ISEP - Dissertações de Mestrado
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Percorrer ISEP - Dissertações de Mestrado por Domínios Científicos e Tecnológicos (FOS) "Ciências Médicas"
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- Assistente pessoal para apoio à saúde mental com análise de sentimentoPublication . OLIVEIRA, RODRIGO DIAS CORREIA DE; Martins, António Constantino LopesPerturbações de saúde mental como ansiedade, depressão, perturbação bipolar e ideação suicida continuam a representar desafios significativos para a saúde pública. Esta dissertação investiga de que forma o processamento de linguagem natural (PLN) pode apoiar a deteção precoce de sinais e a prestação de apoio empático, dentro de um escopo não-diagnóstico e com preservação da privacidade. Desenvolve-se um assistente conversacional chat-first que classifica indícios relacionados com saúde mental no texto do utilizador e enriquece as respostas com uma base de conhecimento curada através de Retrieval-Augmented Generation (RAG), usando pesquisa semântica densa (incorporações MiniLM com FAISS). Um corpus précategorizado é utilizado para treinar e comparar várias arquiteturas de aprendizagem profunda (LSTM, Bi-LSTM, Bi-GRU, CNN e um híbrido CNN-LSTM). Os melhores modelos LSTM e Bi-LSTM atingem macro-F1 ≈ 0,70 em categorias como ansiedade, depressão, perturbação bipolar e ideação suicida. A implementação privilegia reprodutibilidade e segurança: pré-processamento determinístico, divisões estratificadas, mitigação de desequilíbrio de classes, artefactos versionados (pesos .keras, tokenizer, label encoder) e registo experimental leve. Em inferência, um esquema de limiares calibrados regula linguagem de cautela; as guardrails impõem uma postura não diagnóstica, minimizam a retenção de dados e acionam sinalização de crise quando os indicadores de risco excedem limites pré-definidos. A interface apresenta respostas transparentes com atribuição de fontes e permite exportar ou eliminar conversas. Os resultados sugerem que assistentes baseados em PLN podem ajudar a evidenciar sinais precoces de saúde mental mantendo uma interação empática. Em paralelo, o trabalho sublinha a necessidade de um desenho ético, com privacidade, transparência e afirmações de escopo limitado para uma adoção responsável. A dissertação encerra com prioridades para alargar o uso de datasets clinicamente validados, explorar extensões multimodais e conduzir estudos controlados com utilizadores para avaliar o impacto no mundo real.
- Avaliação da estabilidade físico-química de um colutório hospitalar destinado ao tratamento da mucosite oralPublication . NETO, MARIANA MARTINS; Garrido, Jorge Manuel Pinto de Jesus; Garrido, Ermelinda Manuela Pinto Jesus; Almeida , IsabelA mucosite oral é uma doença inflamatória e ulcerativa que afeta doentes submetidos a tratamentos oncológicos, comprometendo de forma significativa a sua qualidade de vida. Apesar da elevada incidência e do impacto clínico, as opções terapêuticas efetivas são limitadas, o que reforça a necessidade de explorar novos medicamentos. Neste contexto, o Instituto Português de Oncologia do Porto Francisco Gentil, E.P.E (IPO-Porto) desenvolveu duas formulações de um colutório inovador: a formulação A, contendo fosfato sódico de dexametasona (DSP), ácido ascórbico (AA) e hialuronato de sódio (HS); e a formulação B, que inclui, além destes componentes, bicarbonato de sódio (BC). O objetivo deste trabalho consistiu em avaliar a estabilidade físico-química destas formulações, assegurando a sua qualidade e segurança para utilização como medicamento manipulado hospitalar. Foram realizados estudos exploratórios em condições de envelhecimento acelerado (40 ± 2 °C), seguidos de um estudo de estabilidade em condições de tempo real (20 ± 2 °C) e condições de refrigeração (4 ± 2 °C). Para avaliar o impacto da exposição ao ar na estabilidade do fármaco, foram realizados estudos envolvendo a simulação do uso (“in use stability”). Todas as formulações foram armazenadas em frasco de vidro âmbar tipo III. Em cada tempo de amostragem foi efetuada a caracterização físico-química (pH e características organolépticas: cor, odor e formação de precipitados) e o doseamento do DSP através de cromatografia líquida de alta eficiência, recorrendo ao método de referência descrito na Farmacopeia Europeia 11.0. Os resultados mostraram que a formulação B apresentava alterações precoces e progressivas da cor, devido ao seu carácter alcalino associado à presença de BC, pelo que não foi submetida a qualquer estudo de estabilidade. Por outro lado, os ensaios realizados com a formulação A a 40 °C permitiram concluir que exposições curtas (≤ 6 h) a esta temperatura não afetavam a sua estabilidade, já que não se observaram alterações significativas do teor de DSP. Em condições de refrigeração (4 °C), verificou-se que a formulação se mantinha estável, com teor de DSP superior a 90 % após 30 dias de armazenamento em frasco fechado. Durante o estudo in use de mais 7 dias, o teor permaneceu acima de 90 %. A extensão do armazenamento até 2 meses, em condições de refrigeração, permitiu concluir que a formulação deixa de ser considerada estável, apresentando partículas em suspensão e uma diminuição do teor de DSP superior a 10 %. O armazenamento da formulação A em condições de tempo real (20 °C) originou resultados inconsistentes para os 3 lotes testados, pelo que não permitiu obter dados concludentes. Assim, este estudo revelou que a formulação A poderá ser utilizada como alternativa terapêutica para o tratamento da mucosite oral, desde que conservada sob condições de refrigeração (4 °C). Nestas condições, mantém-se estável durante 30 dias em frasco fechado e até 7 dias de utilização (3 aplicações diárias) após a abertura.
- Desenvolvimento de um sensor ótico para a deteção do biomarcador de cancro MMP7Publication . Oliveira, Pedro Miguel Carneiro; Marques, Maria ArcelinaA doença oncológica tem mostrado uma tendência crescente nas últimas décadas, tornando-se um problema de saúde pública. A falta de meios práticos e clinicamente confiáveis para a monitorização do cancro representa um desafio no acompanhamento da doença em pacientes que sofrem ou já sofreram desta condição. Para preencher essa lacuna, há a necessidade de se desenvolverem novas estratégias sensoras para a deteção de biomarcadores associados a esta doença. Um dos biomarcadores selecionado para o desenvolvimento deste trabalho, foi a metaloproteinase de matriz 7 (MMP7, do inglês matrix metalloproteinase 7), conhecida por ser expressa no cancro de pâncreas. Neste contexto, desenvolveu-se um sensor biomimético denominado MIP@PQs, que consiste na conjugação de polímeros molecularmente impressos (MIPs, do inglês, molecularly imprinted polymers), com pontos quânticos (PQs). A construção do sensor utilizou PQs de telureto de cádmio com emissão alaranjada, funcionalizados com ácido 3-mercaptopropiónico (CdTe@MPA), que foram conjugados aos MIPs e utilizados na deteção do biomarcador MMP7 em soro humano liofilizado diluído a 1% em PBS (do inglês, phosphate buffer saline). Os MIP@PQs apresentaram uma ampla faixa de deteção abaixo do valor de corte clínico para MMP7, boa praticidade e seletividade em amostras de soro diluídas, o que indica o seu potencial para várias aplicações biológicas. Considerando o desempenho promissor do sensor biomimético em solução, planeia-se fazer a sua deposição em suporte sólido e avaliar a resposta analítica ao biomarcador MMP7, constituindo uma potencial linha de investigação para a continuação deste estudo.
- Enzimas da rede do NAD na EndometriosePublication . FURTADO, INÊS PATRÍCIA DA SILVA; Gueiral, Nuno Eduardo Dias; Pereira , Sara Priscila de Matos DuarteA endometriose é uma doença inflamatória crónica que afeta cerca de 10 % das mulheres em idade reprodutiva e cuja fisiopatologia permanece parcialmente compreendida. O metabolismo do NAD (dinucleótido de nicotinamida e adenina) tem sido associado a processos de inflamação, stress oxidativo e remodelação tecidular, podendo desempenhar um papel relevante na doença. Este trabalho aplicou abordagens computacionais de bioinformática à análise de dados públicos de expressão genética (GEO) para investigar a relação entre o metabolismo do NAD e a endometriose. Foi desenvolvida uma pipeline em Python para o processamento, análise estatística e integração dos resultados, identificando genes diferencialmente expressos e o seu cruzamento com enzimas do metabolismo do NAD e proteínas de ligação ao NAD (NADBPs). Os resultados revelaram alterações mais marcadas em tecidos ectópicos, destacando-se a sub-expressão do gene QPRT, associado à via de novo de síntese do NAD. Estes achados sugerem um possível desequilíbrio no metabolismo do NAD, contribuindo para fenótipos inflamatórios e fibróticos característicos da endometriose. Conclui-se que a integração de métodos bioinformáticos permite identificar padrões moleculares relevantes e potenciais biomarcadores e alvos terapêuticos, reforçando a importância das abordagens computacionais na investigação biomédica.
- Estudo numérico sobre reservatórios de energia térmicaPublication . Graça, João Maria Correia Gagliardini; Rego, Rui Filipe Neves de AraújoO presente estudo investiga a otimização do desempenho de tanques de armazenamento térmico, com foco na operação de carga, descarga e stand-by. O estudo aborda a influência de diversos parâmetros operacionais e geométricos sobre a eficiência e a estratificação térmica dos tanques. As análises foram realizadas utilizando simulações CFD através do software OpenFOAM. A investigação inclui a avaliação de diferentes razões entre a altura e diâmetro, ou seja, relações de aspeto (AR), caudais de entrada e saídas de água, bem como o impacto da temperatura inicial e do isolamento, através dos número de Péclet, Richardson, MIX e das eficiências energéticas e exergéticas. A análise dos resultados revela que um aumento na diferença de temperatura de trabalho e uma redução no caudal contribuem significativamente para uma melhor estratificação térmica e eficiência energética. O estudo também destaca a importância da posição das portas de admissão e extração, com a utilização de cotovelos para melhorar a eficiência de armazenamento. Além disso, a análise do comportamento térmico durante o stand-by mostrou que o tanque possui uma boa capacidade de isolamento, mantendo temperaturas internas superiores à do ambiente mesmo após longos períodos de perda de calor. Os resultados obtidos confirmam que a otimização dos parâmetros operacionais e geométricos, juntamente com uma análise cuidadosa do isolamento, é crucial para o desenvolvimento de sistemas de armazenamento térmico mais eficientes. As simulações CFD foram essenciais para explorar e testar essas variáveis, proporcionando uma ferramenta eficaz para a análise e otimização de sistemas térmicos antes da construção de protótipos reais
- Ferramenta de apoio à decisão clínica dentáriaPublication . LOPES, ÉRICA FILIPA MIRANDA SOARES MORAIS; Martins, António Constantino LopesAs interações medicamentosas representam um risco relevante na prática da medicina dentária, agravada pela polimedicação de pacientes e pela necessidade de decisões em tempo útil. Perante a escassez de ferramentas especificamente orientadas para a medicina dentária, a avaliação de interações realizada através de consultas manuais, para além de morosa é propensa a erro. Este trabalho tem como objetivo melhorar a segurança e a qualidade da prescrição em medicina dentária através da implementação e avaliação de uma ferramenta de apoio à decisão baseada em inteligência artificial para detetar interações existentes e recomendar alternativas seguras. A metodologia segue os princípios do Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA) para revisão sistemática da literatura e o desenho e implementação de um protótipo guiado pelo Cross-Industry Standard Process for Data Mining (CRISP-DM), culminando numa validação funcional em casos simulados e recolha de feedback de um perito, no caso, um médico dentista. A solução destacou-se pela sua capacidade de avaliar interações clinicamente relevantes e gerar recomendações em tempo inferior a 2 segundos por consulta, disponibilizando explicações transparentes em testes com casos representativos em contexto dentário. Obtendo um bom desempenho para o modo de recomendações “similar” e exclusão de interações graves no modo de recomendações “seguro”. Os principais contributos são uma ferramenta focalizada no contexto dentário, uma arquitetura modular e explicável e um protocolo de avaliação avaliado em contexto clínico.
- Immune profiling of a peptide/hyaluronan injectable matrix for intervertebral disc therapyPublication . MAGALHÃES, INÊS RIBEIRO; Ribeiro, Maria Cristina CastroLumbar disc herniations (LDH) are a leading cause of chronic low back pain, resulting from intervertebral disc degeneration. Conventional treatments focus on symptom relief and are often associated with high recurrence rates and long-term complications. In this context, regenerative medicine offers alternative strategies that aim to restore tissue function and promote healing. This study aimed to evaluate the immune response of human monocyte-derived macrophages in contact with hyaluronic acid (HA)-based injectable matrices. Human monocytes were isolated from healthy donors, differentiated into M0 macrophages, and polarized into M1 (proinflammatory) and M2 (anti-inflammatory) phenotypes. These cells were put in culture with various biomaterials, including HA of different molecular weights, peptide-functionalized HA, and peptides synthetised. Biocompatibility, viability, proliferation, and macrophage phenotype were assessed through fluorescence imaging, cytometry, and ELISA. Results showed that the tested biomaterials were non-cytotoxic and influenced macrophage behaviour by promoting regenerative profiles. This work supports the potential of peptide/HA-based biomaterials as injectable immunomodulatory systems for intervertebral disc repair, offering promising prospects for minimally invasive therapies targeting LDH.
- Proposta de Validação e Melhoria da Manutenção Preventiva de Equipamentos MédicosPublication . CORREIA, INÊS XAVIER; Ramos, Carlos Augusto XavierA manutenção preventiva de equipamentos médicos assume um papel determinante na segurança dos pacientes e na fiabilidade dos serviços de saúde. No entanto, a ausência de procedimentos de validação metrológica e funcional compromete frequentemente a eficácia dos planos de manutenção, permitindo a utilização de dispositivos que, embora operacionais, podem apresentar desvios nos parâmetros críticos de desempenho. Esta dissertação propõe uma metodologia integrada de manutenção e validação aplicada a equipamentos utilizados em Medicina Física e de Reabilitação e em monitorização fetal, recorrendo a soluções experimentais simples, económicas e tecnicamente fundamentadas. Foram selecionados dois equipamentos representativos: um aparelho de ultrassons terapêuticos (Sonopuls 434) e um cardiotocógrafo (Edan F9). Para ambos foram concebidas montagens experimentais que permitiram avaliar a correspondência entre os valores nominais e os medidos, recorrendo a análise de incerteza e a princípios de rastreabilidade metrológica. Os resultados demonstraram que os equipamentos mantêm desempenho clínico aceitável, apresentando desvios reduzidos relativamente às especificações de fabrico. A metodologia proposta mostrou-se eficaz, reprodutível e compatível com a realidade hospitalar, constituindo um contributo relevante para a melhoria dos planos de manutenção preventiva. A integração de validações metrológicas em contexto clínico permite reforçar a fiabilidade técnica dos equipamentos, aumentar a segurança do paciente e alinhar as práticas hospitalares com os requisitos normativos internacionais, nomeadamente o Regulamento (UE) 2017/745, a norma IEC 62353 e a ISO 13485.