug discovery for the Zika virus

Few Zika virus (ZIKV) outbreaks had been reported since its first detection in 1947, until the recent epidemics occurred in South America (2014/2015) and expeditiously became a global public health emergency. This arbovirus reached 0.5-1.3 million cases of ZIKV infection in Brazil in 2015 and rapidly spread in new geographic areas such as the Americas. Despite the mild symptoms of the Zika fever, the major concern is related to the related severe neurological disorders, especially microcephaly in newborns. Advances in ZIKV drug discovery have been made recently and constitute promising approaches to ZIKV treatment. In this review, we summarize current computational drug discovery efforts and their applicability to discovery of anti-ZIKV drugs. Lastly, we present successful examples of the use of computational approaches to ZIKV drug discovery.

Comparing open wound measuring methods popularly used in experimental studies / Estudo comparativo de métodos de avaliação de contração de feridas cutâneas abertas

Tissue repair is a response reaction to lesions and aggressions that constitutes a dynamic process to maintain the integrity of the organism. Wound healing experiments have used several approaches in order to assess and compare treatment methods, and these discrepancies hamper comparisons among assays. This study assessed three different methods of wound measurement commonly used in healing assays: clock method, graph paper method, and computer-assisted image analysis. We used 30 Wistar rats, kept in appropriate conditions for animal well-being. After anesthesia, and using an eight-millimeter punch, two lesions were made in the back region of each rat. The wounds were assessed on days four, seven, and 14 after infliction. At four days, all methods generated similar results. By day seven, the clock method had lost precision, likely due to wound shrinkage, and yielded greater means compared to the other two methods. On the last assessment, the computer-assisted method appeared to have more precise results, with the other two generating statistically higher means. Computer-assisted image analysis seems to have maintained wound measuring precision throughout this experiment, even when faced with small lesions. Considering these results, the authors recommend the use of computer-assisted measurements in future experiments.

O reparo tecidual surge em resposta às lesões e constitui-se de um processo dinâmico para manutenção da integridade do organismo. Nos estudos sobre cicatrização de feridas, tem se utilizado várias técnicas buscando-se uma avaliação da eficácia de meios de tratamento local. Sendo assim, o presente trabalho objetivou comparar três métodos de avaliação experimental de áreas de feridas, sendo eles: o método do relógio, papel milimetrado e avaliação computadorizada. Para realização do experimento, foram utilizados 30 ratos Wistar em condições de bem-estar. Após realizada a anestesia, foram confeccionadas duas lesões no dorso de cada animal com punch de 8 mm, sendo as feridas avaliadas após quatro, sete e 14 dias de tratamento. Observou-se que aos quatro dias de tratamento, todos os métodos apresentaram o mesmo desempenho, enquanto aos sete e 14 dias, o método do relógio, apresentou maior média de área, perdendo precisão, e aos 14 dias, a avaliação computadorizada apresentou resultados mais precisos em relação a ambos os outros métodos. Concluiu-se que a avaliação computadorizada através de software de áreas de feridas cutâneas apresenta resultados mais precisos em relação aos métodos do relógio e papel milimetrado, principalmente em lesões menores.

Aplicación de los modelos mecanobiológicos en los procesos de regeneración ósea / Application of mechano-biological models in bone regeneration process / Mise en application des modèles biomécaniques dans les processus de régénération osseuse

Los modelos computacionales constituyen una herramienta necesaria en las investigaciones científicas. En este trabajo se muestra la utilización de las nuevas tecnologías, a través del Método de los Elementos Finitos en la implementación de los modelos mecanobiológicos usados en ortopedia. Se exponen los principales modelos mecano-reguladores que aparecen en la bibliografía y se ejemplifican las ventajas que proporcionan las técnicas de modelación en el pronóstico de la formación de nuevo tejido óseo, como respuesta biológica del organismo debido a la aplicación de cargas externas.

Computational models are a necessary tool in scientific researches. This paper deals with the use of new technologies, by using the Finite Element Method for the implementation of mechano-biological models used in orthopedic. Also the main mechano-regulator models are shown in this article, which are described in literature. On the other hand, the advantages provided by the modeling techniques during the prognosis of the new tissue formation, as a response of the organism to the application of external loads are stated by these authors.

Les modèles informatisées constituent un outil nécessaire dans les recherches scientifiques. Dans ce travail, on montre l’usage des nouvelles technologies, telle que la méthode des Éléments finis, dans la mise en application des modèles biomécaniques utilisés en orthopédie. On fait une révision des modèles mécano-régulateurs principaux apparus dans la littérature, et on met des exemples des bénéfices obtenus par les techniques de modélisation dans le pronostic de formation du nouveau tissu osseux comme réponse biologique du corps aux charges externes.

Modelagem molecular aplicada à elucidação dos mecanismos envolvidos na ação antiproliferativa e hemolítica das alquilfosfocolinas / Molecular modeling applied to the elucidation of the antiproliferative and hemolytic mechanisms of action of alkylphosphocholines

As alquilfosfocolinas (APC) são uma classe de fármacos derivados de fosfolipídios endógenos que apresentam potencial antitumoral. Diferentemente de outros fármacos antitumorais que agem no DNA da célula, as APCs têm como primeiro local de ação a membrana plasmática e proteínas de sinalização, como a PKC. O objetivo desse trabalho é elucidar, através de metodologias computacionais, os possíveis mecanismos de ação das APCs que provocam hemólise, inibição da PKC e interação com membranas celulares. Inicialmente, a toxicidade de um conjunto de 34 APCs foi estudada pelos métodos quimiométricos de Análise de Agrupamentos Hierárquicos (HCA) e Componentes Principais (PCA). As moléculas foram simuladas com dinâmica molecular (DM) e propriedades físico-químicas e estruturais foram calculadas para os confôrmeros de menor energia. Após aplicação de HCA e PCA, as APCs foram divididas em 3 grupos, de acordo com suas características estruturais. Os resultados sugerem que a presença de grupos catiônicos volumosos, ou anéis como adamantila e ciclohexila, aumentam a hemólise de compostos de cadeia alquílica longa. Anéis macrocíclicos como ciclopentadecila parecem ser importantes para o potencial hemolítico de compostos com cadeia alquílica curta. Com relação a compostos sem anéis e de cadeia linear, grupos catiônicos menos volumosos parecem favorecer a hemólise. Na próxima etapa do estudo, 7 derivados de APC, com diferentes grupos catiônicos, foram selecionados e ancorados no domínio C2 da PKCα. O intuito foi mapear resíduos de aminoácidos importantes para a interação dos ligantes com a enzima, e comparar com o modo de ligação do ativador endógeno fosfatidilserina (PS). Mais uma vez, HCA e PCA foram aplicados para extrair informação relevante do mapeamento. Os resultados mostraram que as cadeias laterais de Pro188, Asn189, Arg216, Trp247, Asp249 e Thr250 não permitem a aproximação adequada do ligante, o que impede que a porção fosforila se coordene com um dos átomos de cálcio. A porção catiônica da PS, em contrapartida, consegue estabelecer ligação-hidrogênio com Asn189 de forma a posicionar os oxigênios da fosforila para interagir, ao mesmo tempo, com o átomo de cálcio. Com menos pontos de coordenação, a afinidade de ligação do cálcio pela PKCα diminui e a ativação da enzima fica comprometida, interrompendo toda a cascata de sinalização que depende dela. A parte final desse trabalho se dedicou ao estudo da interação da miltefosina com diferentes bicamadas lipídicas sob o ponto de vista termodinâmico. Oito bicamadas de diferentes fosfolipídios foram simuladas por DM e a interação energética da miltefosina foi calculada por Umbrella Sampling. Os resultados mostraram que a miltefosina apresenta maior partição em bicamadas contendo colesterol, sendo a miscibilidade nesses sistemas cerca de 76 vezes maior que os valores encontrados para bicamadas sem colesterol. Além disso, verificou-se que a internalização da miltefosina é mais fácil em regiões contendo lipídeos poli-insaturados, provavelmente devido ao empacotamento mais frouxo da bicamada. Os dados sugerem que a miltefosina age principalmente em rafts lipídicos e que células contendo mais lipídicos poli-insaturados podem incorporar maior quantidade do fármaco

Alquilfosfocolines (APCs) comprise a class of drugs with antitumor activity derived from endogenous phospholipids. Differently from other drugs whose primary site of action is the DNA, APCs act firstly in the plasma membrane and signaling proteins, such as PKC. The main objective of this work is to elucidate, via computational approaches, the possible mechanisms of actions that cause hemolysis, PKC inhibition and interaction with cellular membranes. Initially, a set of 34 APCs was studied by means of Hierarchical Cluster Analysis (HCA) and Principal Component Analysis (PCA). The molecules were simulated by means of molecular dynamics simulations (MD) and molecular and structural properties were calculated for the lowest-energy conformer. After HCA and PCA methodologies, the set was divided into 3 groups according to their structural features. The findings suggest that the presence of bulky cationic moieties, or the adamantyl and cyclohexil rings, increase the hemolytic potential of compounds with long alkyl chains. Macrocyclic rings, such as cyclopentadecyl, seem to be important to elevate the hemolysis of compounds with short alkyl chains. Regarding linear carbon chain derivatives with no ring substitution, less bulky cationic head groups seem to favor hemolysis. In the next step of this work, 7 APC derivatives were selected and docked in the C2 domain of PKCα. The aim now was to map the residues relevant for ligands interaction compared to the binding mode of the endogenous activator, phosphatidylserine (PS). HCA and PCA were again applied in order to extract relevant information from the mapping. The results showed that the lateral chains of Pro188, Asn189, Arg216, Trp247, Asp249 and Thr250 do not allow the proper approximation of the ligands, impeding the phosphoryl moiety from coordinating with one of the calcium atoms. On the other hand, the cationic moiety of PS forms hydrogen-bonding with Asn189 in order to position the oxygens to interact, at the same time, with a calcium atom. With less coordination sites, calcium binding affinity diminishes and the enzyme activation is compromised, interrupting the signaling cascade. The final part of this work was dedicated to the study of miltefosine interaction with different lipid bilayers from the thermodynamics standpoint. Eight bilayers were simulated with MD and the energetic interaction was calculated via Umbrella Sampling simulations. The findings showed that miltefosine has higher partition in bilayers containing cholesterol, with miscibility of about 76 times higher than the values referring to bilayers without cholesterol. Moreover, it was observed that the internalization of miltefosine is facilitated in regions containing polyunsaturated lipids, probably due to the looser packing. The data suggest that miltefosine acts primarily in lipid rafts, and that cells containing more polyunsaturated lipids in their membranes can incorporate higher quantities of this drug

Distribuição de estresse em incisivo central superior sob situações traumáticas semelhantes com diferentes cargas: uma análise tridimensional de elementos finitos / Stress distribuition on maxillary central incisor under similar traumatic situations with different loading forces: a 3-D finite element analysis

Aim: The present study aimed to analyze the stress distribution in the dentoalveolar structures of a maxillary central incisor submitted to two situations of impact loading. Materials and Methods: The following loading forces were applied using a three-dimensional finite element model: a force of 500 N at an angle of 45° on the buccal surface of the crown and a 2000 N force acting in the same direction and surface of the tooth. Results: Harmful stress was observed in the second situation, suggesting damage to both the tooth and adjacent tissue. However, the damage found in soft tissues such as dental pulp, was negligible. Conclusion: Injuries resulting from the traumatic situations were more damaging to the integrity of the tooth and its associated hard-tissue structures.

Revisão de literatura: Implantação de Prontuário Eletrônico do Paciente / Literature review: Implementation of Electronic Patient / Revisión de la literatura: Aplicación de la Clínica Electrónica

Estudo de revisão identificando na literatura evidencia sobre a implantação de Prontuário Eletrônico de Paciente. Utilizou-se a Biblioteca Virtual de Saúde, base de dados LILACS, PUBMED, MEDLINE, as bibliotecas eletrônicas SciELO e SBIS. Os descritores "Prontuário eletrônico", "Computação de alto desempenho", "Informática médica" e "Sistemas de informação multi-hospitalar". Foram incluídos artigos publicados entre 2005 e 2011, nos idiomas português, inglês e espanhol e disponível na íntegra. Foram identificados 68 artigos. Após a exclusão das publicações que não correspondiam os critérios de seleção obtivemos 21 artigos. Resultados e Discussão: No ano de 2010 houve maior número de publicações (24%), seguido pelos anos 2006 (19%), 2009 e 2011 (14%). Os artigos foram analisados e agrupados nas áreas: Conceitos Gerais (29%), Evolução Histórica (19%), Escolha e desenvolvimento de software (14%) e Análise de desempenho (10%). Conclusões: O sucesso ou fracasso estão intimamente ligados ao envolvimento dos usuários no planejamento e diversas fases de implantação. Chama atenção também a preocupação que o uso da informática não deve eliminar o contato com o paciente.

Study of revision to identify the available evidences in literature on the Electronic Handbook implantation of patient in the years of 2005 - 2011. It was used Virtual Library of Health, database LILACS, PUBMED, MEDLINE, SciELO and SIBS. The used describers had been "electronic Handbook", "Computation of high performance", "Computer science measured", "Systems of multi-hospital information" and "use of the scientific information in the taking of decisions in health". Results and Quarrel: In the year of 2010 it had greater publication number (24%), followed per years 2006 (19%), 2009 and 2011 (14%). The articles had been analyzed and grouped in the areas: General concepts (29%), Historical Evolution (19%), Choice and development of software (14%) and Analysis of performance (10%). Conclusions: The success or failure is closely on to the envolvement of the users in the planning and diverse phases of implantation. Flame attention also the concern that the use of computer science does not have to eliminate the contact with the patient.

Estudio de la revisión para identificar las evidencias disponibles en literatura en la implantación electrónica del manual del paciente en los años de 2005 - 2011. Era biblioteca virtual usada de la salud, de las LILAS de la base de datos, de PUBMED, de MEDLINE, de SciELO y de SIBS. Los describers usados habían sido "manual electrónico", "cómputo del alto rendimiento", "informática medida", "sistemas de la información del multi-hospital" y "uso de la información científica en tomar de decisiones en salud". Resultados y pelea: En el año de 2010 hizo el mayor número de la publicación (el 24%), seguir por los años 2006 (el 19%), 2009 y 2011 (el 14%). Los artículos habían sido analizados y agrupados en las áreas: Conceptos generales (el 29%), evolución histórica (el 19%), opción y desarrollo del software (el 14%) y análisis del funcionamiento (el 10%). Conclusiones: El éxito o la falta está de cerca encendido al envolvement de los usuarios en el planeamiento y las fases diversas de la implantación. Flamee la atención también la preocupación que el uso de la informática no tiene que eliminar el contacto con el paciente.

Computación en la nube / Cloud Computing

Durante la última década el concepto de internet ha estado presente en diversas áreas de nuestro entorno, y especialmente en Medicina. En la actualidad, el concepto más nuevo en tecnologías de información es el de cloud computing, o computación en la nube, que plantea ventajas en comparación con los esquemas tradicionales, ya que con un simple navegador podemos tener acceso a aplicaciones, plataformas e infraestructura como un servicio a través de internet, sin necesidad de un espacio en nuestros computadores personales...

During the last decade the concept of internet has been present in various areas of our environment and especially in medicine. Currently, the newest concept in information technology is “cloud” or cloud computing, posed advantages over traditional schemes, and with a simple browser can access applications, platforms and infrastructure as a service over the Internet, without a space in our personal computers...

Propuesta del Sitio Web Aprendiendo a aprender como guía para la orientación del aprendizaje / Proposing the web site Learning to learn as a guide to direct learning

Comenzar la universidad es, para los estudiantes, un verdadero desafío, ya que se enfrentan a nuevas experiencias académicas. Esto nos motivó a realizar una investigación de tipo descriptiva prospectiva con los estudiantes de primer año de Medicina de la Universidad de Ciencias Médicas Juan Guiteras Gener, de Matanzas, la cual se llevó a cabo en tres etapas. En una primera etapa se aplicó una encuesta a la muestra seleccionada, donde fueron identificadas necesidades de orientación para el aprendizaje. Los resultados se presentaron en tablas para su discusión, tomando como medida resumen los números absolutos y porcientos En una segunda, se confeccionó el Sitio Web Aprendiendo a aprender para guiar al estudiante en el proceso de aprendizaje, el cual está conformado por 10 capítulos. Y en la última, el sitio fue valorado por un grupo de expertos, los cuales lo consideraron adecuado para orientar a los estudiantes, y recomendaron su utilización para validación.

Beginning university studies is, for students, a truly challenge, because they affront new academic experiences. It motivated us carrying a prospective, descriptive, three-stage study with the first year medicine students of the Medical University Dr. Juan Guiteras Gener of Matanzas. In the first stage we applied enquire, in which the selected sample identified necessities of directing learning. The results were showed in tables for discussion, taking as a final measure absolute numbers and percents. In a second stage we prepared the 10 chapter web site Learning to learn to direct the student during the learning process. In the last stage the web site was evaluated by a group of experts, who considered it adequate to direct students, and recommended to use it for validation.

Metodología para escribir el guión de una videoclase para las carreras de la salud / Methodology to write the script of a videoclase for the races of the health

Con la introducción, en la enseñanza de las carreras de la salud, el video y la computadora, y la aplicación del Proyecto Policlínico Universitario se hizo necesaria la incorporación al trabajo en la televisión y el video de un grupo de profesores de las diferentes carreras de la salud, del ISCM-Habana, que requiere un nivel de preparación en aspectos propios del lenguaje de este importante medio para cumplir de manera satisfactoria la tarea encomendada. Este material tiene como objetivo acercar nuestro claustro al mundo del audiovisual y a la construcción de guiones, y proporciona un algoritmo de trabajo que facilita la creación de guiones para la filmación de videoclases en las carreras de la salud (AU)

With the introduction in the education of the races of the Health of the video and the computer, the application of the Policlínico Project in the Medical University, was necessary the incorporation to the work in the television took of a group of professors of UCMH, which require a level of preparation in own aspects of the language of this important one half to fulfill of satisfactory way the entrusted task. This material must as objective approach our teaching cloister to the world of the audio-visual one and the construction of scripts for the shooting of videoclases and provides one a work algorithm that facilitates the creation of scripts for the shooting of videoclases in the races of the health (AU)

Computational macroscopical patterning of the medullary striae of fourth ventricle

The aim of this study was to pattern macroscopically, by use of computational tools, the number and distributionof the medullary striae (MS) of fourth ventricle. After removing 71 fresh human brain stems, each respectiverhomboid fossa was photographed. The MS were carefully identified to be shaped and fulfilled by means ofa digital pen, using the Adobe Photoshop CS3® program. For absolute and relative analyses of number anddistribution, it was considered the maximum and minimum numbers of striae; striae that reached the ipsilaterallateral recess; presence of horizontal or oblique striae, with or without parallelism; and striae located at pontineor bulbar part of the rhomboid fossa. At least two MS per side were macroscopically detectable in 90.6% ofcases; they were bilaterally absent in 5.3% of pieces; and at least one medullary stria was present in both sidesof the rhomboid fossa in 92% of cases. As on the right side (36% of cases) as on the left (26.6%), two MS werefrequently more present. In 60% of cases, striae reached ipsilateral lateral recess on the left, and in 40% of caseson the right. It was detected horizontal, (non-parallel) oblique and parallel striae in 50.7, 86.7 and 26.7%of cases, respectively. Medial medullary striae were observed in the bulbar part of rhomboid fossa in 80% ofpieces, and in 36% of cases in the pontine part. The MS of fourth ventricle show high morphological variabilitydegree in relation to number and distribution.

Simulação computacional de um feixe de fótons de 6 MV em diferentes meios heterogêneos utilizando o código PENELOPE / Computer simulation of a 6 MV photon beam in different heterogeneous media utilizing the PENELOPE code

OBJETIVO: Utilizar o código PENELOPE e desenvolver geometrias onde estão presentes heterogeneidades para simular o comportamento do feixe de fótons nessas condições. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram feitas simulações do comportamento da radiação ionizante para o caso homogêneo, apenas água, e para os casos heterogêneos, com diferentes materiais. Consideraram-se geometrias cúbicas para os fantomas e geometrias em forma de paralelepípedos para as heterogeneidades com a seguinte composição: tecido simulador de osso e pulmão, seguindo recomendações da International Commission on Radiological Protection, e titânio, alumínio e prata. Definiram-se, como parâmetros de entrada: a energia e o tipo de partícula da fonte, 6 MV de fótons; a distância fonte-superfície de 100 cm; e o campo de radiação de 10x 10 cm². RESULTADOS: Obtiveram-se curvas de percentual de dose em profundidade para todos os casos. Observou-se que em materiais com densidade eletrônica alta, como a prata, a dose absorvida é maior em relação à dose absorvida no fantoma homogêneo, enquanto no tecido simulador de pulmão a dose é menor. CONCLUSÃO: Os resultados obtidos demonstram a importância de se considerar heterogeneidades nos algoritmos dos sistemas de planejamento usados no cálculo da distribuição de dose nos pacientes, evitando-se sub ou superdosagem dos tecidos próximos às heterogeneidades.

OBJECTIVE: The PENELOPE code was utilized to simulate irradiation geometries where heterogeneities are present and to simulate a photon beam behavior under these conditions. MATERIALS AND METHODS: For the homogeneous case, the ionizing radiation behavior was simulated only with water, and different materials were introduced to simulate heterogeneous conditions. Cubic geometries were utilized for the homogeneous phantoms, and parallelepiped-shaped geometries for the heterogeneities with the following composition: bone and lung tissue simulators, as recommended by the International Commission on Radiological Protection, and titanium, aluminum and silver. Input parameters were defined as follows: energy and type of source, 6 MV photons; source-surface distance=100 cm; and radiation field of 10x 10 cm². RESULTS: Percentage depth-dose curves were obtained for all the cases. As result, it was observed that for high electronic density materials, such as silver, the absorbed dose is higher than the absorbed dose in the homogeneous phantom, and for the lung tissue simulator, it is lower. CONCLUSION: Results clearly demonstrate the relevant role of heterogeneities in the treatment planning system algorithms utilized in the calculation of dose distribution in patients, increasing the accuracy of the dose delivered to the tumor and avoiding unnecessary irradiation of healthy tissues.

Desenvolvimento de material instrucional com enfoque construtivista para cursos de bioestatística aplicada à análise epidemiológica usando R / Instructional material development with an approach constructivist for biostatistics courses applied to epidemiologic analysis using R

Os recentes avanços tecnológicos fizeram aumentar o nível de qualificação do pesquisador em epidemiologia. A importância do papel estratégico da educação não pode ser ignorada. Todavia, a Associação Brasileira de Pós-graduação em Saúde Coletiva (ABRASCO), no seu último plano diretor (2005-2009), aponta uma pequena valorização na produção de material didático-pedagógico e, ainda, a falta de uma política de desenvolvimento e utilização de software livre no ensino da epidemiologia. É oportuno, portanto, investir em uma perspectiva relacional, na linha do que a corrente construtivista propõe, uma vez que esta teoria tem sido reconhecida como a mais adequada no desenvolvimento de materiais didáticos informatizados. Neste sentido, promover cursos interativos e, no bojo destes, desenvolver material didático conexo é oportuno e profícuo. No âmbito da questão política de desenvolvimento e utilização de software livre no ensino da epidemiologia, articularmente em estatística aplicada, o R tem se mostrado um software de interesse emergente. Ademais, não só porque evita possíveis penalizações por utilização de software comercial sem licença, mas também porque o franco acesso aos códigos e programação o torna uma ferramenta excelente para a elaboração de material didático em forma de hiperdocumentos, importantes alicerces para uma tão desejada interação docente-discente em sala de aula. O principal objetivo é desenvolver material didático em R para os cursos de bioestatística aplicada à análise epidemiológica. Devido a não implementação de certas funções estatísticas no R, também foi incluída a programação de funções adicionais...

Análise do perfil facial masculino adulto jovem, esteticamente agradável, em fotografias padronizadas: comparação da medição manual com a computadorizada / Facial profile analysis of esthetically harmonious young male adults in standardized photographs: comparison of manual versus computerized measurements

OBJETIVO: analisar o perfil facial masculino adulto jovem, através de fotografias padronizadas e comparar a medição manual com a medição computadorizada por meio do software Cef X (CDT). MÉTODOS: a amostra consistiu de 40 indivíduos brasileiros brancos, com média de idade de 21,9 anos, que possuíam perfis agradáveis, oclusão normal, sem histórico de tratamento ortodôntico prévio. As fotografias coloridas de 10cm x 15cm foram obtidas de forma padronizada, com o indivíduo na posição natural da cabeça. As fotografias foram medidas manualmente, utilizando-se paquímetro digital e transferidor, e também através de computador, utilizando-se o programa Cef X (CDT). Trinta e seis variáveis faciais foram analisadas por meio de medidas lineares, angulares e proporcionais. RESULTADOS: as médias da medição manual e da medição por computador foram diferentes estatisticamente para 24 variáveis. No método por computador, somente uma medida mostrou diferença significativa entre a primeira e a segunda medição, enquanto na manual oito mostraram diferença. CONCLUSÕES: considerando-se que houve diferença entre as medições manual e por computador, deve-se utilizar as médias respectivas para cada tipo de medição. Os dois tipos de medição são confiáveis, entretanto a medição por computador é mais precisa. Devido à praticidade e agilidade da medição por computador, esta seria a mais indicada.

Aim: To analyze the young male adult facial profile using standardized photographs and compare manual measuring procedures to the measuring procedures with the software Cef X (CDT). METHODS: The sample consisted of 40 Brazilian Caucasian individuals, with an average age of 21.9 years, who possessed pleasant profiles, normal occlusion, and no history of previous orthodontic treatment. Colored photographs measuring 10cm x 15cm were taken in a standard way with the subject in natural head position. The photographs were measured manually, using dial caliper and a protractor, as well as using the Cef X (CDT) computer program. Thirty six facial variables were analyzed with linear, angular, and proportional measurements. RESULTS: Manual and computerized measurement scores presented different statistics to 24 variables. In the computerized method only one measurement showed significant difference between the first and the second measuring whereas in the manual method eight measurements presented differences. CONCLUSION: Considering that there were differences in manual and computerized measurements, one must use respective mean values for each type of measuring procedure. Both types of measurement are reliable although the computerized one is more accurate. Due to the convenience and swiftness of the computerized measuring, it is best recommended.

Grades computacionais na recuperação de imagens médicas baseada em conteúdo / Grid computing in the optimization of content-based medical images retrieval

OBJETIVO: Utilizar o poder de processamento da tecnologia de grades computacionais para viabilizar a utilização do algoritmo de medida de similaridade na recuperação de imagens baseada em conteúdo. MATERIAIS E MÉTODOS: A técnica de recuperação de imagens baseada em conteúdo é composta de duas etapas seqüenciais: análise de textura e algoritmo de medida de similaridade. Estas são aplicadas em imagens de joelho e cabeça, nas quais se avaliaram a eficiência em recuperar imagens do mesmo plano e a seqüência de aquisição em um banco de 2.400 imagens médicas para testar a capacidade de recuperação de imagens baseada em conteúdo. A análise de textura foi utilizada inicialmente para pré-selecionar as 1.000 imagens mais semelhantes a uma imagem de referência escolhida por um clínico. Essas 1.000 imagens foram processadas utilizando-se o algoritmo de medida de similaridade na grade computacional. RESULTADOS: A precisão encontrada na classificação por análise de textura foi de 0,54 para imagens sagitais de joelho e de 0,40 para imagens axiais de cabeça. A análise de textura foi útil como filtragem, pré-selecionando imagens a serem avaliadas pelo algoritmo de medida de similaridade. A recuperação de imagens baseada em conteúdo utilizando o algoritmo de medida de similaridade aplicado nas imagens pré-selecionadas por análise de textura resultou em precisão de 0,95 para as imagens sagitais de joelho e de 0,92 para as imagens axiais de cabeça. O alto custo computacional do algoritmo de medida de similaridade foi amortizado pela grade computacional. CONCLUSÃO: A utilização da abordagem mista das técnicas de análise de textura e algoritmo de medida de similaridade no processo de recuperação de imagens baseada em conteúdo resultou em eficiência acima de 90 por cento. A grade computacional é indispensável para utilização do algoritmo de medida de similaridade na recuperação de imagens baseada em conteúdo, que de outra forma seria limitado a supercomputadores.

OBJECTIVE: To utilize the grid computing technology to enable the utilization of a similarity measurement algorithm for content-based medical image retrieval. MATERIALS AND METHODS: The content-based images retrieval technique is comprised of two sequential steps: texture analysis and similarity measurement algorithm. These steps have been adopted for head and knee images for evaluation of accuracy in the retrieval of images of a single plane and acquisition sequence in a databank with 2,400 medical images. Initially, texture analysis was utilized as a preselection resource to obtain a set of the 1,000 most similar images as compared with a reference image selected by a clinician. Then, these 1,000 images were processed utilizing a similarity measurement algorithm on a computational grid. RESULTS: The texture analysis has demonstrated low accuracy for sagittal knee images (0.54) and axial head images (0.40). Nevertheless, this technique has shown effectiveness as a filter, pre-selecting images to be evaluated by the similarity measurement algorithm. Content-based images retrieval with similarity measurement algorithm applied on these pre-selected images has demonstrated satisfactory accuracy - 0.95 for sagittal knee images, and 0.92 for axial head images. The high computational cost of the similarity measurement algorithm was balanced by the utilization of grid computing. CONCLUSION: The approach combining texture analysis and similarity measurement algorithm for content-based images retrieval resulted in an accuracy of > 90 percent. Grid computing has shown to be essential for the utilization of similarity measurement algorithm in the content-based images retrieval that otherwise would be limited to supercomputers.

EpiDoc®: plataforma de comunicação em epidemiologia / EpiDoc®: a communication platform in epidemiology

Introdução: EpiDoc® é um modelo para transferência de conhecimento na área de metodologia da pesquisa. Está baseado no conceito de estratégias de colaboração para a aprendizagem (learning communities ou communities of practice) mediante a união de esforços entre os interesses comuns de um grupo de profissionais. O objetivo deste projeto é desenvolver uma plataforma de comunicação para a transferência de conhecimento e desenvolvimento de competências em uma comunidade de prática de metodologia da pesquisa em saúde. Métodos:. A plataforma de comunicação está desenvolvido com a tecnologia de páginas de servidor ASP (Active Server Pages), interagindo com uma base de dados Microsoft SQL Server 2000. Na fase da avaliação, tomou-se uma amostra de 38 pessoas para responder a pesquisa de opinião de 84 perguntas que inclui as diferentes áreas a avaliar como são os conteúdos, a tecnologia, o ambiente educativo, os problemas e dificuldades, assim como os elementos positivos do processo de aprendizagem. Resultados: A plataforma divide-se basicamente em 2 zonas, uma pública e outra privada, e pode ser observado em inglês, espanhol e português. A plataforma conta com os seguintes módulos: Controle de acesso; biblioteca; administração de cursos; apresentações; assinatura de usuários para distribuição eletrônica de materiais educativos; correio eletrônico e correio massivo; salas virtuais de Chat; foros de discussão; manipulação de documentos entre tutores e usuários; aplicação de provas de avaliação para os usuários; geração automática de certificados; métricas e relatórios de atividades. A avaliação foi feita com uma amostra de 38 estudantes de um curso de Epidemiologia Clínica. O 94 % dos estudantes ficaram satisfeitos ou muito satisfeitos com a experiência de aprendizagem. O 95% considerou que tinha adquirido novas habilidades de comunicação e colaboração ao estudar por meio virtual. Para o 76% facilitou-se o trabalho em equipe, assim como para o 84% melhorou...

Introduction: Epidoc® is a model for the transference of knowledge in the field or research methodology. It is based on the concept of collaboration strategies for learning (learning communities or communities of practice) by the joint effort among common interests of a professional group. The objective of this project is to develop a communication platform for the knowledge transference and developing of competences in a community which practices the Research Methodology in the health field. Methods: The communication platform was designed with a technology of ASP (Active Server Pages) interacting with a Microsoft SQL Server 2000 data base. For the evaluation phase a sample of 38 people was taken to answer an opinion questionnaire of 84 questions which include the different areas to evaluate such as the contents, the technology, the learning environment, the problems and the difficulties and also all the positive elements of the learning process. Results: The communication platform is divided in two zones, one public and one private and is available in three different languajes: English, Spanish and Portuguese. The platform contains the following modules: access control; library; courses administration; presentations; subscriptions for electronic distribution of educational materials; electronic and massive mail; Chat virtual rooms; discussion forums; documents management between users and mentors; implementation of evaluation test for the users; generation of certificates; metrics and activities reports. The evaluation was implemented with a sample of 38 students from a Clinical Epidemiology course. 94% of the students were satisfied or very satisfied by the learning experience. 95% considered that they had acquired new communication and collaboration abilities at studying by the virtual way. For 76% the group work was eased as for 84% noticed an improve capacity to learn form the others, interacting among others...