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RESUMO A pandemia por COVID-19 tem deixado os gestores, os profissionais de saúde e a população preocupados com a potencial escassez de ventiladores pulmonares para suporte de pacientes graves. No Brasil, há diversas iniciativas com o intuito de produzir ventiladores alternativos para ajudar a suprir essa demanda. Para auxiliar as equipes que atuam nessas iniciativas, são expostos alguns conceitos básicos sobre fisiologia e mecânica respiratória, os termos comumente utilizados no contexto da ventilação mecânica, as fases do ciclo ventilatório, as diferenças entre disparo e ciclagem, os modos ventilatórios básicos e outros aspectos relevantes, como mecanismos de lesão pulmonar induzida pela ventilação mecânica, pacientes com drive respiratório, necessidade de umidificação de vias aéreas, risco de contaminação cruzada e disseminação de aerossóis. Após a fase de desenvolvimento de protótipo, são necessários testes pré-clínicos de bancada e em modelos animais, a fim de determinar a segurança e o desempenho dos equipamentos, seguindo requisitos técnicos mínimos exigidos. Então, é imprescindível passar pelo processo regulatório exigido pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). A empresa responsável pela fabricação do equipamento deve estar regularizada junto à ANVISA, que também deve ser notificada da condução dos testes clínicos em humanos, seguindo protocolo de pesquisa aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa. O registro do ventilador junto à ANVISA deve ser acompanhado de um dossiê, composto por documentos e informações detalhadas neste artigo, que não tem o propósito de esgotar o assunto, mas de nortear os procedimentos necessários.

Medicina, Ciência e Tecnologia Até ao século XIX, a medicina, tal como outras áreas do conhecimento, assentava essencialmente num saber empírico, resultante da experiência acumulada ao longo das várias gerações. [...] Recebido: 27/05/2016 - Aceite: 30/05/2016

Desde os anos oitenta que os avanços das ciências básicas e das ciências da engenharia têm dado um impulso sem precedentes à investigação médica, o que criou as condições para a afirmação da Engenharia Biomédica como ramo autónomo da Engenharia. Este novo ramo da Engenharia impôs-se em domínios que incluem a imagiologia biomédica, a bioinformática, a biotecnologia, a biomecânica, os biomateriais, a engenharia de tecidos, próteses e orgãos artificiais, a análise e modelação de sinais fisiológicos e a gestão de sistemas de saúde. Já no século XXI, o volume de saber acumulado e a motivação para acelerar desenvolvimentos científicos e tecnológicos, levou à criação e organização nas universidades de uma oferta de cursos de graduação e pós-graduação adequada em Engenharia Biomédica. Apesar do espectro muito largo da Engenharia Biomédica e dos cursos criados, é possível, mesmo ao nível de Mestrado pós-Bologna (licenciatura pré-Bologna), dar uma formação avançada que permita aos alunos realizar trabalhos de investigação complexos e com impacto clínico. Neste artigo apresentamos dois destes casos de sucesso, representativos do papel da investigação ao longo do ensino bem actual da Engenharia Biomédica. No primeiro, intitulado “Caracterização Tridimensional da Placa de Ateroma da Bifurcação Carotídea com Ultrasonografia 3D”, é apresentado um método inovador de diagnóstico da Aterosclerose, baseado na reconstrução e caracterização tridimensional da lesão aterosclerótica ao nível da bifurcação carotídea. O segundo trabalho, intitulado “Reconstrução da Frente de Onda e Simulação da Acuidade Visual no Estudo do Impacto das Aberrações Ópticas em Olhos Submetidos a Cirurgia”, apresenta uma ferramenta computacional que gera informação adicional sobre a medição da frente de onda obtida com aparelhos comerciais, permitindo estudar o impacto de aberrações ópticas na acuidade visual de diferentes olhos. Este artigo está organizado em quatro partes. A primeira parte é uma nota histórica introdutória à Engenharia Biomédica em geral. A segunda parte apresenta o que do ponto de vista de ensino superior em Engenharia Biomédica, ao nível de Mestrado Integrado de 1º e 2º ciclos, pode em geral viabilizar a fácil inserção dos estudantes na Investigação, conduzindo-os de imediato a resultados de investigação concretos. A terceira parte constitui a parte central deste artigo onde se apresentam dois exemplos ilustrativos do sucesso da formação de 5 anos em Engenharia Biomédica e da inserção da investigação, desde muito cedo, nessa formação. Por fim, na quarta secção apresentam-se as conclusões.

Objetivou-se validar o reprocessamento de cateteres cardíacos angiográficos quanto às suas características de funcionalidade mecânica e à integridade molecular e micro-estrutural da cadeia polimérica. Pesquisa experimental, aplicada, comparativa e controlada. Construiu-se uma bancada de simulação de uma arteriografia de coronária esquerda para simular um estresse mecânico e biológico em cateteres. Testou-se a funcionalidade por ensaio de tração e a integridade por Espectroscopia na Região do Infravermelho e Microscopia Eletrônica de Varredura. Evidenciou-se uma tendência ao aumento da rigidez a cada acréscimo do número de reprocessamento (pEl objetivo del trabajo fue validar el reprocesamiento de catéteres cardíacos angiográficos en cuanto a sus características de funcionalidad mecánica e integridad molecular y microestructural de la cadena de polímeros. Investigación experimental, aplicada, comparativa y controlada. Se construyó un banco de simulación de una arteriografía de coronaria izquierda para simular un estrés mecánico y biológico en catéteres. Se testeó la funcionalidad por ensayo de tracción y la integridad por Espectroscopía Local Infrarroja y Microscopía Electrónica de Barrido. Se evidenció una tendencia al aumento de la rigidez en cada incremento del número de reprocesamientos (pThe objective of this study was to validate the reprocessing of angiographic cardiac catheters regarding their characteristics of mechanical functionality and the molecular and micro-structural integrity of the polymeric chain. This is an experimental, applied, comparative and controlled study. A simulation set was built for a left coronary angiography in order to simulate mechanical and biological stress in the catheters. Traction tests were performed for the functionality and the integrity was tested through Infrared Spectrometry and Scanning Electronic Microscopy. The study evidenced a tendency to an increase in rigidity at every increment of the reprocessing number (p

OBJETIVO: Avaliar a espessura da camada de fibras nervosas da retina em olhos amblíopes e comparar com olhos normais e certificar se há correlação com a redução da acuidade visual. Além disso, este estudo se propõe avaliar a eficácia e eficiência em uma série de casos do protótipo de um equipamento nacional de magnificação para leitura. MÉTODOS: Participaram deste estudo 30 pacientes na faixa etária entre 9 e 80 anos (17 do sexo masculino). Foi desenvolvido um aparelho portátil, patenteado pela Unifesp (PI#020050145260), com um sistema de captura de imagens acoplado a um monitor de 5,6 polegadas proporcionando um aumento de 15 x. Foram analisadas a eficácia da acuidade visual e a eficiência de leitura após a utilização do protótipo proposto. RESULTADOS: Seis pacientes (20%) apresentaram AV 8M, 12 pacientes (40%) apresentaram AV 6M, 7 pacientes (23,3%) apresentaram 5 M, 5 pacientes (16,7%) apresentaram 4M. A média de acuidade visual antes da utilização do SLP medida pela tabela LHNV-1 logMAR foi de 5,75M e após a utilização 100% dos pacientes atingiram a eficácia de AV J1. CONCLUSÃO: O protótipo do SLP mostrou-se um recurso alternativo no processo de inclusão social das pessoas com baixa visão com diferentes níveis de resíduo visual. Também pode proporcionar incentivo psicológico, permitir conforto, mobilidade e independência àqueles que necessitam de uma leitura mais prolongada e maior distância de trabalho.OBJECTIVE: To compare the thickness of the retinal nerve fiber layer (RNFL)and the macular thickness of the amblyopic eye with those of the non-amblyopic eye in patients with unilateral amblyopia using optical coherence tomography (OCT). METHODS: OCT was performed for13 patients with unilateral amblyopia who had no neurologic disease. Nine male andfour female patients, whose ages ranged from 23 to 63 years, were enrolled in the study. The RNFL thickness average analysis program was used to evaluate mean superior, inferior, temporal, and nasal thickness. The data for all clock quadrants (12 values averaged) were identified as the overall RNFL. The retinal thickness analysis program was used to evaluate macular scans. Data were compared using the Man n-Whitney U test. The mean age ( standard deviation) was 35,43years. RESULTS: There were 13 eyes with amblyopia; this group had visual acuity 0,1 logMAR or better in the best eye. OCT parameters including the RNFL thickness in all quadrants, overall RNFL thickness and macular thickness showed no significant differences between the two groups (p >0,5). CONCLUSION: Assessment of RNFL thickness and macular thickness with OCT revealed no difference between the two eyes of patients with unilateral amblyopia.

Objective: To analyze the importance of bioengineering and the improvement in surgical techniques demonstrated by the rates attained of the prevalence of successful placement of dental implants in the posterior region of the mandible, in D3 bone quality in patients between the ages of 52 and 60 years, with dentures fixed on 8.5 mm implants. Methods: The statistical data for this retrospective study were collected at the Post-Graduation Center of the Integrated Dentistry Center, Faculty of Sarandi / Academy of Dentistry - Rio de Janeiro, at the CLIVO clinic, from among a total of 2.294 implants placed in the mandible, in the period from 1999 to 2007. There was a total of 1.056 short implants, of a length shorter than or equal to 10 mm, among which 20 implants were randomly chosen and analyzed. Results: The data were treated statistically and comparison of these data was consubstantiated in constructive data analysis by means of Statistical Pattern Recognition Methods for each variable under study. A success rate of 85% was obtained, and the need to take certain care when indicating the use of short implants was verified. Conclusion: Bioengineering and the development of present day surgical techniques have optimized the use of short implants, with the aim of avoiding advanced surgeries. To compensate the smaller size, there are some factors that must be observed, such as: Bone quality, crown/implant ratio, number and diameter of implants, macroscopic and microscopic geometry of the implants, magnitude of mesial occlusal forces.

OBJETIVO: A proposta deste estudo é avaliar a eficácia e eficiência em uma série de casos do protótipo de um equipamento nacional de magnificação para leitura. MÉTODOS: Participaram deste estudo 30 pacientes na faixa etária entre 9 e 80 anos (17 do sexo masculino). Foi desenvolvido um aparelho portátil, patenteado pela UNIFESP (PI#020050145260), com um sistema de captura de imagens acoplado a um monitor de 5,6 polegadas proporcionando um aumento de 15 X. Foram analisadas a eficácia da acuidade visual e a eficiência de leitura após a utilização do protótipo proposto. RESULTADOS: Seis pacientes (20%) apresentaram AV 8M, 12 pacientes (40%) apresentaram AV 6M, 7 pacientes (23,3%) apresentaram 5 M, 5 pacientes (16,7%) apresentaram 4M. A média de acuidade visual antes da utilização do SLP medida pela tabela LHNV-1 logMAR foi de 5,75M e após a utilização 100% dos pacientes atingiram a eficácia de AV J1. CONCLUSÃO: O protótipo do SLP mostrou-se um recurso alternativo no processo de inclusão social das pessoas com baixa visão com diferentes níveis de resíduo visual. Também pode proporcionar incentivo psicológico, permitir conforto, mobilidade e independência àqueles que necessitam de uma leitura mais prolongada e maior distância de trabalho.PURPOSE: The proposal of this study is to test and to validate as the effectiveness and efficiency in a series of cases the prototype of a national equipment of magnification to reading. METHODS: A recently developed of equipment of magnification (patent pending Brazilian Institutte of Industrial Property # 020050145260) was tested in a group of 30 patients (age range 9 to 80 years, 17 males). A portable apparatus was developed with a system of capture of images coupled with a 5,6 inch monitor, providing an increase of 15 X. The effectiveness of the visual acuity and the reading efficiency were analyzed after the use of the proposed prototype. RESULTS: Six patients (20%) presented AV 8M, 12 patients (40%) presented AV 6,0M, 7 patients (23.3%) presented AV 5M, 5 patients (16.7%) presented 4M. The average of visual acuity before the utilization of SPR measured by LHNV-1 logMAR chart was 5,75M. After the use of LHNV-1 logMAR chart, 100% (one hundred percent) of the patients reached the efficacy of AV J1. CONCLUSION: The prototype of SPR is an alternative resource in the social inclusion process of low vision patients with different levels of visual residue. It demonstrates psychological incentive, allows comfort, mobility and independence to those who need a more extended lecture and more distance of work.

Parafusos confeccionados de osso são pouco estudados na literatura. Aspectos estruturais, mecânicos e relativos a osteointegração e osteoindução são importantes tópicos de pesquisa a serem abrangidos previamente ao uso in vivo de implantes de osso. Entretanto, o fator inicial a ser avaliado é a usinabilidade do tecido ósseo. Outro ponto de relevância é a verificação da praticabilidade de confeccionar parafusos ósseos de dimensões pré-estabelecidas. Nestas pesquisas, os parafusos foram confeccionados a partir de amostras de osso cortical retiradas de forma padronizada da porção médio-diafisária da tíbia bovina. A usinagem do osso foi realizada em torno horizontal com uso de duas ferramentas: bits de aço e rebolo de ponta montada de óxido de alumínio, produzindo-se 22 parafusos. A avaliação das dimensões dos parafusos ósseos foi realizada em projetor de perfil, tendo-se como referência 10 parafusos metálicos. De forma geral a análise metrológica não mostrou variações significativas dentro do grupo dos parafusos ósseos e metálicos. Os principais problemas dimensionais encontrados nos dois grupos de parafusos foram: ângulos alfa muito elevados nos implantes ósseos e os similares metálicos apresentaram um diâmetro de corpo com valor muito abaixo do esperado. Concluímos que o tecido ósseo foi usinável e a confecção de parafusos de dimensões pré-estabelecidas, mostrou-se possível no osso.Screws made of bone are little studied in literature. Structural, mechanical and osseointegration/ osteoinduction-related aspects are important research topics to be addressed prior to the use of in vivo bone grafts. However, the first issue that should be addressed is the machineability of bone tissues. Another relevant issue is regarding the feasibility of building bone screws in pre-determined dimensions. In those researches, screws were made of cortical bone samples removed from the medial-diaphyseal portion of bovine tibiae in a standardized fashion. Bone machining was performed in a horizontal lathe by using two pieces of tool: steel bits and aluminum-oxide tip-mounted grindstone, producing 22 screws. The evaluation of bone screws' dimensions was performed in a profile projector, taking 10 metal screws as reference. In general, the metrological analysis showed no significant changes within bone and metal screws groups. Major dimensional problems found in both screw groups were: very high alpha angles in bone grafts and similar metal grafts presenting a body diameter in a much lower value than expected. We concluded that bone tissue is machineable and the production of screws with pre-defined dimensions was shown to be possible in the bone.

Desde os anos oitenta que os avanços das ciências básicas e das ciências da engenharia têm dado um impulso sem precedentes à investigação médica, o que criou as condições para a afirmação da Engenharia Biomédica como ramo autónomo da Engenharia. Este novo ramo da Engenharia impôs-se em domínios que incluem a imagiologia biomédica, a bioinformática, a biotecnologia, a biomecânica, os biomateriais, a engenharia de tecidos, próteses e orgãos artificiais, a análise e modelação de sinais fisiológicos e a gestão de sistemas de saúde. Já no século XXI, o volume de saber acumulado e a motivação para acelerar desenvolvimentos científicos e tecnológicos, levou à criação e organização nas universidades de uma oferta de cursos de graduação e pós-graduação adequada em Engenharia Biomédica. Apesar do espectro muito largo da Engenharia Biomédica e dos cursos criados, é possível, mesmo ao nível de Mestrado pós-Bologna (licenciatura pré-Bologna), dar uma formação avançada que permita aos alunos realizar trabalhos de investigação complexos e com impacto clínico. Neste artigo apresentamos dois destes casos de sucesso, representativos do papel da investigação ao longo do ensino bem actual da Engenharia Biomédica. No primeiro, intitulado “Caracterização Tridimensional da Placa de Ateroma da Bifurcação Carotídea com Ultrasonografia 3D”, é apresentado um método inovador de diagnóstico da Aterosclerose, baseado na reconstrução e caracterização tridimensional da lesão aterosclerótica ao nível da bifurcação carotídea. O segundo trabalho, intitulado “Reconstrução da Frente de Onda e Simulação da Acuidade Visual no Estudo do Impacto das Aberrações Ópticas em Olhos Submetidos a Cirurgia”, apresenta uma ferramenta computacional que gera informação adicional sobre a medição da frente de onda obtida com aparelhos comerciais, permitindo estudar o impacto de aberrações ópticas na acuidade visual de diferentes olhos. Este artigo está organizado em quatro partes. A primeira parte é uma nota histórica introdutória à Engenharia Biomédica em geral. A segunda parte apresenta o que do ponto de vista de ensino superior em Engenharia Biomédica, ao nível de Mestrado Integrado de 1º e 2º ciclos, pode em geral viabilizar a fácil inserção dos estudantes na Investigação, conduzindo-os de imediato a resultados de investigação concretos. A terceira parte constitui a parte central deste artigo onde se apresentam dois exemplos ilustrativos do sucesso da formação de 5 anos em Engenharia Biomédica e da inserção da investigação, desde muito cedo, nessa formação. Por fim, na quarta secção apresentam-se as conclusões.