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- Desenvolvimento de um algoritmo baseado em inteligência artificial para identificação de cadáveres por evidências dentáriasPublication . Carvalho, Raquel Alexandra de Jesus; Pereira, Cristiana Maria Palmela; Santos, Rui Filipe Vargas de SousaIntrodução: A medicina dentária forense (MDF) é crucial em perícias médico-legais, possibilitando a identificação médico-legal através de evidências dentárias com base na exclusão e comparação ante mortem (AM) e post mortem (PM) de registos dentários, inclusive ortopantomografias (OPG). Pela complexidade e demora deste processo, surgiu a necessidade de otimizar a eficiência da análise imagiológica. Redes neuronais convolucionais (CNN) são estruturas de inteligência artificial (AI) promissoras na MDF pela sua eficiência e detalhe na análise de imagens, constituindo uma ferramenta útil na identificação médico-legal. Objetivos: Este estudo teve como objetivo o desenvolvimento de um algoritmo de CNN para comparação de evidências dentárias AM e PM em OPG, para aplicação na identificação médico-legal de cadáveres desconhecidos recentes. Materiais e Métodos: O presente estudo incluiu uma amostra total de 1.235 OPG pertencentes a 1.050 pacientes do Serviço de Estomatologia da Unidade Local de Saúde (ULS) Santa Maria, com idades compreendidas entre os 16 e os 30 anos. Foram desenvolvidos dois algoritmos – um para classificação de idade e outro para identificação positiva – com base no modelo pré treinado VGG16, e o desempenho foi avaliado através de métricas preditivas e heatmaps. Resultados: Ambos os modelos desenvolvidos sofreram overfitting, porém, alcançaram uma acurácia final de 85%, o que traduz um elevado desempenho geral. O modelo de classificação de idade obteve melhores resultados na classificação de OPG de indivíduos entre os 16 e os 23 anos. O modelo de identificação positiva foi particularmente eficaz na identificação de casos onde duas OPG pertencem a indivíduos diferentes. Conclusões: O modelo de AI desenvolvido é útil na identificação médico-legal de cadáveres desconhecidos, com particular vantagem em contexto de identificação de vítimas de desastres em massa (DVI), através da comparação AM e PM de evidências dentárias em OPG de indivíduos com idades compreendidas entre os 16 e os 30 anos.
- Estimativa da idade óssea pelo método de Greulich-Pyle para determinação da responsabilidade criminalPublication . Antunes, Patrícia da Silva Pereira; Pereira, Cristiana Palmela; Silva, Francisco João Salvado eIntrodução: A estimativa de idade é crucial na medicina dentária e em contextos legais para determinar a responsabilidade criminal de menores. Quando por parte de entidades judiciais há que conhecer a idade cronológica de um indivíduo de idade incerta, nomeadamente para a aplicação da norma, é solicitado um exame pericial de estimativa de idade. A idade óssea e dentária, avaliadas por métodos radiográficos, são amplamente utilizadas pela sua precisão e caráter não invasivo. Objetivos: O objetivo desta investigação foi estimar e classificar a idade óssea e dentária numa população portuguesa, entre 6 e 21 anos, utilizando o método de Greulich-Pyle com radiografias da mão e punho, e o método de Moorrees Fanning and Hunt com ortopantomografias, e comparar a acurácia de ambos os métodos. Materiais e métodos: Foram selecionadas 597 radiografias da mão e do punho esquerdo e 184 ortopantomografias, tendo sido aplicados, respetivamente, os métodos de Greulich- Pyle e Moorrees, Fanning and Hunt para o cálculo da estimativa de idade. Resultados e Discussão: O coeficiente kappa ponderado do Cohen varia entre 0,890 e 1,000. Ambos os métodos estudados apresentaram tendência a subestimar a idade, havendo diferenças significativas entre a idade cronológica e estimada. A aplicação de fórmulas de regressão linear melhorou a precisão das estimativas, com correlações fortes entre a idade estimada e a idade real (0,902 e 0,894). Apesar do método dentário apresentar um erro absoluto de estimação menor, o método ósseo apresentou melhor desempenho, especialmente aos 14 e 18 anos. Estes resultados sugerem que o método GP é mais adequado para estimar a idade em contextos forenses nesta população. Conclusão: O estudo demonstrou que para identificar indivíduos menores de 12, 14, 16 e 18 anos, o método ósseo é consistentemente o mais eficaz. No entanto, uma associação dos dois métodos, permite uma maior precisão e consistência na estimativa da idade com aplicação médico-legal.
- Efeito da profundidade das espiras de dois tipos de implantes de titânio na estabilidade primária em diferentes densidades ósseasPublication . Cavaco, Francisco José Rufino; Moreira, André Gonçalo Coutinho Rodrigues; Freitas, Filipe Marinho FerrazObjetivo: Avaliar a influência da profundidade das espiras de implantes dentários de titânio na estabilidade primária em diferentes densidades ósseas. Materiais e Métodos: No presente estudo in vitro foram colocados dois implantes dentários com diferente profundidade de espiras, Straumann® Bone Level Tapered (BLT) (passo de rosca de 0,8 mm e profundidade das espiras de 0,3 mm) e Straumann® BLX (passo de rosca de 1,125 mm e profundidade de espiras crescente de 0,5 a 1,7 mm), num corpo de prova com cinco densidades diferentes. Foram seguidos de forma rigorosa os protocolos cirúrgicos do fabricante. O implante BLT foi inserido dez vezes em quatro densidades e o implante BLX foi inserido dez vezes em cada uma das cinco densidades. Após inseridos foram realizadas seis medições da estabilidade primária pelo método de análise de frequência de ressonância, com recurso a um dispositivo Osstell® Beacon. Para realizar a análise estatística foi utilizado o software SPSS, e foi utilizado o teste de Shapiro-Wils, com um grau de significância de 5% para avaliar a normalidade dos dados e escolher o teste estatístico adequado. Resultados: Os dois tipos de implantes utilizados apresentaram diferenças estatisticamente significativas (p<0,05) nos valores de ISQ entre as diferentes densidades, favorecendo o implante Straumann® BLT. Considerando ambos os implantes individualmente (BLT e BLX), verificaram-se diferenças estatisticamente significativas (p<0,05) entre as diferentes densidades ósseas, tendo sido obtidos maiores valores de ISQ para maiores densidades ósseas. Conclusões: Os implantes com menor profundidade de espiras apresentaram valores médios de estabilidade primária mais elevados. A maior profundidade de espiras não aumenta a estabilidade primária mesmo em osso de baixa densidade. Outros fatores como o passo de rosca dos implantes e a densidade óssea parecem contribuir para o aumento da estabilidade mecânica dos implantes dentários no momento da sua colocação.
- Avaliação da precisão do desempenho de redes neuronais convolucionais para a diagnose sexualPublication . Correia, Mariana Delicado Dias Feijão; Pereira, Cristiana Maria Palmela; Santos, RuiIntrodução: Na fase reconstrutiva da identificação humana médico-legal, a estimativa do sexo é crucial na reconstrução do perfil biológico, podendo ser aplicada tanto em contexto de identificação de vítimas de desastres em massa como na sala de autópsias. Pela subjetividade inerente aos métodos tradicionais, a inteligência artificial (IA) pode surgir como uma alternativa competitiva. Particularmente, as redes neurais convolucionais (CNN) oferecem uma alternativa mais precisa e menos morosa, automatizando a análise de ortopantomografias (OPGs). Objetivos: Este estudo avalia a fiabilidade do modelo VGG16 como um algoritmo preciso da predição forense do sexo e o seu desempenho com recurso a OPGs recolhidas de uma população da Unidade Local de Saúde (ULS) de Santa Maria. Materiais e Métodos: Este estudo incluiu 1050 OPGs de pacientes do Serviço de Estomatologia da ULS, selecionadas com base na idade (16-30 anos) e na presença de estruturas radiopacas. Em linguagem Python, as OPGs foram pré-processadas, redimensionadas e foram criadas cópias semelhantes utilizando métodos de data augmentation. Após o ajuste dos hiperparâmetros, calculou-se a precisão, sensibilidade, F1-score e acurácia, tendo sido criados heatmaps para identificar as regiões relevantes para o modelo. Resultados e Discussão: O treino revelou discrepância entre os valores de perda na validação e no treino. No teste geral, o modelo demonstrou um equilíbrio entre sexos, com F1-scores de 0.89. No teste por grupos etários, contrariamente ao esperado, o modelo obteve a maior acurácia na faixa de 16-20 anos (90%). Em geral, os resultados são ligeiramente inferiores a outros estudos. Além do mento, a análise dos heatmaps mostrou que o modelo não se focou em áreas anatomicamente relevantes, possivelmente devido à falta de aplicação de técnicas de extração de imagem. Conclusão: Os resultados demonstraram que as CNNs possuem acurácia na classificação de cadáveres em relação ao fator genérico sexo, na identificação médico-legal. O modelo obteve uma acurácia total de 89%. Novos estudos serão necessários para melhorar o desempenho dos modelos.
- Exploring the links between farming systems, biodiversity and ecosystem services at the landscape scalePublication . Silva, João Pedro Ferreira da; Santos, José Manuel Osório de Barros de Lima e; Magalhães, Maria Manuela Raposo; Moreira, Francisco Manuel Ribeiro FerrariaAgricultural landscapes in Europe are very diverse, ranging from traditional landscapes, characterized, for example, by low-intensity grazing in mountain areas, to landscapes dominated by intensive and specialized systems, characterized by little diversified production of plant products and/or animals and dependent on large amounts of inputs (e.g. agrochemicals, energy, water). This gradient of landscape patterns corresponds to different impacts on biodiversity and ecosystem services (BES). The diversity of agricultural landscapes has attracted the interest of multiple investigations over time, but the complexity behind the decisions of multiple farmers across a landscape gives rise to many research questions. This thesis uses a systems approach and aims to be innovative in bringing together farmers' decisions, taken at the farm-level, and BES outcomes, produced at the landscape-level. Through this approach, it also aims to deepen knowledge about the biophysical and socioeconomic factors that influence farmers' decisions. A better understanding of the role played by these factors in the genesis and dynamics of agricultural landscapes can help to increase knowledge about human/environment interactions, thus allowing for anticipating management decisions taken by farmers and, consequently, supporting the planning of more multifunctional landscapes and policy design focused on the provision of ecosystem services by agriculture. This thesis consists of five chapters, the first of which corresponds to the general introduction and the fifth to the general discussion and conclusion. Between Chapter 1 and Chapter 5, three main chapters are developed in a scientific paper format, in which the aforementioned topics are investigated. The research presented in this thesis was carried out at various scales, from regional (Peneda-Gerês mountains and Alentejo) to national (Mainland Portugal).
- Impacto da dieta vegetariana no risco cardiovascular, marcadores cardiometabólicos e composição corporalPublication . Fontes, Tatiana Alexandra Sousa; Pêgo, Cíntia Sofia Ferreira; Cebola, Marisa Paula Duarte Fernandes de Andrade Baeta GuerreiroIntrodução: As doenças cardiovasculares são a principal causa global de mortalidade e um dos principais fatores para anos vividos com incapacidade. Sabe-se que a nutrição inadequada é responsável por cerca de 50% das mortes cardiovasculares. Sendo por isso crucial entender o papel que cada padrão alimentar pode desempenhar na prevenção destas doenças de modo a melhorar a qualidade de vida da população. Objetivo: Comparar o risco de ocorrência de eventos cardiovasculares (fatais e não fatais) a 10 anos, assim como avaliar e comparar diferentes fatores de risco cardiovascular, em indivíduos adultos que seguem um padrão alimentar vegetariano e indivíduos adultos que seguem um padrão alimentar omnívoro. Metodologia: Estudo observacional transversal com 110 indivíduos adultos. Os participantes foram divididos consoante o seu padrão alimentar: Vegetarianos (VG), não consumiam carne e/ou peixe, mas podiam consumir ovos, lacticínios e mel; e Omnívoros (OM), que consumiam todos os tipos de alimentos. O risco cardiovascular foi calculado através do SCORE2, a composição corporal foi avaliada através da absorciometria de raios-X de dupla energia e os parâmetros bioquímicos foram obtidos através da recolha de sangue capilar. A qualidade da dieta foi calculada com o questionário de 14 itens de adesão à dieta mediterrânica (DM) para os indivíduos OM e o índice de dieta saudável de base vegetal para os indivíduos VG. Resultados: Foram incluídos 110 indivíduos adultos (68,20% do sexo feminino com média de idade de 49,17 6,91 anos). Não foram encontradas diferenças significativas relativamente ao risco de eventos cardiovasculares a 10 anos entre os padrões alimentares (p = 0,334). No entanto, no que diz respeito à composição corporal, foi possível verificar que os homens VG apresentaram valores significativamente mais baixos de ALMI (VG: 7,43 0,80 Kg/m2 versus OM: 8,30 0,90 Kg/m2; p = 0,005). Por outro lado, relativamente aos parâmetros bioquímicos verificou-se que foram os participantes OM que apresentaram valores de colesterol total (OM: 199,00 52,00 mg/dL versus VG: 172,00 26,00 mg/dL; p = < 0,001), colesterol LDL (OM: 117,87 34,26 mg/dL versus VG: 99,85 22,54 mg/dL; p = 0,001) e colesterol não-HDL (OM: 138,00 56,00 mg/dL versus VG: 116,00 35,00 mg/dL; p = 0,004) mais elevados. Após analisar a qualidade da dieta, verificamos que a alta adesão à DM nos OM (OR = 0,861; p = 0,013) e a alta qualidade da dieta nos VG (OR = 0,590; p = 0,001) foram ambos fatores de proteção (41% e 13,9%, respetivamente) para um elevado risco cardiovascular. Ao reanalisar os dados apenas com indivíduos que apresentavam uma dieta VG ou OM de alta qualidade, verificaram-se diferenças significativas na composição corporal, tendo sido os indivíduos OM com alta adesão à DM quem apresentou valores de massa gorda (OM: 25,79% versus VG: 32,12%, p = 0,003) e de tecido adiposo visceral (OM: 338,76 cm3 versus VG: 609,04 cm3) mais reduzidos.Relativamente aos parâmetros bioquímicos foram os indivíduos VG com alta qualidade da dieta que apresentaram valores significativamente mais baixos de colesterol total (OM: 198,05 42,17 mg/dL versus VG: 173,48 16,80 mg/dL; p = 0,013). Nenhum outro resultado foi estatisticamente significativo. Conclusão: No presente estudo concluímos que nem a dieta VG nem a dieta OM apresentaram maiores benefícios entre si, no que respeita ao risco cardiovascular. No entanto, as diferenças apresentadas por ambas as dietas apontam para a existência de diferentes benefícios entre si, com uma dieta VG de alta qualidade a apresentar melhores resultados relativamente ao perfil lipídico e uma dieta OM com alta adesão à DM a evidenciar maior potencial relativamente à composição corporal