Dissertationen zum Thema „Wound patterns“

Normal wound healing is a complex process that occurs in overlapping phases and depends upon interactions of the patient, environment and a large number of cells, growth factors, cytokines, chemokines, and other biochemical mediators. Psychological stress has been shown to adversely affect the normal wound healing process through its impact on cellular immunity. Cellular immunity impacts wound healing through the production and regulation of many of the above biochemical mediators of wound healing. The purpose of this pilot study was to examine the relationships among pre- and post-operative psychological stress experienced by women who were undergoing either immediate or delayed breast reconstruction following mastectomy for breast cancer and influence of that stress on wound healing, specifically the biochemical mediators of wound healing in the local wound environment. An integration of Lazarus and Folkman’s cognitive appraisal model of stress and coping and the psychoneuroimmunology model proposed by McCain, Gray, Walter and Robins (2005) served as the theoretical framework for the research. A descriptive non-experimental design was used, with samples collected over time to describe biochemical patterns in surgical wounds of women undergoing autologous breast reconstruction. Biochemical data were collected preoperatively, as well as at 24, 48, 72 and 96 hours postoperatively. Psychological stress instruments were administered pre-operatively and 48 hours post-operatively. Although subjects overall displayed low levels of psychological stress, meaningful wound fluid biochemical mediator patterns were detected. This study adds to our knowledge concerning wound fluid chemical mediators present in the local wound environment over time.

Dissertação de Mestrado Integrado em Medicina Veterinária
Na prática clínica de pequenos animais, a observação de feridas abertas é um acontecimento bastante comum. A sua abordagem e maneio dependem, essencialmente, da natureza das lesões – cirúrgica, traumática, patológica e iatrogénica – e devem recair em duas áreas-chave fundamentais: o paciente e a ferida. O correto maneio de feridas é basilar na cicatrização de feridas, proporcionando as condições ideais para o decurso deste fenómeno. As principais opções de maneio consistem em distintos procedimentos médicos e cirúrgicos, nomeadamente lavagem, desbridamento, técnicas de encerramento e de cirurgia reconstrutiva, drenagem, pensos, medicação tópica e antibioterapia. O recurso a técnicas avançadas é normalmente reservado para o maneio de feridas crónicas. O estudo observacional realizado no Instituto Médico Veterinário (Lisboa) possibilitou a observação de 179 animais com feridas abertas. A incidência de feridas cirúrgicas (80%) foi notoriamente superior quando comparada com a incidência de feridas não cirúrgicas, isto é, feridas traumáticas (15%), patológicas (4%) e iatrogénicas (1%). A análise particular de cães (n = 15) e gatos (n = 12) com feridas traumáticas permitiu identificar padrões de traumatismo em ambas as espécies, bem como reconhecer uma maior predisposição de animais jovens, não esterilizados e com acesso ao exterior a eventos traumáticos (p <0,05). De facto, os padrões traumáticos assumem um papel relevante na abordagem e maneio de qualquer paciente traumatizado, na medida em que facultam importantes informações ao médico veterinário, com repercussões diagnósticas e terapêuticas a curto e longo prazo.
ABSTRACT - Approach to the Management of Open Wounds in Dogs and Cats: Etiological Description and Study of Traumatic Patterns - In small animal practice, the observation of open wounds is a quite common event. Their approach and management depends essentially of the sort of injuries – surgical, traumatic, pathological and iatrogenic – and should fall into two basic key areas: the patient and the wound. The management of wounds is a basic concept in wound healing whose goal is to create the ideal conditions for the course of this phenomenon. The main management options involve different medical and surgical procedures, including wound lavage, debridement, closure and reconstructive surgical techniques, drainage, dressings, topical medications and antibiotics. The use of advanced techniques is usually reserved for the management of chronic wounds. The observational study performed at the Instituto Médico Veterinário (Lisbon, Portugal) enabled the observation of 179 animals with open wounds. The incidence of surgical wound (80%) was remarkably superior when compared with the incidence of non-surgical wound, that is, traumatic wounds (15%), pathological (4%) and iatrogenic (1%). The particular examination of dogs (n = 15) and cats (n = 12) with traumatic wounds allowed to identify trauma patterns in both species, as well as recognize a greater predisposition of young and intact animals with outdoor access to traumatic events (p <0,05). In fact, the traumatic patterns play an important role in the approach and management of any traumatized patient, as they provide important information to the veterinarian with diagnostic and therapeutic implications in the short and long term.

Bakgrund  Svårläkta sår är ett ökande problem som påverkar såväl individen samt samhället i stort. Dessa typer av sår ger ofta upphov till ett långvarigt lidande hos den enskilde personen eftersom tiden de tar på sig att läka i värsta fall kan dröja år. Andelen äldre antas öka de kommande åren och därmed också de svårläkta såren inklusive lidandet. Att svårläkta sår då behandlas med rutiner som baserar sig på beprövad erfarenhet men också vetenskap blir således essentiellt för att lidandet ska kunna lindras och patientsäkerheten garanteras. I enlighet med tidigare forskning har det visat sig råda viss tveksamhet bland sjuksköterskor angående hur omvårdnaden vid svårläkta sår bör se ut.  Syfte  Syftet var att beskriva faktorer som inverkar på sjuksköterskors omvårdnad av svårläkta sår.  Metod  Med hjälp av databaserna Cumulative Index to Nursing and Allied Health Literature [CINAHL] och Public Medline [PubMed] så inkluderades 16 vetenskapliga artiklar, kvalitativa såväl som kvantitativa, som användes som grund inför resultatet i denna icke-systematiska litteraturöversikt. Resultatet sammanställdes genom en integrerad analys.  Resultat  Huvudkategorierna som utarbetades efter att den integrerade analysen hade genomförts var två stycken till antalet: Faktorer relaterade till sjuksköterskan och Faktorer relaterade till verksamheten. Utöver huvudkategorierna så utarbetades även åtta stycken subkategorier i form av: Kompetens, Utbildning, Teamsamverkan, Invanda rutiner, Känslor och självförtroende, Verksamhetslinjer och policyer, Tid och Resurser.  Slutsats  Resultatet visade på att det var multipla faktorer som inverkade på sjuksköterskors omvårdnad av svårläkta sår. De inverkande faktorerna kunde kopplas ihop med sjuksköterskan respektive verksamheten. Kompetens, utbildning, teamsamverkan, invanda rutiner, samt känslor och självförtroende var samtliga faktorer som kunde kopplas ihop med sjuksköterskan. Även avsaknaden av verksamhetsriktlinjer och policyer, tidsbrist och resursbrister var inverkande faktorer på omvårdnaden och dessa kunde kopplas samman med verksamheten. Samtliga faktorer bör måhända arbetas med simultant och utifrån olika angreppsvinklar för att lidandet svårläkta sår för med sig ska kunna lindras, patientsäkerheten garanteras och för att omvårdnadsförutsättningarna för sjuksköterskan ska kunna förbättras.
Background  Hard-to-heal wounds are a growing problem that affects both the individual and society at large. These types of wounds often give rise to long-term suffering in the individual because the time they take to heal, which in the worst case can take years. The proportion of older people is assumed to increase in the coming years and thus also the hard-to-heal wounds including the suffering brought along by these wounds. That hard-to-heal wounds are then treated with routines that are based on proven experience, but also science, becomes essential for the suffering to be alleviated and for patient safety to be guaranteed. In accordance with previous research, there has been some hesitation among nurses regarding how the nursing care of hard-to-heal wounds should look like.  Aim  The aim was to describe factors that affect nurses' nursing care of hard-to-heal wounds.  Method  Using the databases Cumulative Index to Nursing and Allied Health Literature [CINAHL] and Public Medline [PubMed], 16 scientific articles, qualitative as well as quantitative, were included, which were used as a basis for the results in this non-systematic literature review. The results were then compiled through an integrated analysis.  Results  The categories that emerged after the integrated analysis had been carried out were two main categories: Factors related to the nursing profession and Factors related to the organization. In addition to the main categories, eight subcategories were also prepared in the form of: Competence, Education, Team collaboration, Routines, Emotions and Self-confidence, Organizational guidelines and policies, Time and Resources.  Conclusions  The results showed that there were multiple factors that influenced nurses' nursing care of hard-to-heal wounds. The influencing factors could be linked to the nurse and the organization. Competence, Education, Teamwork, Routines as well as Emotions and self-confidence were all factors that could be linked to the nurse. The lack of Organizational guidelines and policies, Time and Resources were also influencing factors in nursing and these could be linked to the organization. All factors should perhaps be worked on simultaneously and from different angles of approach so that the suffering of hard-to-heal wounds can be alleviated, patient safety guaranteed and for the nursing conditions to be improved.

Thesis (MMed)--Stellenbosch University, 2015.
ENGLISH ABSTRACT: Background: An increase in autopsied cases of community assault fatalities has been observed at the Tygerberg Forensic Pathology Services Facility. A paucity of information exists as to the incidence and prevalence of these cases in a South African context. Objectives: To determine the patterns and trends of injuries sustained in so-called community assault fatalities. Methods: A retrospective and descriptive study was conducted. Fatal community assault cases admitted to the Tygerberg Forensic Pathology Facility over a ten year period, from 1 January 2003 to 31 December 2012 were reviewed. Data was collected from autopsy/post mortem examination reports, contemporaneous notes, attached hospital records, SAPS- 180 form (completed by South African Police Services representative) and other Forensic Pathology Services (FPS) documentation. Results: A total of 424 cases of fatal community assault were admitted during the study period with an annual increase between 2004 and 2008 and a second peak from 2010 to 2012. The cause of death in majority of cases was due to multiple injuries (42%) with blunt force trauma forming the basis of most of the injuries sustained. The most prevalent areas where these assaults occurred was Khayelitsha (166 cases) and Harare (84 cases) - one of the sub-sections in Khayelitsha. Male subjects were predominantly assaulted with only one female fatality recorded. Conclusion: Adequate policing in prevalent areas is essential, to address the unnecessary loss of life and additional burden on the criminal justice system and health care services.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Agtergrond: „n Toename in die aantal sterftes na beweerde gemeenskapsaanranding is waargeneem by die Tygerberg Forensiese Patologie Dienste Fasiliteit. Min inligting in verband met die insidensie en prevalensie van sulke gevalle in „n Suid-Afrikaanse konteks is beskikbaar. Doelwit: Om die patrone en neigings van beserings geassosieer met beweerde gemeenskapsaanranding-sterftes te bepaal. Metodes: „n Retrospektiewe en beskrywende studie is uitgevoer. Gevalle van sterftes na beweerde gemeenskapsaanranding wat opgeneem is by die Tygerberg Forensiese Patologie Dienste Fasiliteit oor „n tien-jaar tydperk, vanaf 1 Januarie 2003 tot 31 Desember 2012, is hersien. Data is versamel van outopsie/post-mortem verslae, kontemporêre notas, aangehegde hospitaal-rekords, SAPD-180 vorm (wat deur „n verteenwoordiger van die Suid-Afrikaanse Polisiediens ingevul word) en ander Forensiese Patologie Dienste (FPS) dokumentasie. Bevindinge: Oor die tien-jaar studietydperk is 424 gevalle van sterftes na beweerde gemeenskapsaanranding gesien, met „n jaarlike toename in gevalle tussen 2004 en 2008 en ‟n tweede piek in die aantal gevalle gedurende 2010 en 2012. Die oorsaak van dood in die meerderheid gevalle was as gevolg van veelvuldige beserings, met stomp geweld, die mees algemene tipe oorsaak van beserings. Die areas waar hierdie tipe gevalle mees algemeen voorgekom het, was Khayelitsha (166 gevalle) en Harare (84 gevalle) – een van die sub-seksies in Khayelitsha. In die meerderheid van gevalle is mans aangerand, en slegs een vroulike sterfte-geval is gevind. Afleidings: Voldoende polisiëring is nodig in prevalente areas om die onnodige lewensverlies en die addisionele lading op die kriminele regsisteem en gesondheidsorgdienste aan te spreek.

Submitted by Talita De Azevedo Coelho Furquim Pereira (talitapereira@bauru.sp.gov.br) on 2018-04-24T00:47:22Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - final repositório.pdf: 1807192 bytes, checksum: 3197e207676b603a47d2146acf83b045 (MD5)
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Introdução: As feridas complexas apresentam difícil resolução e associam-se a perda cutânea extensa, infecções importantes, comprometimento da viabilidade dos tecidos e/ou associação com doenças sistêmicas que prejudicam os processos normais de cicatrização, cursam com elevada morbimortalidade e têm sido apontadas como grave problema de saúde pública. Na prática clínica, é importante avaliar as feridas e documentar a avaliação. O registro incompleto sobre o paciente e o tratamento em uso é apontado como um desafio no acompanhamento das feridas e também prejudica ações de gestão, pesquisa e educação. A incorporação de fotografias de feridas à pratica profissional, mostra-se como uma estratégia para auxiliar profissionais na observação, evolução e registro claro e preciso. O Optimum-Path Forest (OPF) é um framework para o desenvolvimento de técnicas de reconhecimento de padrões baseado em partições de caminhos ótimos e particularmente eficiente para a classificação de imagens. O classificador OPF gera resultados a partir do cruzamento das classes e características selecionadas. Objetivo: Descrever as etapas do desenvolvimento de um aplicativo para dispositivos móveis capaz de segmentar e classificar tecidos de feridas complexas baseado no Optimum-Path Forest (OPF) supervisionado. Método: Foi aplicada uma nova metodologia inteligente para análise e classificação de imagens de feridas complexas por meio de técnicas de processamento digital de imagens e aprendizado de máquina com o classificador de padrões Optimum-Path Forest (OPF) supervisionado. Criou-se o banco de imagens de 27 feridas complexas, que foram rotuladas por quatro especialistas conforme a classificação dos tecidos em quatro classes: granulação (vermelho), tecido fibrinóide (amarelo), necrose (preto) e hematoma (roxo), gerando 108 imagens rotuladas. Acrescentou-se duas classes: branco (o que está na foto, exceto o leito da ferida) e dúvida (divergência na classificação pelos profissionais). O classificador OPF foi treinado a partir dessas 108 imagens. Aplicou-se o OPF às imagens de feridas e verificou-se a acurácia. Em seguida, iniciou-se a construção do aplicativo. Resultados e Discussão: O presente estudo desenvolveu um esquema de classificação de tecido de feridas assistido por computador para avaliação e gerenciamento de feridas complexas, a partir de fotos de feridas da câmera digital de um smartphone. A aplicação do OPF a feridas complexas trouxe como resultado uma acurácia de 77,52% ± 6,14. Com esta ferramenta, foi desenvolvido como produto desta pesquisa um aplicativo para segmentação, classificação de tecidos e mensuração de feridas complexas. O aplicativo gera um relatório no formato Portable Document Format (PDF) que pode ser enviado por e-mail, impresso ou anexado a prontuário eletrônico compatível. Conclusão: Foi construído um banco com 27 imagens de feridas complexas, que quatro profissionais rotularam para treinamento do classificador OPF, aplicou-se o OPF às imagens de feridas complexas, avaliou-se a acurácia deste processo e desenvolveu-se um aplicativo para dispositivos móveis com as funções de segmentação da ferida, classificação de tecidos e mensuração da ferida. Os resultados mostraram que o valor da acurácia obtido na análise computacional teve valor significativo, equiparando-se a avaliação de especialistas em feridas. Comparando com estudos similares, a análise computacional de feridas mostrou-se com menor variabilidade em relação a avaliação de profissionais, sugerindo que a incorporação desta tecnologia na prática clínica favoreça o cuidado em saúde do paciente com feridas complexas, além de fornecer dados para a gestão, ensino e pesquisa.
Introduction: Complex wounds are difficult to resolve and are associated with extensive cutaneous loss, major infections, compromised tissue viability and / or are related to systemic diseases that impair normal healing processes, have high morbidity and mortality and have been identified as severe public health problem. In clinical practice, it is important to evaluate the wounds and document the evaluation. The incomplete record on the patient and the treatment in use is pointed out as a challenge in the follow up of the wounds and also impairs management, research and education actions. The incorporation of wounds’ photos in the professional practice, stands out as a strategy to assist professionals in the observation, evolution and clear and precise recording. Optimum-Path Forest (OPF) is a framework for the development of pattern recognition techniques based on optimal path partitions and is particularly efficient for image classification. The OPF classifier generates results from the intersection of the selected classes and characteristics. Objective: Describe the steps in developing a mobile application capable of segmenting and sorting complex wound tissue based on the supervised Optimum-Path Forest (OPF). Method: A new intelligent methodology was applied for the analysis and classification of complex wound images using digital image processing and machine learning techniques with the supervised Optimum-Path Forest (OPF) standards classifier. The image bank of 27 complex wounds was created, which were labeled by four specialists according to the classification of the tissues into four classes: granulation (red), fibrinoid (yellow) tissue, necrosis (black) and hematoma (purple), generating 108 images. Two classes were added: white (what is in the photo, except the wound bed) and doubt (divergence in classification by professionals). The OPF classifier was trained from these 108 images. The OPF was applied to the wound images and the accuracy was verified. Then, the application developing process was started. Results and Discussion: The present study developed a computer-aided wound tissue classification scheme for evaluation and management of complex wounds from photos of a smartphone. The OPF application to complex wounds resulted in an accuracy of 77.52 ± 6.14. With this 4 tool, it was developed the product of this research: an application for segmentation, tissue classification and measurement of complex wounds. The application generates a Portable Document Format (PDF) report that can be emailed, printed or attached to a compatible electronic medical record. Conclusion: A bank was made with 27 images of complex wounds, which four professionals labeled for training the OPF classifier, applied the OPF to complex wound images, assessed the accuracy of this process and developed a mobile application with the functions of wound segmentation, tissue classification and wound measurement. The results showed that the value of the accuracy obtained in the computational analysis had a significant value, being equal to the evaluation of specialists in wounds. Comparing to similar studies, the computational analysis of wounds showed less variability than professionals´ evaluation, suggesting that the incorporation of this technology in clinical practice favors the health care of patients with complex wounds, besides providing data for the management, teaching and research.

Tese de mestrado. Biologia (Biologia Molecular Humana). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2010
Os animais são revestidos pela epiderme e quando esta sofre algum dano tem de ser rápida e eficazmente reparada. O processo de cicatrização é complexo e absolutamente vital e requer a activação de um panóplia de vias de sinalização relacionadas com a coagulação, reparação de tecidos e imunidade. Em muitos animais a epiderme cicatrizada adquire uma coloração diferente. Por exemplo nos artrópodes a coagulação da hemolinfa está associada ao aparecimento de uma marca escura, a qual é consequência da activação da via de sinalização da biosíntese da melanina. Nos insectos esta via é extremamente importante na defesa contra possíveis microorganismos invasores assim como na cicatrização de feridas e na pigmentação do corpo dos insectos. Um caso muito interessante onde uma ferida origina um padrão de cores, é o da borboleta Bicyclus anynana. Nesta borboleta uma ferida nas asas da pupa em desenvolvimento pode conduzir ao aparecimento de um padrão de cores à volta da ferida, os quais se assemelham aos padrões nativos desta borboleta – os ocelos (anéis de cores concêntricos em que o centro, focus, é branco). Os mecanismos moleculares que estão na base da formação destes padrões são ainda desconhecidos. No entanto, é provável que a formação dos padrões nativos e dos induzidos por ferida tenha genes e vias de sinalização em comum. Neste estudo nós procurámos saber quais os mecanismos genéticos, a estrutura celular, e a expressão genética associada a estes padrões de pigmentação induzidos por ferida em B. anynana. Numa primeira experiência nós induzimos feridas em pupas em condições de esterilidade e não esterilidade e verificámos que o número e o tamanho dos padrões induzidos por ferida não diferia entre os dois grupos. Assim concluímos que a formação dos padrões induzidos por ferida nas asas de B. anynana não é dependente do processo de infecção, o qual induz a activação das vias de sinalização associadas à imunidade e ao combate a microorganismos. Este resultado sugere que os genes e as vias de sinalização, que possam ser partilhados pela formação de padrões nativos e induzidos por ferida, são maioritariamente relacionados com os mecanismos de reparação de tecidos. No entanto, uma ferida mesmo em condições de esterilidade pode activar (em baixos níveis) as mesmas vias de sinalização, o que pode ser suficiente para activar a formação dos padrões induzidos por feridas. A quantificação dos níveis de expressão de genes associados à resposta imune, em asas feridas de B. anynana em condições de esterilidade e não esterilidade, poderá esclarecer a extensão da activação destas vias após a indução de feridas estéreis. Nesta experiência, foi também possível concluir que as fêmeas são mais susceptíveis a formar mais e maiores padrões induzidos por ferida que os machos. Esta diferença pode dever-se ao facto de existir heterocronia e dimorfismo sexual entre os géneros. As horas mais propícias para a formação de padrões induzidos por ferida em B. anynana são entre as 12 e as 18 horas após pupação. Um estudo extensivo onde o intervalo de tempo ideal, quer para fêmeas quer para machos, fosse mais reduzido (por exemplo 2 em vez das actuais 6 horas) seria útil para perceber a heterocronia entre os géneros e entender melhor as diferenças observadas. As feridas induzidas no terceiro compartimento formaram mais padrões que as induzidas no quarto compartimento. Isto sugere que existe compartimentalização da resposta à ferida ao longo do eixo anterior-posterior da asa em desenvolvimento da B. anynana. O estudo destes padrões em mutantes ou linhas de selecção artificial com diferentes propriedades na epiderme das asas poderia ajudar a perceber a extensão da compartimentalização da resposta às feridas nas asas desta borboleta. Numa segunda experiência tentámos perceber qual a estrutura celular da asas em desenvolvimento, assim como as alterações que uma ferida provoca na mesma. Verificámos que, à semelhança de outras borboletas, as células que vão produzir as escamas, estruturas onde os pigmentos serão depositados numa fase mais tardia do desenvolvimento, são determinadas por um mecanismo denominado de inibição lateral por Notch. Este processo ocorre pelo menos entre as 10 e 16 horas após pupação. Para saber a extensão do intervalo de tempo total deste processo será necessário explorar a expressão de Notch em horas inferiores e superiores às aqui testadas. Nos foci dos futuros ocelos detectámos que existiam mais células produtoras de escamas, as quais se organizavam de uma forma diferente do resto do epitelio. A forma como estas células estão organizadas pode ser crucial para a formação do ocelo. Para saber se esta organização é essencial para a formação dos ocelos poder-se-iam fazer feridas no focus às 6 horas após pupação (levam à não formação do ocelo) e às 12 horas (levam à formação de um ocelo maior) e perceber como é que estas feridas afectam a organização das células no focus. No local das onde as feridas foram feitas verificou-se um aumento do número de células. Este aumento do número de células em tecidos lesados é comum nos animais e é indicativo de uma resposta inflamatória. Apesar de ser claramente visível um aumento do número de células à volta do local da ferida, com esta experiência não nos foi possível distinguir entre proliferação, divisão e migração celular. Futuras experiências deverão ser realizadas para testar a presença de marcadores de proliferação e divisão celular assim como marcadores para as células da hemolinfa. Uma hipótese que considerámos foi o facto do aumento do número de células no local da ferida ser suficiente para induzir a formação dos padrões induzidos por ferida. Para testar esta hipótese será necessário adquirir mutantes ou técnicas para induzir uma redução na capacidade de proliferação e migração celular e depois investigar nestes indivíduos se a capacidade de formação de padrões induzidos por ferida é menor que nos indivíduos wild type. Em asas tardias de pupa nós observámos que os pigmentos dourados dos ocelos e dos patrões induzidos por ferida eram depositados nas escamas ao mesmo tempo (ou em tempos muito semelhantes). O mesmo não se verificou para os pigmentos pretos, onde apesar de já serem visíveis nos padrões nativos da asas nunca foram detectados à volta do local da ferida. No entanto esta heterocronia na deposição do pigmento preto nos padrões nativos e induzidos por ferida é difícil de provar, porque não é possível, num estudo desta natureza, ter a certeza qual seria o fenótipo adulto. Um estudo mais pormenorizado que contemplasse mais tempos experimentais e mais indivíduos, assim como outros mutantes ou linhas de selecção com diferentes cores de padrões das asas, ajudaria a esclarecer esta questão. Na terceira experiência a expressão de vários genes relacionados com a cicatrização de feridas, formação dos ocelos e a biosíntese da melanina foi comparada nos padrões nativos e à volta das feridas. Nenhum dos genes testados foi detectado à volta do focus dos ocelos e apenas a expressão do gene ple foi detectada à volta das feridas. O aumento da expressão do ple pode indicar a activação da via de sinalização ERK/MAPK, a qual está implicada na regulação da transcrição de componentes da epiderme assim como na morte, proliferação e diferenciação celular. Os dois últimos processos estão de acordo com o aumento do número de células observado na segunda experiência, deste modo esta via de sinalização pode ter um papel fundamental na resposta inflamatória que se segue a uma ferida e também na formação dos padrões induzidos por ferida. No entanto, serão necessários mais estudos para comprovar a proliferação ou migração celular à volta da ferida. Resumindo, com este projecto foi possível concluir que: - a formação dos padrões induzidos por ferida não é dependente do processo de infecção; - as fêmeas são mais sensíveis a formar padrões induzidos por ferida que os machos; - a resposta à ferida varia consoante a posição onde esta é induzida, o que sugere compartimentalização da asa na sua capacidade de reposta à ferida; - 10 horas após pupação a determinação das células que vão ser as produtoras de escamas já está a ocorrer; os foci dos ocelos tem uma organização celular que é diferente do resto da asa; - as feridas nas asas em desenvolvimento induziram um aumento do número de células à volta das mesmas; - o pigmento preto dos padrões induzidos por ferida nunca foi detectado, o que pode indicar que a sua síntese nos padrões induzidos por ferida é posterior à dos padrões nativos; - a expressão do gene ple está aumentada à volta das feridas, o que sugere a activação da via de sinalização ERK/MAPK a qual pode ser responsável pela activação da proliferação celular à volta feridas.
Animals are protected by an outer barrier (epidermis) that, when injured, must be rapidly and efficiently repaired. The healing of the epidermis is a vital and complex process which triggers pathways associated with scab formation, tissue repair, and immunity. In a wide range of animals, the healed epidermis can display new pigmentation patterns. In arthropods the blood (hemolymph) coagulation leads to the formation of a black-brown mark, which results in activation of melanin biosynthesis pathway. For insects, melanogenesis is vital for defense against pathogens, wound healing and body coloration. An interesting case of wound-induced pigmentation patterns occurs in the butterfly Bicyclus anynana. Damaging on the pupal wing epidermis can result in formation of rings of colour resembling those formed in the native concentric colour rings - eyespots. The molecular underpinnings of this process are largely unknown. However, the genes and pathways involved in development of native eyespots can be also involved in the wound-induced patterns. Here we studied the genetic mechanisms, the cellular dynamics and the gene expression associated with the wound-induced pigmentation patterns in B. anynana. We could conclude that the wound-induced pattern formation does not depend of infection process; the females are more sensitive to the wound signals than males; the wound response in the two wing compartments analyzed were different, which indicates the compartmentalization of the wing epithelium; 10 hours post pupation the differentiation of scale forming cells has already started; the eyespot foci have a different cell organization; the wound induces a local increase in cell number; the black pigment of the wound-induced patterns could be synthesized after the black pigment of the native eyespots; ple is up-regulated around the wound site 4 hours post wounding and ERK/MAPK pathway could be activating cell proliferation at the wound site.

A research report submitted to the Faculty of Health Sciences, University of the Witwatersrand, Johannesburg, in partial fulfilment of the requirements for the degree of Master of Medicine in the branch of Surgery Johannesburg, 2012
Trauma and intentional injury form a major burden of disease in South Africa. This study examines the patterns of injury resulting from interpersonal violence presenting at a Level One trauma centre serving an urban population. This was a cross-sectional analysis of patients attending the Johannesburg Hospital Trauma Unit, over a period of forty-one consecutive days. In keeping with the worldwide experience of trauma care, the study showed the burden of trauma rests heavily upon young males. A majority of the incidents involved a weapon, used for penetrating or blunt injury. In cases where the weapon was documented, it was more commonly a weapon carried by one of the individuals involved such as a firearm or knife, than an item obtained spontaneously during the conflict. Patients subjected to weapon-based violence were significantly more likely to require advanced or invasive radiology, admission and operation. Weapon type influenced the pattern of injury sustained and the need for specialist consultation. It did not significantly affect admission or operation rates. Although blunt assault without a weapon may cause multiple injuries, they tended to be superficial injuries either allowing for discharge from the emergency room immediately or following a period of observation. This study showed the presence of a weapon greatly increases the morbidity resulting from the event for the patient and increases the subsequent cost to the healthcare system.

"This research aimed to explore and better understand intervention protocols and their effect on lower limb control associated with anterior cruciate ligament (ACL) injury. A fundamental and unique aspect of this investigation was to establish a lab-based testing protocol that successfully mimicked actual game play. [...]This research validated a lab-based measure that best mimicked game-play to use as a pre- and post- testing measure for two common methods used in current ACL intervention strategies. In addition, further understanding of the effects of a landing training and dynamic balance training program were found."
Doctor of Philosphy

"This research aimed to explore and better understand intervention protocols and their effect on lower limb control associated with anterior cruciate ligament (ACL) injury. A fundamental and unique aspect of this investigation was to establish a lab-based testing protocol that successfully mimicked actual game play. [...]This research validated a lab-based measure that best mimicked game-play to use as a pre- and post- testing measure for two common methods used in current ACL intervention strategies. In addition, further understanding of the effects of a landing training and dynamic balance training program were found."
Doctor of Philosphy

Dissertation submitted in partial compliance with the requirements for the Master’s Degree in Technology: Chiropractic Durban University of Technology, 2013.
Objectives: Myofascial pain dysfunction is a common musculoskeletal disorder, known to affect athletes. This research aimed to create a map of myofascial trigger points (MFTPs), to ascertain sport specific combinations. Design and Setting: This IRB approved study was a cross-sectional, observational study. Participants: Forty swimmers and forty non-swimmers (soccer players). Measurements : All participants underwent one assessment, non-intervention session where primary measures included: shoulder disability index (SDI), myofascial diagnostic scale (MDS), algometer and numerical pain rating scale (NRS). Manual palpation, the MDS and an algometer assessed MFTPs and the SDI overall function. SPSS version 20 (IBM) using Pearson’s chi square tests / Fisher’s exact tests compared MFTP locations between the groups, and non-parametric Mann-Whitney tests compared continuous measures (due to significant non-normal distribution), with a p-value <0.05 level of significance. Results: MFTP presence is very uncommon in swimmers, with associated pain and loss of function being very low on average. No evidence was found that swimmers were affected more than non swimmers by MFTPs related pain or loss of function, but has indicated that algometer measurements for infraspinatus MFTP 1, were significantly higher (p<0.027) (showing decreased tenderness) than the values in non swimmers. Conclusions: These results contradict the literature which suggests that unique activity specific patterns of MFTPs exist. This may be as a result of underlying systemic causes of MFTPs that obscured the pattern in this study. It is therefore suggested that larger trials with more participants per group be done in order to verify the results of this study.

The development of a suitable coating or material, which physico-chemical, mechanical or biological properties, that can be tailored according the features of the target tissue, has been gaining increased importance in biomedical and tissue engineering and regenerative medicine (TERM) fields. Biomimetic strategies have contributed significantly for the progress of biomedical field during the last years. This is possible to be achieved at different levels: imitating Nature form or function and mimicking natural processes and systems are the most used biomimetic approaches. In this thesis, Layer-by-Layer (LbL) methodology was used as a hierarchical biomimetic tool to modify surfaces and to produce freestanding membranes based on polyelectrolyte multilayers (PEMs). The possibility to functionalize or engineer biomaterials combined with the ability to incorporate a wide range of building blocks, makes LbL a powerful processing technique in the biomedical field. Synthetic polymers have been used to construct PEMs for biomedical and TERM applications; however, they lack often on adhesive cues for cell attachment and tissue growth. To overcome such issue, biomimetic synthetic polymers have been developed. Elastin-like polypeptides (ELPs) are a class of nature-inspired polymers, nonimmunogenic, genetically encodable and biocompatible. These materials are based on the repetition of short peptides considered to be building blocks in natural elastin and can include specific bioactive sequences, as the tripeptide Arginine-Glycine-Aspartame (RGD) known by promoting cell adhesion. For the first work of this thesis, ELPs were functionalized with azide and alkyne groups to introduce the reactivity required to carry out the 1,3-dipolar cycloaddition under mild biocompatible conditions, with no toxic by-products and in short reaction times. This reaction was done by means of a LbL assembly, driven by covalent interactions instead of being driven by electrostatic interactions, obtaining a bioactive and biomimetic multilayer coating. Moreover, these polymers are characterized by a critical temperature, known as the transition temperature in aqueous solution (Tt), which is related with a conformational reorganization. Thus, below Tt the polymer chains were soluble in water and above Tt they formed nano- and micro-aggregates becoming insoluble in a reversible process, making these coatings stimuli-responsive. In the following chapters, several polysaccharides as chitosan (CHT), alginate (ALG), hyaluronic acid (HA) or chondroitin sulfate (CS) were used to produce freestanding structured membranes through LbL processes, mainly driven by electrostatic interactions. The use of PEMs containing biopolymers are particularly appealing to coat and develop multilayered structures with biochemical functionalities, biocompatibility, and to mimic the interactions observed in native extracellular matrix (ECM). CHI/CS multilayers were used throughout the thesis, revealing some unique properties, when compared with other polysaccharide-based multilayers, such as their elasticity and degradation rate. However, natural origin polymer-based multilayers present low stiffness and higher hydration rates, which hinder cell adhesion. To overcome this, the CHT/CS multilayers were crosslinked with genipin. This is also a natural product, that is extracted from gardenia fruits and presents the ability to improve the mechanical properties, while preserves the biocompatibility and even enhances the cell adhesive properties. The ability to tailor the multilayers properties can be applied during their assembly or postassembly. Upon adjusting cross-linking parameters (e.g., cross-linker concentration and reaction time) the morphology, thickness, water uptake, rate of biodegradation, mechanical properties and cell adhesive properties can be tuned. Studies of shape-memory of these multilayered films, presented promising results regarding their use in biomedical applications. The mechanical properties of the multilayers can be further improved combining covalent and ionic crosslinking, which gives rise to a full interpenetrating polymer network. More interesting, it was possible to create a well-organized patterned topography at the surface of the freestanding multilayered membrane, just by using a different underlying substrate. This strategy envisaged to mimic the topography of the ECM of some tissues, as bone, skin or nerves, creating grooves on the material’s surface at nanoscale. Using this approach, it was possible to control some cellular functions and behavior as alignment and differentiation. Further in this thesis and inspired by the composition of the adhesive proteins in mussels, freestanding multilayered membranes containing dopamine-modified hyaluronic acid (HA-DN) were produced. The presence of DN along with the thickness of the membranes presented better lap-shear adhesion strength than the control membranes (hyaluronic acid and alginate films – two polysaccharides often regarded as good natural adhesives – were assembled together). Moreover, in vitro tests showed an enhanced cell adhesion for the membranes containing HA-DN and ability to use such kind of membranes for different biomedical and TERM applications, particularly for bone regeneration and skin wound healing. Combining different biomimetic concepts, it was also possible to recreate the complex environment of osteoarthritic articular cartilage by preparing human circular discs of superficially damaged articular cartilage from human samples. Herein, the adhesive freestanding multilayered membranes were used as a vehicle to deliver human adipose stem cells (hASCs) to help to repair the damaged cartilage. hASCs temporarily adhered to the adhesive LbL-based membranes, and were transported to the cartilage discs, creating a bridge of cells between the membranes and the surface of the cartilage. The cells started to migrate into the defects of the cartilage, proliferating and secreting factors capable of repairing the cartilage. Overall, the developed work in this thesis shows that LbL is a very versatile technique that provides the means to develop a wide range of solutions to be useful in biomedical and TERM applications.
O desenvolvimento de um revestimento ou material cujas propriedades físicoquímica, mecânicas ou biológicas podem ser modificadas de acordo com as propriedades do tecido alvo, tem ganho cada vez mais importância, nomeadamente para fins biomédicos e de engenharia de tecidos e medicina regenerativa. Durante os últimos anos, diferentes estratégias biomiméticas têm contribuído significativamente para o progresso destas áreas. Estas são possíveis de implementar a diferentes níveis: imitar formas e funções existentes na natureza ou mimetizar processos e sistemas naturais. Na presente tese, a técnica camada-a-camada (LbL) foi usada como uma ferramenta biomimética para modificar superfícies ou produzir membranas com base em múltiplas camadas de polieletrólitos. A crescente utilização desta técnica, concretamente na área biomédica, prende-se com a possibilidade de funcionalizar ou produzir biomateriais aliada à capacidade de incorporar uma gama alargada de blocos de construção. Aqui, diferentes polímeros sintéticos e naturais têm sido usados para construir estruturas multicamada; no entanto, a generalidade dos polímeros sintéticos não apresenta naturalmente locais de ligação e adesão celular. Para contornar este obstáculo, algumas modificações químicas aos polímeros sintéticos têm sido sugeridas e novos compostos têm sido desenvolvidos, inspirados na composição de sistemas naturais. Por exemplo, polipéptidos tipo-elastina (ELPs) são uma classe de polímeros inspirados na natureza, que apresentam propriedades não-imunogénicas e biocompatíveis, podendo ser geneticamente programados conforme desejado. A sua composição baseia-se na repetição de pequenos péptidos também presentes na elastina humana, com a possibilidade também de incorporar outras sequências bioativas especificas, como o tripéptido Arginina-GlicinaÁcido Aspártico (RGD), reconhecido por promover a adesão celular. Para esta tese foram produzidos ELPs, que mais tarde foram funcionalizados com grupos azida e alquino para introduzir a reatividade necessária para uma reação 1,3-dipolar de ciclo-adição se realizar em condições biocompatíveis, sem produtos tóxicos resultantes e em curtos tempos de reação. Esta reação foi realizada sob a técnica LbL, mas conduzida por interações covalentes ao invés de electroestáticas, para atuar como revestimento biomédico. Estes polímeros são ainda reconhecidos pela sua temperatura de transição (Tt) em solução aquosa, relacionada com uma reorganização conformacional da cadeia polimérica. Abaixo da Tt as suas cadeias poliméricas são solúveis, mas acima de Tt formam-se micro-agregados; este é um processo reversível que confere propriedades responsivas aos revestimentos. Nos seguintes capítulos, diferentes polissacarídeos como quitosano (CHT), alginato (ALG), sulfato de condroitina (CS) ou ácido hialurónico (HA), foram usados para produzir membranas multicamadas conduzidas maioritariamente via interações electroestáticas. Esta abordagem tem ganho cada vez mais importância para desenvolver materiais com funcionalidade bioquímica, biocompatibilidade e para mimetizar algumas interações observadas na matriz extracelular (ECM). Ao longo desta tese foram usadas membranas multicamada de CHT/CS; estes materiais revelaram algumas propriedades muito particulares, quando comparadas com outros sistemas de multicamada, como a sua elasticidade e taxas de degradação mais rápidas. No entanto, a baixa rigidez e maiores taxas de hidratação, que muitas vezes impedem a adesão celular, surgem frequentemente associados a sistemas multicamada compostos somente por polissacarídeos. Para contornar este obstáculo, as membranas multicamada de CHT/CS foram reticuladas com genipina. De notar que este composto é de origem natural, sendo extraído da fruta da gardénia; a pós-modificação das membranas com genipina resultou na melhoria das propriedades mecânicas e biocompatibilidade, e ainda, no aumentando das propriedades bio-adesivas. Na realidade, a possibilidade de modular as propriedades destes sistemas multicamada por reticulação química pode ser conseguida logo durante a adsorção de cada camada ou no fim do processo. Características dos biomateriais como a morfologia, espessura, taxas de adsorção de água ou biodegradação, propriedades mecânicas e biológicas podem ser moduladas ajustando certos parâmetros de reticulação (por exemplo, agente de reticulação, concentração ou tempo de reação). Para além do mais, estudos de memória de forma destas membranas multicamada mostraram resultados promissores, considerando o seu uso para fins biomédicos. As propriedades mecânicas destes sistemas foram melhoradas combinando as ligações electroestáticas já existentes com ligações covalentes conferidas pela reticulação química, dando origem a uma rede polimérica multicamada, mas interpenetrada. Na continuação deste trabalho foi possível criar uma topografia com padrão bem organizado na superfície das membranas, alterando somente o material onde efetuamos a deposição das multicamadas. Esta estratégia visou mimetizar a topografia da ECM de diferentes tecidos, como o osso, a pele ou os nervos, criando canais alinhados na superfície do material. Usando este tipo de materiais multicamada padronizados foi possível modular funções e comportamentos celulares como o alinhamento ou a diferenciação. Em seguida, inspirados pela composição das proteínas que conferem adesividade aos mexilhões, foram produzidas membranas multicamada contendo HA modificado com dopamina (DN). A presença de DN ao longo da espessura das membranas multicamada parece ter contribuído para uma melhor e maior força de adesão, quando comparadas com as membranas controlo (membranas multicamada CHT/HA e CHT/ALG). Para além do mais, os testes in vitro resultaram em uma significante melhoria da adesão celular às membranas contendo DN. Esta estratégia mostrou ser promissora para diferentes aplicações biomédicas e de engenharia de tecidos, particularmente para a regeneração de tecido ósseo e a cicatrização de feridas da pele. Combinando diferentes estratégias e conceitos biomiméticos, foi também possível recriar um sistema complexo associado à cartilagem articular e concretamente a doenças como a osteoartrite. Assim sendo, na última parte desta tese, estas membranas multicamada com propriedades adesivas foram utilizadas como veículo para transportar células estaminais humanas do tecido adiposo (hASCs) para o local onde a cartilagem se encontra danificada. A presença deste tipo de células tem sido utilizada como tratamento para cartilagem danificada. Aqui, hASCs aderiram temporariamente às membranas multicamada, e foram assim transportadas diretamente para discos de cartilagem humana danificada, permitindo a criação de uma ponte celular entre as membranas e a superfície da cartilagem. Desta forma, estas células começaram a proliferar na superfície da cartilagem começando a migrar para os defeitos (em profundidade), segregando fatores capazes de ajudar na reparação da cartilagem. No geral, o trabalho desenvolvido para a presente tese mostra a grande versatilidade da técnica LbL, que proporciona os meios necessários para desenvolver uma gama alargada de materiais, estratégias e soluções muito necessárias e promissoras para aplicações biomédicas e de engenharia de tecidos e medicina regenerativa.
Programa Doutoral em Química

Due to the nature of war, persons are killed with various types of weapons. Throughout the history of humanity, weapons were used in this regard and these weapons left injuries on the victims that are distinguishable. The type of force conveyed by the ancient weapons effected injuries that enable modern-day bioarchaeologists to extrapolate which weapons caused which injuries. The Assyrians depicted their wars and battles on reliefs. An analysis of these depictions, with an extrapolation of the lesions expected in skeletal remains, could contribute to better understanding of the strategies of war in ancient times. This dissertation will discuss how the evaluation of human remains in comparison to Assyrian reliefs may contribute to the chronological knowledge of war and warfare in the Iron Age Ancient Near East – especially at Lachish. A discourse of the approaches available to researchers regarding access to data in the forensic bioarchaeological field will be presented.
Biblical and Ancient Studies
M.A. (Biblical Archaeology)