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CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O eletrocardiograma (ECG) é considerado um dos métodos mais importantes de assistência diagnóstica no domínio cardiovascular clínico em vista ao crescente número de cardiopatias. Com a expansão da aquisição de exames ECG, fez-se necessário o desenvolvimento de algoritmos para automatizar a análise do sinal ECG, reduzindo o tempo de laudo pelos especialistas. Neste contexto, o presente trabalho propõe um método de detecção automática dos picos R baseado em vetorcardiograma para traçados curtos de 12 derivações. Esse algoritmo, denominado Vectordet, considera as limitações de um sistema de saúde, tais como excesso de ruídos, diversidades patológicas e recursos computacionais limitados. Esse cenário clínico é representado pelo banco de dados de derivações padrões do St. Petersburg Institute of Cardiological Technics 12-lead Arrhythmia Database. O desempenho do Vectordet é comparado com as referências Pan-Tompkins e Wavedet, algoritmos de detecção de pico R de derivação a derivação. Perante a distinta capacidade de detecção em cada derivação dessas duas referências, uma regra de múltiplas derivações, denominada Single Lead Rule, foi avaliada para ponderar a detecção de diferentes entradas. A avaliação da performance dos algoritmos se restringe as métricas de sensibilidade (Se), preditividade positiva (P+) e tempo de processamento (Tp), apesar de serem apresentados o erro RMS, a especificidade e a acurácia. Assim, os resultados obtidos para o algoritmo proposto são Se = 99,30%, P+ = 99,15% e Tp = 0,001 s por exame de 10 s. Com base nos algoritmos de referência, o Vectordet assegura detecção de picos R com desempenho estatisticamente superior ao Wavedet e custo computacional 25 e 3700 vezes mais rápido do que Pan-Tompkins e Wavedet, respectivamente. The electrocardiogram (ECG) is considered one of the most important diagnosis assistance methods in the cardiovascular clinical area. With the expansion of the ECG exam acquisition, it has become necessary to develop algorithms for automating the ECG signal analysis, reducing the medical report time. In this context, the objective of this research is the development of an algorithm for automatic detection of R peaks on short 12-leads ECG excerpt based on vectorcardiogram. This algorithm, named Vectordet, considers the health systems limitations, which are the excessive noise level, diverse pathologies and limited computational resources. This case scenario is represented by St. Petersburg Institute of Cardiological Technics 12-lead Arrhythmia Database. The Vectordet performance is compared with the references Pan-Tompkins and Wavedet, which are single lead R peak detection algorithms. Before the distinct capacity in each lead detection of these two references, a multiple leads rule, called Single Lead Rule, was studied for weighting different input detections. The algorithms performances evaluation is restricted to the metrics of sensitivity (Se), positive predictivity (P+) and processing time (Tp), although it is presented the RMS error, specificity and accuracy. Thereby, the results obtained in the proposed algorithm are Se = 99.30%, P+ = 99.15% and a Tp = 0.001 s for each 10-s exam. From the reference algorithms, Vectordet ensures an R peak detection with a performance statistically superior to Wavedet and a computational cost 25 and 3700 times faster than Pan-Tompkins and Wavedet, respectively.

Este estudo apresenta um dispositivo de altoclavagem com uma fonte alternativa de calor. O dispositivo para aplicação na área de esterilização através de vapor saturado tem o objetivo de atender áreas sem acesso à energia elétrica. Um protótipo de autoclave por vapor saturado foi construído a partir de uma panela de pressão com alguns dispositivos adicionais com finalidade de monitoramento. Os testes foram feitos aquecendo-o com a chama simples de fogão à gás. A eficácia da esterilização foi determinada por meio de indicadores biológicos e integradores químicos. Todos os testes de funcionalidade seguiram as recomendações das normas aplicáveis para requisitos de esterilizadores, ABNT NBR 11817:2001 e os requisitos em EN 13060:2004. A temperatura de esterilização utilizada foi de 121 °C por um período de 30 minutos. As cargas utilizadas foram de instrumentos odontológicos metálicos. Foram realizados testes para determinar a melhor forma de secagem das cargas e ciclos para avaliação do processo de esterilização, incluindo a secagem do material. O resultado dos indicadores biológicos e integradores químicos indica que o sistema é plenamente eficaz para esterilização de materiais através de vapor saturado. E uma vez que o dispositivo regula sua pressão e temperatura interna, qualquer fonte com calor suficiente para manter a ebulição pelo tempo necessário pode ser usada. This study presents a sterilization device with an alternative heat source. The device for application in the saturated steam sterilization area is intended to serve areas without access to electricity. A saturated steam autoclave prototype was constructed using a pressure cooker with some additional monitoring devices. The tests were done by heating it using a flame of a gas stove. The effectiveness of sterilization was determined by biological indicators and chemical integrators. All functionality tests followed the recommendations of applicable standards for sterilizers requirements, ABNT NBR 11817: 2001 and EN 13060: 2004. The sterilization temperature used was 121 ° C for a period of 30 minutes. The loads used were of metallic dental instruments. Tests were performed to determine the best way of drying the loads and cycles to evaluate the sterilization process, including drying the material. The result of biological indicators and chemical integrators indicates that the system is fully effective for sterilization of materials through saturated steam. And since the device regulates its internal pressure and temperature, any source with sufficient heat to maintain boiling for the necessary time can be used.

As variações dos processos de fabricação utilizados em componentes odontológicos (implante/pilar) podem implicar em diferentes níveis de rugosidades das superfícies. Assim sendo, a interação entre estas resulta em diferentes áreas de contato com suas respectivas tensões, afetando o desempenho do conjunto. Este trabalho investigou o efeito da rugosidade, em diferentes superfícies, nas tensões de contato resultantes. Para tanto, foi aplicado um modelo de contato microscópico para superfícies reais. As superfícies analisadas foram de ligas de titânio (Ti-6Al-4V) e titânio puro, materiais comumente utilizados em implantodontia. Quatro superfícies foram analisadas: i) eletroerodida; ii) eletroerodida seguida de eletropolimento, iii) componente real de implante usinado, e iv) componente real de pilar usinado. A rugosidade foi determinada por interferometria óptica, usando imagens 3D de diferentes áreas. Além disso, as superfícies foram caracterizadas por microscopia óptica e eletrônica de varredura. As áreas de contato foram calculadas usando o modelo clássico de contato mecânico de Greenwood-Williamson, para diferentes níveis de separação entre as superfícies. Verificou-se que a relação entre os parâmetros Sq (raiz quadrada média da rugosidade) e Ssc (média aritmética da curvatura dos cumes) exerceu uma influência significativa nos resultados. A maior razão Sq / Ssc aumenta a área de contato e, portanto, gera menores tensões. A variação de Sq, isoladamente, foi menos significativa do que a da relação apresentada. A superfície do pilar, com baixa rugosidade, apresentou as menores tensões. Esta possui, dentre todas, o menor valor de Ssc, embora seu Sq seja maior que o do implante. A superfície que gerou a maior tensão de contato foi a eletroerodida, que apresentou os maiores valores Sq, Ssc e Sds (densidade de cumes) dentre as amostras analisadas. Changes in manufacturing processes used in dental components (implant/abutment) may imply different levels of surface roughness. Therefore, the interaction between them results in different contact areas with their respective stresses, affecting the performance of the set. This study investigated the effect of roughness, in different surfaces, on resulting contact stresses. For this purpose, a microscopic contact model for real surfaces was applied. The analyzed surfaces were titanium alloys (Ti-6Al-4V) and pure titanium, materials commonly used in implant dentistry. Four surfaces were analyzed: i) electro-discharge machined; ii) electro-discharge machined followed by electrolytic polishing, iii) real component of machined implant, and iv) real component of machined abutment. Roughness was determined by optical interferometry, using 3D images from different areas. In addition, the surfaces were characterized by optical and scanning electron microscopy. Contact areas were calculated using the classic Greenwood-Williamson mechanical contact model for different levels of separation between surfaces. It was found that the relationship between the Sq (root mean square roughness) and Ssc (mean summit curvature) parameters had a significant influence on the results. The higher ratio Sq / Ssc increases the contact area and generated lower stress. The single variation of Sq was less significant than the presented relationship. The surface of the abutment, with low roughness and smallest Ssc value, presented the lowest stress, although its Sq is greater than that of the implant. The greatest contact stress was generated by the electro-discharge machining, which presented the highest values Sq, Ssc and Sds (summit density) among the analyzed samples.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) A exposição à radiação natural está presente nos ambientes e há normas e regulamentações que limitam concentração e dose relativas. O rádio é encontrado em rochas, solo, água e minerais, sendo um elemento importante relacionado à exposição humana. O radônio se apresenta na forma gasosa, possuindo assim maior mobilidade. Há uma relação importante entre a exposição ao radônio e o câncer de pulmão, sendo que o radônio é considerado a segunda causa deste tipo de câncer. As doses relativas à radiação gama também contribuem para a exposição à radiação, mas no Brasil não existem normas específicas que regulamentem os limites de exposição à radiação gama natural. O objetivo desta pesquisa é avaliar a radioatividade natural na região do manancial da APA Passaúna em Campo Largo/RMC, por meio da verificação das concentrações de rádio e radônio em águas e solo da região e das doses relativas à radiação gama natural presentes na interface solo atmosfera na região. Foram feitas medições gama ambiental na região, bem como foi feito o monitoramento de radônio e rádio em águas e solo. Devido à meia-vida de 1600 anos do rádio, o equilíbrio secular entre este isótopo e o radônio foi utilizado para determinação de concentração de rádio nas amostras de água. Os valores mais expressivos dos espectros das medições gama foram utilizados como direcionadores das áreas de interesse em monitoramento de rádio e radônio. Os resultados das medidas de espectrometria gama ambiental da região indicaram valores que ficaram na faixa de 0,052 até 0,204 µSv/h, os quais estão abaixo do limite para a população em geral, de 10 mSv/a, inclusive se considerados os erros correlatos. Os valores de concentração de radônio nas amostras de água de poço foram de 6,16 ± 0,06 e de 2,18 ± 0,03 Bq/L, valores que estão acima do limite estabelecido de 0,5 Bq/L, porém após atingir o de equilíbrio secular seus valores foram de 0,16 ± 0,02 e 0,23 ± 0,02 Bq/L, ambas dentro dos limites Tanto as amostras retiradas da represa do Passaúna, quanto as amostras dos lagos secundários analisados apresentam valores de concentração de rádio dentro dos limites, 0,395 ± 0,031 Bq/L; 0,220 ± 0,046 e 0,234 ± 0,020 , respectivamente. A concentração de Rn no solo variou de 9.200 ± 800 à 112.000 ± 14.000 Bq/m³. Os resultados mostraram que não há uma relação clara entre os valores mais altos de dose com os valores mais altos da concentração de rádio e radônio. A pesquisa desenvolvida serve como referência na contribuição com dados sobre a radioatividade natural. Exposure to natural radiation is present in environments and there are regulations that limit relative concentration and dose. Radium is present in rocks, soil, water and minerals and is an important element related to human exposure. Radon is in gaseous form, thus having greater mobility. There is an important relationship between radon exposure and lung cancer, and radon is considered the second cause of this cancer. Gamma radiation dose also contribute to radiation exposure, but there are no specific regulamentation governing exposure limits for natural gamma radiation in Brazil. The objective of this research is to evaluate the natural radioactivity in the region of the APA Passaúna spring in Campo Largo / RMC, by measuring the radium and radon concentration in water and soil of the region and the dose related to the natural gamma radiation present at the soil interface atmosphere in the area. Environmental gamma measurements were made in the region, as well as radon and radium monitoring in water and soil. Due to the 1600-year half-life of radium, the secular equilibrium between this isotope and radon was used to determine radium concentration in water samples. The most significant values of the gamma measurement spectrum were used to focus to the areas of interest in radium and radon monitoring. The results of the environmental gamma spectrometry measurements indicated values that ranged from 0.052 to 0.204 µSv/h, which are below the general population limit of 10 mSv/y, even considering the correlated errors. Radon concentration values in well water samples were 6.16 ± 0.06 and 2.18 ± 0.03 Bq/L, values that are above of the established limit of 0.5 Bq/L, but after reaching the secular equilibrium their values were 0.16 ± 0.02 and 0.23 ± 0.02 Bq/L, both within the limits. Both samples taken from the Passaúna dam and samples from secondary lakes analyzed present radium concentration values within the range, 0.395 ± 0.031 Bq/L; 0.220 ± 0.046 and 0.234 ± 0.020; respectively. The concentration of Rn in the soil ranged from 9,200 ± 800 to 112,000 ± 14,000 Bq/m³. The results evidenciate that there is no clear relationship between the highest dose values and the highest radon and radon concentration values. The research developed serves as a reference in contributing with data on natural radioactivity.

O contrabando de materiais radioativos e nucleares é um problema enfrentado pelas agências de inteligência e polícias do mundo todo desde a década de 1990. A segurança física de materiais radioativos e nucleares tem a detecção como um de seus pilares. Nesse sentido, o presente trabalho apresenta a avaliação da capacidade de um sistema baseado em diodo PIN em detectar radiação gama proveniente do decaimento de isótopos radioativos, para posterior aplicação como equipamento auxiliar da segurança pública em treinamentos e detecção de fontes órfãs. Foram testados seis diodos, escolhidos com base no pico de sensibilidade e na janela de absorção, compatíveis com as faixas energéticas estudadas – raios X e raios gama. Os sensores foram expostos a quatro situações diferentes: raios X na faixa de diagnóstico, com várias combinações de tensão (kV) e corrente (mAs), para confirmação de que o sistema estava operando de forma adequada; pulsos de raios X de um gerador industrial, com caráter qualitativo; fontes didáticas de Am-241, Na-22, Sr-90 e Co-60 e, finalmente, fontes comerciais de Cs-137 e Ir-192. Foi possível caracterizar a detecção de fótons na faixa dos raios X para todas as combinações kV e mAs, para 100% dos diodos testados. Nas medições com radioisótopos, contudo, fica claro que o sistema não é capaz de detectar fótons gama originados no decaimento radioativo dos materiais analisados. Apesar de alguns picos de tensão serem observados, não é possível caracterizá-los como detecção devido à natureza aleatória das leituras. O problema foi atribuído, inicialmente, à baixa atividade das fontes didáticas analisadas. Contudo, após medições com o irradiador industrial de Ir-192, atribuiu-se o problema à natureza do silício como detector de raios gama. Finalmente, este estudo conclui que o sistema avaliado pode ser utilizado para medições com raios X, mas não apresenta sensibilidade suficiente para ser utilizado no rastreamento de radionuclídeos. Nuclear and radioactive material smuggling pose a great challenge for intelligence agencies worldwide since the 1990’s. Nuclear and radioactive material security has detection as one of its cornerstones. Therefore, the present work presents the evaluation of a PIN diode-based system as far as its capacity of detecting gamma radiation from radioactive isotopes is concerned, as well as its suitability for further use as an auxiliary equipment for public security in training and orphan sources control. Six diodes were tested. They were chosen according to their peak sensitivity and detection range, which are compatible with the energy range studied X ray and gamma. Sensors were exposed to four different scenarios: diagnostic range X rays, with several voltage (kV) and current (mAs) arrangements, in order to confirm if the system was operating properly; X ray pulses from an industrial X ray equipment, for qualitative investigation; Am-241, Na-22, Sr-90 e Co-60 sources used for didactic purposes and, finally, commercial Cs-137 e Ir-192 sources. It was possible to characterize X ray photons detection for all kV and mAs combinations, for 100% diodes tested. For measurements with radioactive sources, however, it is clear that the system is not capable of detecting gamma photons generated due to the studied sources radioactive decay. Although some voltage peaks can be observed, it is not possible to characterize them as detection due to their random nature. The problem was firstly assigned to the low activity of the analysed didactic sources. Nevertheless, after the experiments using the Ir-192 industrial irradiator, the problem was assigned to silicon features as a gamma detector. Finally, this study concludes that the evaluated system can be used for measurements with X rays, but offers no suitable sensitivity to be used in tracking radionuclides.

A Diabetes é uma importante doença mundial, com impactos principalmente para a atenção básica em saúde, que pode apresentar diversas complicações, dentre elas a retinopatia diabética. A retinopatia diabética é uma das principais causas de cegueira mundialmente. O diagnóstico de retinopatia diabética é feito por meio do exame de fundoscopia, mas o equipamento para realizar tal exame é de difícil acesso, especialmente em países menos desenvolvidos. Por isso, este trabalho tem como objetivo analisar e propor um sistema para triagem de pacientes com retinopatia diabética, usando imagens de fundo de olho obtidas por um telefone celular em conjunto com lentes. Foram analisadas lentes e métodos para obtenção da imagem do fundo de olho, além da análise das técnicas de aprendizagem de máquina e redes neurais para o processamento das imagens. Como resultados, a lente mais adequada foi a lente não acoplável VOLK 20 dioptrias. O método proposto para a aquisição das imagens, composto de uma estrutura física estável e móvel em todos os eixos, com presença de três variáveis (olho, lente e celular), foi desenvolvido por modelagem e impressão 3D. Para o processamento, foi escolhido o framework Tensorflow, devido a sua comunidade muito ativa e seus bons resultados para imagens bidimensionais. Para a integração do sistema, um aplicativo móvel foi desenvolvido, a fim de realizar a interface entre a obtenção da imagem e a rede neural. Foram realizados testes em fantons, utilizando as imagens da base de dados EyePacs-1. Após o processamento, o sistema integrado retorna para o usuário, por meio do aplicativo, a probabilidade de existência de retinopatia diabética. Foi obtido um f-score de 0,64. Com isso, demonstra-se possível desenvolver um método de triagem de retinopatia diabética, para uso na atenção básica em localidades com pouco acesso a cuidados oftalmológicos. Diabetes is an important worldwide disease, with impacts mainly on primary health care, which can present several complications, among them diabetic retinopathy. Diabetic retinopathy is one of the leading causes of blindness worldwide. Diagnosis of diabetic retinopathy is done through fundus examination, but the equipment to perform such an examination is difficult to access, especially in less developed countries. Therefore, this study aims to analyze and propose methods for better screening for diabetic retinopathy, using background images taken by a cell phone in conjunction with lenses. Lenses and methods for obtaining the fundus image were analyzed, as well as the analysis of machine learning techniques and neural networks for image processing. As a result, the most suitable lens was the unattached VOLK 20 diopter lens. The proposed method for image acquisition, consisting of a stable and movable physical structure on all axes, with varying presence (eye, lens and cell), was developed by 3D modeling and printing. For processing, the Tensorflow was chosen because of its very active community and its good results for two-dimensional images. For the system integration, a mobile application was developed in order to interface between the image obtainment and the neural network. Phantom tests were performed using the images from the EyePacs-1 database. After processing, the integrated system returns to the user, through the application, the likelihood of the existence of diabetic retinopathy. An f-score of 0.64 was obtained. Thus, it is possible to develop a screening method for diabetic retinopathy, for use in primary care in locations with little access to eye care.

Introdução: Considerada como uma doença do movimento, a Doença de Parkinson (DP) é um distúrbio neurológico progressivo e degenerativo que predispõe a danos irreversíveis ao sistema nervoso central, devido a falência dos neurônios dopaminérgicos, gerando disfunções motoras incapacitantes. Os acometimentos motores evidenciam o equilíbrio e a lentidão da marcha como característica marcante. Neste sentido, a baropodometria apresenta-se como uma técnica de exame confiável, utilizada no diagnóstico das oscilações corporais estática e dinamicamente, bem como as pressões exercidas pelo pé. Objetivo: Investigar os distúrbios da distribuição das pressões plantares e da oscilação corporal dos portadores de DP em comparação a sujeitos hígidos por meio do exame de baropodometria e estabilometria. Métodos: Foram avaliados 200 participantes divididos em 100 portadores da DP entre os estágios da doença (Hoehn e Yahr Modificada 1,5 a 3,0) e 100 hígidos. Os participantes foram avaliados quanto as pressões plantares na postura estática com olhos abertos e fechados para determinar o ponto de maior pressão e na estabilometria para avaliar os deslocamentos no eixo ânteo-posterior (AP) e médio-lateral (ML), bem como a distância do centro de pressão (CoP) e velocidade do deslocamento corporal, e na postura dinâmica para definir o tempo de contato com os pés durante a marcha. Resultados: Não houve diferenças significativas nas variáveis oscilação corporal no eixo AP e ML. Houve diferença estatística no deslocamento de CoP e velocidade de oscilação corporal entre os grupos e entre o estágio 1,5 para o 3,0 considerando p

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Os serviços de concessão de equipamentos de Tecnologia Assistiva (TA) do Sistema Único de Saúde e os centros responsáveis pela dispensação desses equipamentos devem considerar critérios de elegibilidade para prescrição de cadeira de rodas motorizada (CRM), assim como devem realizar treinamento que garanta segurança e autonomia do usuário para uso da TA. Considerações pontuadas na legislação são lacunas para a inserção de protocolos sistematizados, para acompanhamento dos processos e serviços de TA. O uso de tecnologia sem treinamento adequado além de contribuir para o abandono do equipamento é um risco para o usuário e para o contexto no qual desempenha suas tarefas e atividades. Dificuldades como transpor barreiras, realizar curvas e resolver situações imprevistas exigem manobras específicas na CRM que podem restringir a participação social e a reinserção do usuário em suas ocupações diárias. A Realidade Virtual (RV) se destaca como uma solução, pois a pessoa com deficiência realiza treinamento e se adapta à tecnologia em situações livres de riscos, transpondo e aprimorando habilidades em ambientes virtuais que serão mais tarde incorporados em seu contexto diário. Este estudo selecionou 06 usuários de cadeira de rodas motorizada com lesão medular, de 18 a 90 anos, que cumpriram os critérios de elegibilidade. Desenvolveu-se e foi aplicado um protocolo adaptado com 12 tarefas funcionais pertinentes à condução da CRM em ambiente real, a exemplo: manobrar cadeira entre objetos, condução direta e fazer curva para esquerda. Os usuários conduziram a CRM em ambiente real sem nenhum treinamento prévio, simulando processo de testes terapêuticos realizado no serviço de reabilitação. Em seguida, passaram por treinamento no simulador em cenários virtuais, que consistiu em realizar 1 ou 2 vezes na semana, um mínimo de 8 até 12 sessões durante 3 meses. Variáveis como tempo para conclusão das tarefas, número de colisões e número de comandos foram coletadas. O objetivo foi avaliar o desempenho do usuário na condução de CRM após intervenção em ambiente de RV. Testes foram realizados a fim de comparar o desempenho do usuário na condução da CRM em ambiente real antes e após intervenção terapêutica. O treinamento em RV proporcionou redução no tempo da tarefa, número de colisões e número de comandos no cenário rampa para todos os usuários. Discrepâncias no desempenho de usuários em cenários virtuais apontaram correlação significativa entre idade e a variável colisão. Sugestões para melhoria do simulador como ferramenta de suporte foram documentadas. Aspectos da perspectiva de protocolos de treinamento apontaram relevância para prática terapêutica. The Assistive Technology (AT) equipment concession services of the Unified Health System and the centers responsible for the dispensing of such equipment, should consider eligibility criteria for motorized wheelchair prescription (PW), as well as perform training that guarantees security and autonomy for the users. Considerations punctuated in the legislation are gaps for the insertion of systematized protocols to follow the processes and services of AT. The use of technology without adequate training, in addition to contributing to the abandonment PW of the equipment, is a risk to the user and to the context in which this person performs tasks and activities. Difficulties such as crossing barriers, curving and resolving unforeseen situations require specific maneuvers in PW that can restrict social participation and reinsertion of the user in their daily occupations. Virtual Reality (VR) stands out as a solution because the disabled person is trained and adapted to technology in risk-free situations, transposing and improving skills in virtual environments that will later be incorporated into their daily context. This study selected 06 users of motorized wheelchair with spinal cord injury, aged 18 to 90 years, who met the eligibility criteria. An adapted protocol was developed with 12 functional tasks pertinent to conducting the real PW, for example: direct driving, maneuvering the chair between objects and making a left turn. Users conducted real PW without any previous training, simulating the therapeutic testing process performed at the CR. Then they underwent simulator training in virtual scenarios, which consisted of performing, once or twice a week, between 8 and 12 sessions for 3 months. Variables such as time to complete tasks, number of collisions and number of commands were collected. The objective was to evaluate the performance of the user in conducting PW after intervention in a VR environment. Tests were performed in order to compare the performance of the user in conducting the real PW before and after therapeutic intervention. VR training provided a reduction in the task time, in the number of collisions and in the number of commands in the ramp scenario for all users. Discrepancies in the performance of users in virtual scenarios pointed to a significant correlation between age and the collision variable. Suggestions for improving the simulator as a support tool were documented. Aspects of the perspective of training protocols pointed to relevance for the therapeutic practice. Dissertação (Mestrado)

O Fenômeno de Raynaud (RP) apresenta-se sob duas formas, primária e secundária. O diagnóstico da condição é de suma importância, bem como a diferenciação entre suas duas formas. De forma clínica, essa diferenciação não é possível, e a termografia surge como uma ferramenta de diagnóstico complementar aos exames clínicos, sendo uma técnica de baixo custo, não invasiva e de fácil operacionalidade. Dessa forma, o objetivo desse estudo é verificar se há viabilidade no uso de imagens termográficas para auxiliar no diagnóstico de pacientes com RP através de análises estatísticas como a Análise de Componentes Principais (PCA) e a Geoestatística. A coleta de dados foi feita em 279 indivíduos, desses, 255 indivíduos não diagnosticados, sendo outros 11 indivíduos com diagnóstico do Fenômeno de Raynaud em sua forma primária (RP1) e 13 com a forma secundária (RP2). O ambiente de coleta foi mantido a temperatura de 23°C, sendo utilizada a câmera térmica (Fluke Ti400) para acompanhar o padrão de reaquecimento após um protocolo de estresse ao frio, isto é, sob imersão das mãos até o nível do carpo em recipiente com água a 10°C durante 60 segundos. As imagens foram registradas nos seguintes tempos: antes da imersão, imediatamente após t=0, e após isso a cada 5 minutos, até que se completassem 20 minutos pós-imersão t=5, t=10, t=15 e t=20). Para as análises descritivas e exploratórias, compostas pela análise ANOVA e teste de Tukey, foram selecionados 36 indivíduos, sendo 11 previamente classificadas com o Fenômeno de Raynaud primário (RP1), 13 classificadas com o fenômeno secundário (RP2), além de 12 sadios (S-grupo controle). Foi encontrado que não há diferença significativa entre as médias e variâncias das temperaturas. No entanto, quando consideradas as diferenças entre as temperaturas das duas mãos de cada indivíduo, há diferença significativa na variabilidade do grupo RP2 para os demais. Uma análise de variância (ANOVA) com teste de Tukey revelou que os grupos RP1 e RP2 têm comportamentos bastante parecidos, porém com RP1 apresentando atingindo equilíbrio de forma mais veloz que RP2, e ambos diferindo consideravelmente dos casos sadios. Feita também a Análise de Componentes Principais para redução da dimensionalidade dos dados, considerando-se os 279 indivíduos, mostrou-se ineficaz para a distinção dos grupos, e revelou que essa classificação envolve uma espaço-temporalidade a ser levada em conta. Por fim, foram feitas análises geoestatísticas nos 36 indivíduos selecionados. Foram encontrados modelos matemáticos que melhor representem cada indivíduo em cada tempo, e foram geradas krigagens de cada imagem para uma validação visual do modelo encontrado. Os modelos se ajustaram fielmente aos dados e forneceram boas representações, sendo os modelos mais frequentes: Bessel, Exponencial e Gaussiano. Raynaud’s phenomenon (PR) comes in two forms, primary and secondary. The diagnosis of the condition is of paramount importance, as is the differentiation between its two forms.Clinically, this differentiation is not possible, and thermography emerges as a complementary diagnostic tool to clinical examinations, being a low cost, noninvasive and easily operable technique. Thus, the aim of this study is to verify the feasibility of using thermographic images to assist in the diagnosis of patients with RP through statistical analyzes such as Principal Component Analysis (PCA) and Geostatistics. Data collection was performed in 279 individuals, 255 of these were undiagnosed individuals, being other individuals diagnosed with Raynaud’s Phenomenon in its primary form (RP1) and 13 with the secondary form (RP2). The collection environment was maintained at 23◦C, using a thermal camera (Fluke Ti400) to monitor the reheat pattern after a cold stress protocol, i.e., under hand immersion to the carpal level in a container with water at 10◦C for 60 seconds. Images were recorded at the following times: before immersion, immediately after (t = 0), and thereafter every 5 minutes, until 20 minutes after immersion (t = 5, t = 10, t = 15 and t = 20). For descriptive and exploratory analyzes, composed by ANOVA analysis and Tukey test, 36 individuals were selected, 11 previously classified with primary Raynaud’s Phenomenon (RP1), 13 classified with the secondary phenomenon (RP2), and 12 healthy (S-control group). It was found that there is no significant difference between the averages and variances of temperatures. However, when considering the differences between the temperatures of both hands of each individual, there is significant difference in the variability of the RP2 group for the others. An analysis of variance (ANOVA) with Tukey test revealed that the groups RP1 and RP2 have very similar behaviors, but with RP1 presenting faster balance than RP2, and both differing considerably from healthy cases. After performing the Principal Component Analysis to reduce the dimensionality of the data, considering the 279 individuals, it proved ineffective to distinguish the groups, and it revealed that this classification involves a space-temporality to be taken into account. Finally, geostatistical analyzes were performed on the 36 selected individuals. Mathematical models were found that best represent each individual in each time, and krigings of each image were generated for a visual validation of the found model. The models fit the data faithfully and provided good representations, being the most frequent models: Bessel, Exponential and Gaussian.

Este artigo tem por objetivo apresentar um panorama do perfil dos egressos do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica - PPGEB, da Universidade de Brasília Campus Gama. O programa tem o propósito de formar docentes, pesquisadores e profissionais de alto nível, desenvolvendo sua capacidade de criação intelectual e sua competência profissional e acadêmica, com vistas à inovação, avanços científicos, tecnológicos e sociais relacionados às aplicações das engenharias, da biologia e das áreas da saúde. Neste artigo está descrita a metodologia utilizada na etapa inicial da coleta de dados que consistiu em pesquisa bibliográfica. Também foram analisados dados do Anuário Estatístico da UnB e dados disponíveis em relatórios da Plataforma Sucupira, referentes ao período de 2010 a 2017. Dentre os resultados quantitativos apurados foi observado que a maioria dos egressos reside no Distrito Federal, se auto declararam de cor branca e possuem formação básica em Engenharia. A relevância do artigo repousa no fato de que a partir do momento que o perfil do egresso é identificado, torna-se possível estabelecer diretrizes e definir ações mais assertivas para o ProgramaEste artigo tem por objetivo apresentar um panorama do perfil dos egressos do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica - PPGEB, da Universidade de Brasília Campus Gama. O programa tem o propósito de formar docentes, pesquisadores e profissionais de alto nível, desenvolvendo sua capacidade de criação intelectual e sua competência profissional e acadêmica, com vistas à inovação, avanços científicos, tecnológicos e sociais relacionados às aplicações das engenharias, da biologia e das áreas da saúde. Neste artigo está descrita a metodologia utilizada na etapa inicial da coleta de dados que consistiu em pesquisa bibliográfica. Também foram analisados dados do Anuário Estatístico da UnB e dados disponíveis em relatórios da Plataforma Sucupira, referentes ao período de 2010 a 2017. Dentre os resultados quantitativos apurados foi observado que a maioria dos egressos reside no Distrito Federal, se auto declararam de cor branca e possuem formação básica em Engenharia. A relevância do artigo repousa no fato de que a partir do momento que o perfil do egresso é identificado, torna-se possível estabelecer diretrizes e definir ações mais assertivas para o Programa.

O uso de técnicas para otimização de processos, redução de tempo de atendimento, eliminação de defeitos e redução de custos e desperdícios tem evoluído consistentemente na indústria. Estudos revelam que a aplicação desses conceitos na gestão hospitalar é capaz de trazer benefícios não apenas financeiros, mas também para os profissionais envolvidos (Técnicos – Enfermeiros – Médicos) e, principalmente, aos pacientes. O presente trabalho explora os desafios e oportunidades referentes à aplicação da metodologia do Sistema Toyota de Produção (STP) na Área da Saúde e apresenta uma revisão bibliográfica à respeito das vantagens do uso dessas ferramentas em diferentes setores hospitalares. Nesse contexto, serão também abordados os conceitos fundamentais do STP com o foco de aplicação em Áreas da Saúde., XII SIMPÓSIO DE ENGENHARIA BIOMÉDICA - IX SIMPÓSIO DE INSTRUMENTAÇÃO E IMAGENS MÉDICAS

A marcha humana compreende uma sequência motora de eventos rápidos e complexos de contrações musculares em diversos segmentos do corpo. É difícil, à observação clínica, analisar todos estes acontecimentos, e quantificar um grau de anormalidade. No entanto, é possível retirar dados relevantes para o meio académico e científico, e para a compreensão e tratamento de distúrbios na locomoção do ser humano. Este trabalho teve como principal objetivo o desenvolvimento de software capaz de fazer a recolha, análise e processamento do sinal da passada humana em plataforma de pressões, de forma a reproduzir um padrão normalizado da passada e identificar eventuais anomalias da mesma, o que poderá ser usado como um complemento ao diagnóstico e uma ferramenta útil ao profissional de saúde. Com base na revisão bibliográfica, foi elaborado numa primeira fase um software capaz de fazer a recolha cinemática e cinética da passada na plataforma de pressão Phy sioSensing, da Sensing Future Technologies, a diferentes utentes. Posteriormente, foi implementado um novo software para analisar os dados recolhidos no procedimento ex perimental e calcular diversos parâmetros de análise da passada humana, entre os quais o perfil de força, impacto e tempo de impacto, força máxima e mínima, tempo de força mínima e trajetória do centro de pressão alinhada. As aplicações computacionais foram desenvolvidas na linguagem de programação C#, WPF e SQL. Após este processo todos estes parâmetros calculados foram necessários para a implementação de um padrão nor malizado da passada específico para cada utente, utilizando para isso uma rede neuronal concebida através do software MATLAB. O desempenho das RNAs implementadas, com base no MSE, foram 3.463×10−3 e 3.262×10−3 para um total de 20 e 23 épocas de treino, respetivamente. Permitiu assim retirar diversos resultados para os parâmetros de interesse calculados. Os resultados obtidos não vinculam um diagnóstico clínico sobre o utentes classifica dos como não saudáveis, não obstante possibilitam a observação de algumas anomalias nas suas passadas. Portanto, crê-se serem resultados motivadores para uma possível apli cação de diagnóstico da passada humana e uma consequente continuação deste mesmo estudo.

UFU - Universidade Federal de Uberlândia A Ressonância Magnética (RM) é um dos equipamentos mais importantes em diagnósticos por imagem e em pesquisas biomédicas encontrada no mercado. Entretanto, este equipamento está sujeito à paradas indesejadas, afetando a disponibilidade do aparelho e, consequentemente, ocasionando uma redução na quantidade de exames realizados pelos Estabelecimentos Assistenciais de Saúde (EASs), além, dos altos custos operacionais que são gastos. O objetivo do trabalho foi realizar um estudo sobre os principais fatores que afetam à disponibilidade e custos de operação de equipamentos de ressonância magnética em EASs públicos e privados, e por meio destes valores verificar a sua viabilidade. O método adotado inicialmente foi a busca pelos dados em campo, ou seja, a obtenção dos dados pertinentes aos históricos de ocorrências de cinco equipamentos de RM diferentes, além disso, buscou-se analisar os dados referentes aos históricos de custos, sendo, receita e despesas de um equipamento de RM de um EAS. A priori por meio dos históricos de ocorrências pode-se constatar que existem categorias de interrupções no serviço que de fato afetam a disponibilidade dos equipamentos de RM e, conseguinte, a quantidade de exames realizados, acarretando, consequentemente, perdas econômicas por parte dos EASs. Além disso, constata-se que para o EAS analisado os valores de despesas com o equipamento estavam operando em quantidades significativamente maiores quando comparados aos valores de receita recebido pelo EAS. Os dados mostram que existem categorias de interrupção no serviço que afetam a disponibilidade dos equipamentos de RM, sendo prejudicial aos cofres dos EASs, ademais, por meio dos dados pode constatar-se que para o EAS analisado não é viável a prestação do serviço de RM. Magnetic Resonance Imaging (MRI) or only Magnetic Resonance (MR) is one of the most important imaging diagnostic and biomedical equipment on the market. However, this equipment is subject to unwanted downtime, affecting the availability of the device and, consequently, causing a reduction in the number of examinations performed by Health Care Establishments (HCEs), in addition to the high operating costs that are spent. The objective of this work was to conduct a study on the main factors affecting the availability and operating costs of magnetic resonance imaging equipment in public and private EASs, and through these values to verify their viability. The method initially adopted was the search for data in the field, that is, to obtain the pertinent data to the historical of occurrences of five different MR equipment. In addition, we tried to analyze the data related to the historical of costs, being, income and expenses for an EAS RM equipment. A priori from the history of occurrences it can be seen that there are categories of service interruptions that actually affect the availability of MRI equipment and, consequently, the amount of examinations performed, leading to economic losses by EASs. In addition, it can be seen that for the analyzed EAS the equipment expense amounts were operating at more than four times the revenue received by the EAS. The data show that there are categories of service interruption that affect the availability of MRI equipment, being detrimental to the safes of the EASs. Moreover, through the data it can be seen that for the analyzed EAS the provision of the MRI service is not feasible. Dissertação (Mestrado)

Com os avanços na área da endoscopia digestiva, vários materiais e técnicas passaram a serem testados como forma de viabilizar o êxito dos procedimentos realizados. Uma dessas técnicas se refere ao uso de CO2 na endoscopia digestiva, que se tornou bastante usual nos últimos anos. Em contrapartida, o seu uso acarreta aumento considerável nos custos da endoscopia. Sendo assim, buscam-se formas de manter o uso do CO2, propondo a inovação de aparelhos que possam viabilizar a utilização do gás nessa área media. Este trabalho tem como objetivo geral criar um controlador eletrônico que permita lar eletronicamente o fluxo de CO2 para a prática da endoscopia, portátil, acrescido de melhorias para compatibilidade com equipamentos de diversas marcas e modelos ocasionando redução nos custos se comparado aos que estão disponíveis atualmente no mercado. Os objetivos específicos foram identificar e ar a calibragem deste dispositivo submetendo-o a um conjunto de testes s e o com instrumentos Metrologia, para garantir uma medição de fluxo em limites aceitáveis e s de medições confiáveis avaliando os resultados obtidos na calibragem metrológica considerando os valores de acertos e erros sistemáticos. Em resumo, é submetê-los a uma análise detalhada através detestes práticos metrológicos no LabCEM, Lab UFPE. Em seguida foram realizados testes de funcionamento com o instrumento. No serviço de Endoscopia Diagnóstica e Terapêutica em um hospital, obtendo bons resultados. Nos testes do equipamento foram utilizados 10 passos para o controle de fluxo, onde a variabilidade, expressa através do coeficiente de variação, se mostrou reduzida com valor máximo igual a 16,67%, que ocorreu no passo 0. Os valores da amplitude variaram de 0,02 (passo 1) a 1,40 l/m (passo 7), representando os maiores valores de erro do sistema. Pretende-se futuramente, fazer os primeiros testes em animais, mais precisamente nos porcos do Centro de Pesquisa do Hospital Sírio-Libanês, para posteriormente ser testado em humanos e, juntos aos órgãos reguladores, a comercialização do produto. With the advances in the area of the digestive endoscopy, several materials and techniques began to be tested as a way to make possible the success of the procedures performed. One of these techniques refers to the use of CO2 in digestive endoscopy, which has become quite common in recent years. On the other hand, its use leads to a considerable increase in costs of endoscopy. Therefore, we are looking for ways to maintain the use of CO2, proposing the innovation of devices that can make gas use feasible in this area of medicine. The objective of this work is to create an electronic CO2 insufflation controller that allows the electronic control of the flow of CO2 for endoscopic practice, portable and low cost, with improvements to a function of compatibility with other equipment of different makes and models costs compared to those currently available in the market. The specific objectives were to identify errors and verify the calibration of this device by subjecting it to a set of careful tests and the handling with instruments used in its manufacture through Metrology to ensure a flow measurement within acceptable limits and to obtain measurement results reliable results evaluating the results obtained in the metrological calibration considering the values of correct and systematic errors. In summary, it is submitted to a detailed analysis through practical metrological tests with the device created in LabCEM, Laboratory of Electronic Engineering of UFPE. Then, the instrument was tested for performance. In the construction of the equipment were applied the concepts of metrology using a flow analyzer to carry out the measurement of the same and, afterwards, were performed functional tests in the service of Diagnostic and Therapeutic Endoscopy in a hospital, obtaining good results. In the equipment tests, 10 steps were used for flow control, where the variability, expressed through the coefficient of variation, was reduced with a maximum value equal to 16.67%, which occurred in step 0. Amplitude values varied from 0.02(step 1) to 1.40 l / m (step 7), representing the highest system error values. In the future, it is intended to do the first tests on animals, more precisely on the pigs of the Research Center of the Sírio-Libanês Hospital, to be later tested in humans and try, together with the regulatory agencies, the commercialization of the product.

A Diabetes Mellitus (DM) é uma doença crônica não transmissível, considerada atualmente um problema de saúde pública, decorrente da falta de insulina e/ou da incapacidade da insulina de exercer adequadamente suas funções. O Pé Diabético, é uma das complicações mais comuns da diabetes mellitus que aparece com o tempo de evolução da doença. A neuropatia diabética tende a ser uma patologia progressiva, afetando pacientes com pior controle glicêmico de maneira mais agressiva. O exame clínico inclui tanto a obtenção de uma história clínica completa, bem como exames detalhados dos pés, utilizando os Monofilamentos de Semmens Weinstein, para determinar áreas de sensibilidade diminuída nos pés. A termografia infravermelha também vem sendo muito utilizada na área da saúde, por ser um método não invasivo, de alta resolução e sem contraindicações. As imagens obtidas são utilizadas para diagnósticos, sendo que este recurso não demonstra a presença de dor, mas sim alterações vasomotoras. O objetivo deste estudo foi comparar as técnicas do uso de Monofilamentos de Semmens Weinstein e das Imagens Termográficas na avaliação da sensibilidade em pacientes diabéticos tipo 2 com riscos para neuropatia periférica diabética, efetuando o mapeamento térmico dos membros inferiores; avaliando a sensibilidade tátil dos pés dos indivíduos selecionados utilizando os Monofilamentos de Semmens Weinstein e correlacionando as medidas de temperatura com a sensibilidade tátil. Trata-se de um estudo transversal qualitativo e quantitativo, com população constituída de 30 indivíduos com DM tipo 2. As duas técnicas de avaliação utilizadas, favorecem o diagnóstico e o bom prognóstico aos portadores da DM, tornando possível o diagnóstico precoce e uma melhor evolução clínica da doença, diminuindo os altos custos para a saúde pública e melhorando a qualidade de vida das pessoas portadoras da DM. Diabetes Miellitus is a non-transmissible chronic disease currently regarded as a Public Health matter, and which derives from the lack of Insulin and/or the Insulin's incapacity to carry out its functions properly. The Diabetic Feet is one of the most common complications associated with the Diabetes Mellitus and which occurs over the disease progression time. Such a diabetic neuropathy tends to be progressive and affects more aggressively patients with poorer glycemic control. Clinical examination includes both obtaining a thorough clinical record, as well as detailed exams of the feet by using the Semmens Weinstein monofilaments to determine lesser-sensible areas on the feet. The resulting imagery is used for diagnostics; however the said resource does not demonstrate the presence of pain, but vasomotor changes instead. The aim of the study was to compare the techniques of the use of the Semmens Weinstein Monofilaments and Thermographic Imagery in the assessment of sensibility on Diabetes 2 patients incurring the risk of diabetic peripheral neuropathy, by carrying out the lower limbs thermal mapping; assessing the tactile sensibility of pre-selected individuals through the use of the Semmens Weinstein Monofilaments and correlating their temperature readings with the tactile sensibility. It is as a transversal, qualitative and quantitative study with a population of 30 individuals with DM type 2. The two assessment techniques used favored the diagnosis and a more assertive prognosis to DM patients, thus making possible an early diagnostic, along with a better clinical evolution of the disease hence lowering the high costs for Public Health and improving the quality of life of DM patients.

Introdução: As atuais ferramentas de avaliação clínica para o diagnóstico em saúde mental se baseiam, principalmente, no auto relato do paciente, na utilização de testes escritos, na observação e no julgamento feito pelo profissional. Estudos recentes sugerem que os transtornos mentais estão correlacionados ao viés atencional para informações visuais e a análise destes dados podem fornecer informações para o auxílio no diagnóstico complementar destes distúrbios. Objetivo: comparar dados de fixações oculares para faces emocionais durante experimento de observação livre entre indivíduos deprimidos e não deprimidos utilizando a tecnologia de rastreamento ocular Eyetracker. Método: Dados de 69 participantes (44 indivíduos não depressivos e 25 depressivos), com média de idade de 27,2 ±9,2 anos, foram analisados. O experimento foi baseado em uma tarefa de visualização livre de pares de faces, incluindo quatro tipos de expressões: neutra, triste, feliz e raiva. Todos os participantes completaram o Inventário de Depressão de Beck II (BDI-II) para avaliar a gravidade dos sintomas depressivos. Os índices de atenção foram calculados pela: soma do tempo de todos os eventos oculares (fixações, sacadas e piscadas) captados durante o experimento, a soma das durações de fixações coletadas durante a apresentação de faces emocionais, razão entre tempos totais de fixação durante pares de faces e tempos totais de eventos oculares durante pares de faces, tempos totais de fixações sobre cada área de interesse (faces) e tempos totais de fixações sobre áreas fora da área de interesse. Estas análises forneceram dados relativos ao viés atencional. Resultados: Os resultados demonstraram os indivíduos depressivos apresentaram valores significativamente menores quanto às durações das fixações que os indivíduos não depressivos (p = 0,006 – faces felizes; p = 0,034 – faces tristes e p = 0,033 – faces de raiva). A soma total dos eventos oculares dos participantes, que incluiu fixações, sacadas episcadas, também se demonstrou significativamente diferente (p = 0,005) entre os dois grupos (302,4 ± 41,2 – Indivíduos deprimidos; 331,5 ± 39,3 – Indivíduos não deprimidos). Os índices obtidos da comparação entre pontuação atingida no BDI-II e valores de tempos de fixação sobre as expressões faciais apresentam valores com diferença estatística significativa para faces felizes (p = 0,033) entre os participantes com gravidade de sintomas MÍNIMOS e SEVEROS. Conclusão: O estudo demonstrou que indivíduos depressivos apresentaram viés atencional diminuído para as faces emocionais e principalmente para as faces felizes. Diferenças significativas foram encontradas para os eventos oculares, com tempos menores para os indivíduos depressivos. O uso do rastreamento ocular forneceu dados precisos na análise do viés atencional. Com o BDI-II foi possível somente a verificação de gravidade de sintomas depressivos, sem correlação com o viés atencional. Introduction: The current clinical assessment tools for mental health evaluation relies mostly on patient self-report, observation and judgment made by the professional. Recent studies suggest that mental disorders are correlated to attentional bias for visual information. It can be used to assess precise data on correlation with mental disorders. Objective: Compare durations of fixations on emotional faces during a free-viewing task between depressed and non-depressed individuals using eye-tracking technology. Method: Data of 69 participants (44 nondepressed and 25 depressed individuals) were analyzed. The experiment was based on a free-viewing task of pairs of faces, including 4 types of expressions: neutral, sad, happy and angry. All participants completed the Beck Depression Inventory-II (BDI-II) to assess the severity of depressive symptoms. The attention indexes were calculated by total eye events (fixations, saccades and blinks) durations throughout the experiment, total fixation durations during the presentation of emotional faces, ratio between total time of fixation during pairs of faces and total eye events durations during pairs of faces, total fixation duration on each faces and fixations outside the faces. Results: The results showed that depressed individuals had significantly lower values of fixation durations than the non-depressed individuals (p = 0.006 on happy faces; p = 0.034 on sad faces and p = 0.033 on angry faces). The eye events durations were also significantly different between the two groups (302.4 ± 41.2 - Depressed individuals, 331.5 ± 39.3 - Non-depressed individuals) (p = 0.005). The indices obtained from the comparison between BDI-II scores and fixation durations on facial expressions presented values with a statistically significant difference for happy faces (p = 0.033) among participants with severity of MINIMUM and SEVERE symptoms. Conclusion: The study showed that depressed individuals had decreased attentional bias for emotional faces and especially for happy faces. Significant differences were found for ocular events, with shorter times for depressed individuals. The use of eye-tracking provided accurate data for attentional bias analysis. The BDI-II was only useful to verify the severity of depressive symptoms, without correlation with attentional bias.

CAPES A doença de Parkinson (DP) é uma doença neurodegenerativa, resultante de disfunções nos núcleos da base, localizados no cérebro, relacionados com o controle da motricidade automática. A marcha das pessoas com DP é caracterizada pela redução da velocidade, do comprimento e da altura do passo. A utilização dos acelerômetros para analisar a marcha humana tem sido ampliada e vários estudos têm utilizado diferentes tipos de acelerômetros para identificar as fases da marcha. O objetivo desse trabalho é desenvolver um equipamento para analisar e comparar a caminhada dentro e fora da água em pessoas com Doença de Parkinson. Trata-se de um estudo de desenvolvimento tecnológico seguido de testes de validação e funcionamento. O teste de validação apresenta um desenho longitudinal com amostras pareadas do tipo piloto. O recrutamento e triagem dos pacientes foi no Programa de extensão Pró-Parkinson e o teste de caminhada foi numa clínica de fisioterapia. Os pacientes foram submetidos a uma caminhada de 8 metros, dentro e fora da água, com acompanhamento da acelerometria que avaliou os parâmetros espaço-temporais da marcha. O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa com Seres Humanos. A amostra foi composta por 5 sujeitos com diagnóstico de DP. Em relação aos resultados, as médias de comprimento da passada (cm) da perna direita e perna esquerda na terra foram 67 (26) e 65 (26), respectivamente. Enquanto na água foram 78 (32) na perna direita e 75 (33) na perna esquerda. A média do número de passos foi 29 (11) na terra e 22 (6) na água e a cadência (passo/segundos) foi de 1,4 (0,2) na terra e 0,7 (0,1) na água. O tempo para realização do teste em segundo foi de 21 (9) na terra e 33 (10) dentro da água. A velocidade (m/s) na terra foi de 0,5 (0,3) e na água de 0,3 (0,1). A altura da passada da perna direita e esquerda apresentou um aumento na água de 54% e 56%, respectivamente. O instrumento desenvolvido, apresentou resultado satisfatório, validando os aspectos funcionais do equipamento. A caminhada na água favoreceu uma melhora nos parâmetros espaço-temporais da marcha dos pacientes em comparação com a caminhada na terra. Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative disease, resulting from dysfunctions in the nuclei of the base, located in the brain, related to the control of the motor motricity. The gait of people with PD is characterized by the reduction of pitch velocity, length and pitch. The use of accelerometers to analyze human gait has been amplified and several studies have used different types of accelerometers to identify gait phases. The objective of this work is to develop an equipment to analyze and compare walking in and out of water in people with Parkinson's disease. It is a study of technological development followed by validation and operation tests. The validation test presents a longitudinal design with paired samples of pilot type. The recruitment and triage of the patients was in the Pro-Parkinson Extension Program and the walking test was performed at a physiotherapy clinic. The patients were submitted to an 8-meter walk, in and out of the water, with a follow-up of the accelerometry that evaluated the spatiotemporal gait parameters. The project was approved by the Human Research Ethics Committee (CCS-UFPE). The sample consisted of 5 subjects with a diagnosis of PD. Regarding the results, the average length of the right leg (cm) and left leg on the ground were 67 (26) and 65 (26), respectively. While in the water were 78 (32) in the right leg and 75 (33) in the left leg. The mean number of steps was 29 (11) in the soil and 22 (6) in the water and the cadence (step / sec) was 1.4 (0.2) in the soil and 0.7 (0.1) in the Water. The time to perform the second test was 21 (9) on the ground and 33 (10) in the water. The velocity (m / sec) on the ground was 0.5 (0.3) and in the water 0.3 (0.1). The height of the right and left leg showed an increase in water of 54% and 56%, respectively. The developed instrument presented satisfactory results, validating the functional aspects of the equipment. The walk in the water favored an improvement in the spatial-temporal parameters of the gait of the patients compared to walking on the ground.

Introdução: a doença de Parkinson (DP) é a segunda doença neurodegenerativa mais comum no mundo, atrás apenas da doença de Alzheimer. As principais características da DP envolvem sintomas motores, como tremor, rigidez, bradicinesia e instabilidade postural. O tratamento para a DP envolve desde medicamentos como dopamina sintética, tratamento cirúrgico e tratamento alternativo. Infelizmente, o tratamento medicamentoso tende a reduzir sua eficácia com o avanço da doença e terapias alternativas vem sendo procuradas como complemento do tratamento, sendo que a acupuntura é uma das mais utilizadas por portadores da DP crônica. Dentro das técnicas existentes na acupuntura, a eletroacupuntura (EA), estimulação elétrica realizada nas agulhas, e a craniopuntura ou escalpo acupuntura (SA), inserção de agulhas no couro cabeludo em áreas já mapeadas de tratamento são opções comumente aplicadas em portadores de DP. Objetivo: analisar os efeitos da EA em conjunto com a SA, no equilíbrio de participantes portares de DP, utilizando como variáveis a amplitude do centro de pressão (COP), o tempo de latência do COP, e o tempo de latência da eletromiografia (EMG). Materiais e métodos: participaram do estudo 24 indivíduos (64,59 ± 7,06 anos) acometidos pela DP, de ambos os gêneros, provenientes à Associação Paranaense de Parkinson. Os participantes foram submetidos a uma avaliação pré intervenção com EA e SA, sendo aplicadas 4 perturbações do equilíbrio no sentido póstero anterior, 2 realizando tarefa simples (TS) e 2 realizando dupla tarefa (DT). Ao término do processo de avaliação pré intervenção, os participantes foram submetidos a uma intervenção com EA e SA, sendo que em um dia receberam intervenção como grupo experimental, e em outro dia como grupo placebo. Imediatamente após isso, foi repetido o mesmo processo da pré intervenção, chamado agora de pós intervenção. A intervenção experimental foi realizada nos pontos da SA referentes ao equilíbrio, e a intervenção placebo nos pontos da SA referentes à região do tórax. Desta forma foram realizadas um total de 48 coletas. Os dados foram analisados utilizando Teste T Pareado, comparando as variáveis do grupo pré intervenção com as variáveis do grupo pós intervenção. Resultados: Foram observadas reduções na amplitude (p=0,002) e tempo de latência (0,012) do COP durante a realização da TS no grupo experimental, e no tempo de latência da EMG observou-se redução na realização da tarefa TS no grupo experimental para o gastrocnêmio lateral direito (p=0,027) e também no grupo placebo para o soleo direito (p=0,05). Um outro resultado na latência da EMG, observado no grupo placebo e em DT para o gastrocnêmio medial direito (p=0,036), foi o aumento do tempo de latência da EMG após a perturbação. Conclusão: os resultados observados na redução da amplitude do COP, bem como no seu tempo de latência, e redução no tempo de latência da EMG sugerem que existe influência da EA e SA no equilíbrio de portadores de DP. Introduction: the Parkinson’s Disease (PD) is considered the second most common neurodegenerative disease around the world, only behind Alzheimer Disease. PD is mainly characterized by motor symptoms such as tremor, bradykinesia, rigidity, and postural instability. The treatment for PD involves medicine, such as synthetic dopamine, surgical treatment, and alternative treatment. Unfortunately, pharmacological treatment tends to reduce its efficacy with the advancement of the disease, and alternative therapies have been sought as a complement to the treatment, being acupuncture one of the most used by patients with chronic PD. Within the existing techniques in acupuncture, electroacupuncture (EA), which is the electrical stimulation performed on the needles, and the cranioacupuncture or scalp acupuncture (SA), which is a technique for inserting needles into the scalp in already mapped areas of treatment, are the options most applied in patients with PD. Objective: to analyze the effects of EA in conjunction with the SA, on the balance of participants with PD, using as variables the center of pressure (COP) amplitude, the COP latency time, and the electromyography (EMG) latency time. Material and Methods: twenty-four individuals (64.59 ± 7.06 years) affected by PD of both genders, patients from the Parkinson's Association participated in the study. The participants were submitted to a pre-intervention evaluation with EA and SA, with 4 post-anterior balance perturbations, 2 performing a single task (ST) and 2 performing a double task (DT). At the end of the pre-intervention evaluation process, participants were submitted to an intervention with EA and SA, being that in one day they received intervention as an experimental group and another day as a placebo group. Immediately after this, the same pre-intervention process was repeated, now called post-intervention. The experimental intervention was performed in the SA points regarding balance, and the placebo intervention in SA points referring to the chest region. In this way, a total of 48 collections were performed. The data were analyzed using the Paired-T-Test, comparing the variables of the pre-intervention group with the variables of the post-intervention group. Results: There were reductions in the amplitude (p = 0.002) and the latency time (0.012) of the COP during the TS in the experimental group, and in the latency time of the EMG, there was a reduction in the accomplishment of the TS task in the experimental group for the right lateral gastrocnemius (p = 0.027) and also in the placebo group for the right soleus (p = 0.05). Another result in the EMG latency observed in the placebo and DT groups for the right medial gastrocnemius (p = 0.036) was the increase in EMG latency time after the disturbance. Conclusion: the results observed in the reduction of the amplitude of the COP, as well as in its latency time, as well as the reduction in the latency time of the EMG, suggest that there is an influence of the EA and SA on the balance of patients with PD.

Agradecimentos: The authors gratefully acknowledge the Brazilian research funding agencies National Council for Scientific and Technological Development (CNPq), São Paulo Research Foundation (FAPESP), and the Coordination of Superior Level Staff Improvement (CAPES). We are also in debt to Eder Conde Vieira and the Children’s Cancer Hospital Boldrini (Campinas, Brazil) for providing access to the MRI facilities, and to Prof. Dr. Rubens Caram for providing access to his laboratory facilities Abstract: This study compared Zr-Mo alloys with commercial metallic biomaterials. It was observed that the Zr-Mo alloys exhibited favourable mechanical properties, particularly the Zr-10Mo alloy, which showed the highest strength to Young's modulus ratio among all evaluated metals. These alloys also exhibited the lowest magnetic susceptibilities, which are important for magnetic resonance imaging (MRI). However, both Zr- and Ti-based metals yielded comparable artifacts. It was concluded that the magnetic susceptibility must differ considerably to afford significantly improved MRI quality owing to the increased importance of non-susceptibility-related artifacts when comparing materials with relatively similar magnetic susceptibilities CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES Aberto

O uso do eletroencefalograma (EEG) nos mais diversos diagnósticos é uma rotina para análises clínicas, sendo muito utilizado na Unidade de Terapia Intensiva (UTI). Esse aparelho é também utilizado para diversas pesquisas como a musicoterapia e monitorização contínua de pacientes na UTI. Porém, a estimulação musical com o EEG é pouco estudada e há poucos dados disponibilizados para a comunidade acadêmica. Outra problemática é a propensão do sinal de EEG a ser contaminado por sinais indesejáveis. Com base nesses fatos, esse trabalho objetivou elaborar estudos com diferentes estímulos musicais e além disso, desenvolver métodos simples capazes de atenuar o ruído em ambientes críticos como o da UTI. Para isso, foram realizados 60 registros de EEG sob seis diferentes estimulações. Posteriormente foram feitos estudos com os dados obtidos chegando a concluir que a música gera alterações que são detectadas pelo EEG e respostas sentimentais a curto e a longo prazo. Outra conclusão importante foram as diferenças constatadas na atividade elétrica cerebral envolvendo as faixas de frequência Gama e Gama Alta. Em paralelo a esses estudos foram desenvolvidos três métodos que buscam atenuar a interferência de sinais ruidosos no sinal de EEG. Após testes nos mesmos, conclui-se que os mesmos podem ser aplicados gerando bons resultados que podem vir a auxiliar na análise visual, por parte do médico neurologista, e na análise quantitativa, realizada por pesquisadores. Dessa forma, a implementação da atenuação do ruído proposta neste trabalho visa a melhoria do sinal coletado nesse ambiente crítico, tornando dessa forma possível realizar a coleta do sinal de EEG em pacientes da UTI, aplicando estimulação musical. The use of the electroencephalogram (EEG) in the most diverse diagnoses is a routine for clinical analysis, being much used in the Intensive Care Unit (ICU). This device is also used for several researches such as music therapy and continuous monitoring of patients in the ICU. However, musical stimulation with the EEG is poorly studied and there is little data available to the academic community. Another problem is the propensity of the EEG signal to be contaminated by unwanted signals. Based on these facts, this work aimed to elaborate studies with different musical stimuli and, in addition, to develop simple methods capable of attenuating noise in critical environments such as the ICU. For this, 60 EEG records were performed under six different stimulations. Subsequently studies were done with the data obtained concluding that the music generates changes that are detected by the EEG and sentimental responses in the short and long term. Another important conclusion was the differences observed in the electric brain activity involving the frequency bands Range and High Range. In parallel to these studies were developed three methods that seek to attenuate the interference of noisy signals in the EEG signal. After the tests, it is concluded that they can be applied generating good results that can aid in visual analysis by the neurologist and in the quantitative analysis performed by researchers. Thus, the implementation of noise attenuation proposed in this work aims to improve the signal collected in this critical environment, thus making it possible to perform the EEG signal collection in ICU patients, applying musical stimulation. Dissertação (Mestrado)

A engenharia biomédica é um campo interdisciplinar que tem vindo a sofrer uma evolução tecnológica crescente, nomeadamente no aparecimento de novos e cada vez mais robustos e eficientes equipamentos hospitalares, contribuindo para a melhoria do diagnóstico médico e respetivos métodos de tratamento. De modo a garantir o cumprimento dos critérios de segurança, eficácia e funcionalidade dos dispositivos médicos é fundamental o engenheiro hospitalar realizar uma boa gestão da manutenção. Para tal, é necessário a elaboração de um plano de manutenção que englobe todos os dispositivos médicos de forma a garantir que estes sejam mantidos dentro dos limites pré-definidos pelas normas e especificações dos fabricantes. Posto isto, a manutenção de equipamentos de eletromedicina deve ser uma das prioridades numa instituição hospitalar. O estágio, descrito neste relatório, foi realizado na área da manutenção de equipamentos biomédicos em duas empresas em regime de outsourcing, nomeadamente na empresa ATM – Manutenção Total e na Medicinália Cormédica. No decorrer desta etapa académica, foram realizadas intervenções de manutenção preventiva e corretiva a diversos equipamentos, tais como: berços aquecidos; eletrocardiógrafos; monitores de sinais vitais; bombas infusoras e perfusoras; eletrobisturis; entre outros. Para a realização da manutenção anteriormente referida foi necessário a utilização dos respetivos equipamentos de teste para cada dispositivo, contribuindo para a confiabilidade e segurança na utilização dos dispositivos hospitalares. A integração numa equipa de técnicos com experiência a nível hospitalar permitiu ao aluno adquirir competências acerca das intervenções de manutenção e também compreender, em contexto real, a importância do papel que um engenheiro hospitalar desempenha no seu quotidiano. Em suma, a escrita deste relatório tornou-se uma ferramenta para consolidar os conhecimentos adquiridos ao longo do estágio curricular a fim de obter o grau de Mestre em Instrumentação Biomédica.

O objetivo deste projeto foi desenvolver um sistema de tecnologia nacional, voltado para verificação automatizada de desempenho das incubadoras neonatais, com transmissão sem fio, para coleta dos dados de temperatura e umidade. O sistema foi avaliado por meio da realização de testes em quatro incubadoras neonatais do mesmo fabricante e de dois modelos diferentes quando submetidas a diferentes temperaturas de controle (32 °C e 36 °C), tendo como base as prescrições da norma ABNT NBR IEC 60601-2-19. O sistema implementado realiza a aquisição dos dados por meio de um microcontrolador e envia os dados para o computador via Bluetooth. O sistema é composto por quatro módulos: sensores, aquisição, comunicação e o software. O protótipo desenvolvido mede, no interior da incubadora, a temperatura do ar em cinco pontos diferentes e a umidade relativa do ar em um único ponto, utilizando cinco sensores HTU21D. Os parâmetros metrológicos erro de medição, repetibilidade, incerteza de medição e erro máximo foram avaliados para todas as incubadoras neonatais. O sistema proposto para monitoramento e aquisição dos dados de temperatura e umidade relativa do ar em incubadoras neonatais se mostrou uma solução inovadora, portátil, de baixo custo e fácil de usar. O erro de medição na maioria das incubadoras foi negativo, indicando que a indicação da incubadora neonatal foi sempre menor que o valor selecionado. A incerteza expandida associada aos valores de temperatura foi similar para todas as incubadoras avaliadas, representando 1 % da média. Detectou-se que todas as incubadoras analisadas apresentam parâmetros de overshoot fora da faixa estabelecida pela norma NBR IEC 60601-2-19. This work aim to develop a national technology system, for the automated verification of the performance of neonatal incubators, with wireless transmission, to collect temperature and humidity data. The system was evaluated by performing tests in four neonatal incubators from the same manufacturer and two different models when submitted to different control temperatures (32 °C and 36 °C), based on the requirements of ABNT NBR IEC 60601-2-19 standard. The proposed system acquires the data through a microcontroller and sends the data to the computer via Bluetooth. The system consists of four modules: sensors, acquisition, communication and software. The prototype developed measures, inside the incubator, the air temperature in five different points and the relative humidity of the air in a single point, through five HTU21D sensors. The metrological parameters measurement error, repeatability, measurement uncertainty and maximum error were evaluated for all neonatal incubators. The proposed system for monitoring and acquiring air temperature and relative humidity data in neonatal incubators has proved to be an innovative, portable, inexpensive and easy to use solution. The measurement error in most of the incubators was negative, indicating that the neonatal incubator was always smaller than the selected value. The expanded uncertainty was similar at all incubator temperatures representing 1% of the mean. . It was found that the all analyzed incubators presented parameter overshoot values outside the range established by NBR IEC 60601-2-19 standard. Dissertação (Mestrado)

Os sons cardíacos carregam informações sobre a saúde das estruturas cardíacas e sobre a dinâmica da circulação sanguínea. A auscultação é a atividade dedicada à análise dos sons produzidos espontaneamente pelos órgãos — inclusive os sons cardíacos. Embora seja importante para detecção precoce de doenças e para o aprimoramento do emprego de recursos na área da saúde, tanto humana quanto animal, a prática da auscultação ainda é largamente subjetiva e dependente de fatores como experiência, técnica e habilidade auditiva do profissional, bem como de ruídos ambientais e de fricção. O presente trabalho representa um esforço no sentido de incrementar o ferramental para prática de medicina veterinária ao propor um novo método para estimar automaticamente o grau de sopro cardíaco canino numa escala de 0 a 6 a partir de uma gravação de sons cardíacos com marcação dos principais batimentos cardíacos. Tal método inclui a geração de features a partir dessa gravação (através de algoritmos especialmente adaptados) e o uso de técnicas de aprendizado de máquina para efetuar a estimativa. O método proposto foi desenvolvido a partir de um conjunto de gravações de 56 pacientes, tendo cada um dos quais 9 ciclos cardíacos processados. Das 4032 linhas de dados resultantes do estudo, apenas 0,35% delas não puderam ter o grau de sopro corretamente estimado. Uma análise do perfil de erro permitiu concluir que a estimativa e o grau real do paciente nunca atingem uma diferença de 2 graus ou mais, e que técnicas podem ser pesquisadas para reduzir o erro ou para aumentar a capacidade de generalização do método desenvolvido. Heart sounds carry information about the health of heart structures and about the dynamics of blood circulation. Auscultation is the activity dedicated to the analysis of sounds produced spontaneously by organs — which includes heart sounds. Despite being important to detect diseases early and to improve the use of resources in the health sector, both human and animal, the practice of auscultation is still largely subjective and dependent on factors such as experience, technique and auditory ability of the professional, as well as environmental noise and friction. The present work represents an effort to increase tooling for veterinary medicine practice by proposing a new method to automatically estimate the degree of canine heart murmur on a scale of 0 to 6 from a record of heart sounds marked with the position of the main heartbeats. The method includes the generation of features from this record (through specially adapted algorithms) and the use of machine learning techniques to make the estimation. The proposed method was developed from a set of records of 56 patients, each of which had 9 heart cycles processed. Of the 4032 rows of data resulting from the study, only 0.35% of them could not have the degree of murmur adequately estimated. An analysis of the error profile allows one to conclude that the estimated and the actual degree of murmur of the patient never reach a difference of 2 degrees or more, and that further techniques can be researched to reduce the error even more or to increase the generalization capacity of the developed method.

A síndrome do impacto do ombro é a patologia mais comum dentre todas as patologias que afetam a articulação do ombro. No tratamento desta patologia, se destacam as técnicas de terapia manual incluindo a osteopatia, que é uma técnica que se baseia na recuperação biomecânica do sistema músculo esquelético. Neste sentido, este trabalho utiliza técnicas manipulativas osteopáticas globais e propõe técnicas complementares, denominadas técnicas de recuperação funcional para o tratamento da síndrome do impacto do ombro. O número de sessões necessárias para o tratamento completo foi vinculado a recuperação total do movimento articular do ombro, ausência de dor e melhora no resultado do teste de incapacidade funcional e dor - SPADI, com limite máximo de 20 sessões para o tratamento do ombro e da cervical. O tratamento foi eficaz para recuperar a amplitude completa de movimento, reduzir o tempo de tratamento e sessar o sintoma de dor no ombro, além de alcançar grande melhora no resultado do teste SPADI para todos os participantes. Shoulder impingement syndrome is the most common pathology among all pathologies affecting the shoulder joint. In the treatment of this pathology, emphasize the manual therapy techniques, including osteopathy, which is a technique based on the biomechanical recovery of the musculoskeletal system. In this direction, this work uses global osteopathic manipulative techniques and presents complementary techniques, known as functional recovery techniques for the impingement syndrome treatment. The number of sessions required for complete treatment was associated with total recovery of shoulder joint motion, absence of pain and improvement of the functional disability and pain test result - SPADI, with a maximum limit of 20 sessions for the treatment of shoulder. The treatment was effective in reach full range of motion, reducing treatment time, and stopping the shoulder pain symptom, in addition to achieving great improvement in the SPADI test result for all participants.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) O modelo canino é indicado para aplicações translacionais com humanos, devido à alta incidência de tumores espontâneos, exposição aos mesmos fatores ambientais e porque o desenvolvimento da doença apresenta características muito similares. Portanto, é possível presumir que as alterações estruturais observadas no mapeamento de tumores caninos podem ser comparadas ao câncer humano. O espalhamento de raios X em médio ângulo (WAXS) fornece informações a respeito na organização molecular dos tecidos, que podem contribuir para o entendimento da infiltração de tumores, levando a diagnósticos precisos e técnicas terapêuticas mais eficazes. O objetivo desse trabalho foi mapear as características estruturais de tecidos adjacentes a tumores mamários caninos, benignos e malignos, a fim de se determinar a abrangência de alterações estruturais, utilizando a microdifração de raios X em médio ângulo. Cinco amostras foram investigadas, incluindo um adenoma simples, um adenoma policístico, um carcinoma sólido e dois adenocarcinomas. Foram conservadas em formalina em temperatura ambiente e cobertas com uma fina camada de filme \textit{Kapton} durante as medidas. Em seguida, as amostras foram liofilizadas e novamente submetidas ao experimento, a fim de se determinar a influência da água no processo de espalhamento elástico. Foi utilizado um difractômetro D8 Discover da Bruker, com uma fonte de microfoco de cobre (Ka = 8,04 keV) e um detector de área Vantec 500. O momento transferido analisado foi de 5,8 nm-1a 41,3 nm-1com passos de 0,005º para as amostras fixadas em formalina e 8,7 nm-1a 39,1 nm-1, com passos de 0,01º para as liofilizadas, ambos com 600 segundos de exposição por passo. Fatores de correção relacionados à atenuação pela própria amostra e contribuições espúrias foram aplicados. Regiões de tecido fibroglandular apresentaram um pico principal em torno de q = 19,8 nm-1, associado à distância entre moléculas de água vizinhas. Um pico menos intenso em q = 30 nm-1também é observado, tanto nos perfis predominantemente glandulares quanto nos adiposos, e pode corresponder à conexão de hidroxilas entre moléculas de água ou ao espalhamento harmônico do pico de ácidos graxos. Tecidos adiposos apresentaram um pico mais estreito em torno de q = 13,8 nm-1, correspondente ao espaçamento da cadeia de ácidos graxos. Foi possível concluir que diferentes pontos de uma mesma amostra apresentaram perfis bastante variados, provando o quão heterogêneos são os tecidos ao redor do tumor. A redução da intensidade nas medidas pós-liofilização foi variada de ponto para ponto, mostrando que a perda de água é proporcional à quantia de tecido fibroglandular na região. A supressão do pico em q = 19,8 nm-1nas amostras liofilizadas comprova a relação deste com as moléculas de água. Canine mammary tumors have been suggested as a model to study humans due to its high incidence rates, exposure to the same environmental factors and because both present similar development characteristics. Therefore, it is possible to assume that structural changes found in canine tumor monitoring can be extended to human cancer. Wide-angle X-ray scattering (WAXS) provides information regarding the molecular organization of tissues, which can increase the understanding of cancer infiltration and thus aid in its diagnosis and treatment. The purpose of this study was to map the structural changes in canine mammary tissues surrounding benign and malign tumors, using X-ray microdiffraction. Five samples were investigated, including simple and polycystic adenoma, solid carcinoma and two adenocarcinomas. These were stored in formalin at room temperature and covered with a thin layer of Kapton film during the experiment. After measuring five points in each sample, these were lyophilized, in order to study the influence of water in the scattering process. Measurements were carried out in a D8 Discover Bruker Diffractometer, with a microfocus source (Ka = 8.04 keV), and a 2D Vantec 500 detector. The momentum transfer ranged from 5.8 nm-1 to 41.3 nm-1, with steps of 0.005º for samples fixed in formalin, and from 8.7 nm-1 to 39.1 nm-1, with 0.01º steps for the lyophilized ones, both with 600 seconds of exposition per step. Correction factors related to self-attenuation in the sample and external contributions were applied. Regions of glandular tissue peaked at q = 19.8 nm-1, which is related to the distance between oxygen particles in neighboring water molecules. A less intense peak around q = 30.0 nm-1 is also noticeable, both in glandular and adipose tissues, and can be related either to the connection of hydroxyl groups between water molecules or to the harmonic scattering of the fatty acids’ peak. Adipose tissue presented a narrower peak at q = 13.9 nm-1, consistent with the fatty acids chain. In conclusion, the analyzed spots presented very different profiles, proving how heterogeneous the tumoral sample is. By analyzing the lyophilized samples, it is observed that points containing more fibroglandular tissue lose more hydric content than others. In these samples the peak q = 19.8 nm-1 was supressed, reinforcing its link to water molecules.

O eletroencefalograma (EEG) faz a leitura elétrica do escalpo cerebral, mas os valores coletados por ele são apenas dados que, isoladamente, não transmite uma mensagem ou significado. No entanto, quando estes dados são processados e novos dados são associados a ele, o EEG começa a trazer algumas informações. Podendo ser utilizado para diagnóstico de patologias neurológicas, acompanhamento de pacientes críticos, assim como, para aplicações de interfaces cérebro-máquina entre outras aplicações. Nesta perspectiva, este trabalho apresenta um software para processamento de EEG que gera vários quantificadores, e que foi aprimorado de tal forma que ele necessita de apenas um arquivo de entrada em formato pré-determinado, com um conjunto de informações necessárias para gerar os quantificadores, e assim ele pode processar vários EEG’s sem a intervenção continua do pesquisador, o qual pode desempenhar outras atividades enquanto o processamento é realizado. O presente trabalho também contempla uma ferramenta para geração de visualização topográfica dos quantificadores extraídos no processamento, o qual permite fazer comparações entre vários EEG’s podendo ser de etiologias diferentes, e também mostra a evolução temporal do quantificador, visualizações estas que são importantes pois facilita análise de resultados, uma vez que os EEG’s possuem inúmeros dados e compreende-los apenas na forma numérica não é trivial. Além disso, foi construído também uma plataforma para cadastro dos EEG’s coletados pelo grupo de pesquisa, utilizando spring-boot e react, o qual tem por objetivo facilitar a consulta e gerencia dos EEG’s coletados, permitindo uma maior destreza na seleção de exames para a realização de estudos clínicos. The electroencephalogram (EEG) make the electric reading of the cerebral scalp, but the values collected by it are only data that alone convey a message or meaning. However, when this data is processed and new data is associated with it, the EEG begins to bring some information. It can be used for diagnosis of neurological disorders, critical patient follow-up, as well as for applications of brain-machine interfaces among other applications. In this perspective, this work presents software for EEG processing that generates several quantifiers, and which has been improved in such a way that it needs only one input file in predetermined format, with a set of information needed to generate the quantifiers, and so it can process multiple EEG's without the continuous intervention of the researcher, who can perform other activities while processing is performed. The present work also contemplates a tool for generating topographic visualization of the quantifiers extracted in the processing, which allows comparisons between several EEGs and may be of different etiologies, and also shows the temporal evolution of the quantifier, these views are important because it facilitates analysis of results, since the EEG's have numerous data and understand them only in numerical form is not trivial. In addition, a platform was also built to register the EEG's collected by the research group, using spring-boot and react, which aims to facilitate the consultation and management of collected EEG, allowing greater dexterity in the selection of exams for conducting clinical studies. Dissertação (Mestrado)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) A expectativa de vida canina cresceu significativamente na última década. Como consequência, observou-se um aumento no aparecimento de doenças relacionadas à idade, como as neoplasias. Para as cadelas, neoplasias mamárias são o tipo de câncer mais comum, e aproximadamente 50% delas são malignas. Uma vez que os tumores são causados por alterações químicas e físicas nas células, estudos que caracterizem essas anormalidades são essenciais. A fluorescência de raios X (XRF) é uma das técnicas mais utilizadas para determinar a composição elementar dos tecidos. A técnica de espalhamento Compton, por sua vez, permite o cálculo da densidade eletrônica das amostras, fornecendo informações sobre a matriz tecidual. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi estudar as variações nas concentrações de elementos-traço (Fe, Cu e Zn) e densidade eletrônica, em amostras de tecido mamário canino normais e neoplásicos, combinando técnicas de XRF e espalhamento Compton. Inicialmente, foram realizadas simulações computacionais visando a otimização das condições experimentais. Após as simulações, treze amostras foram analisadas no Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW), utilizando um arranjo de fluorescência de raios X por dispersão de energia (ED-XRF), para se obter simultaneamente as concentrações dos elementos-traço e as densidades eletrônicas das amostras. Outras sete amostras foram analisadas no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), em dois experimentos separados. Primeiramente, aplicou-se a técnica de microfluorescência de raios X (µ-XRF) para mapear a distribuição espacial de Fe, Cu e Zn ao redor dos tumores. Em seguida, medições de espalhamento Compton foram feitas em pontos selecionados das amostras, com o intuito de se obter valores de densidade eletrônica nesses pontos. Os resultados das simulações permitiram otimizar as condições experimentais, proporcionando um melhor uso do tempo de feixe para os experimentos realizados no LNLS. Os resultados obtidos nos experimentos com o arranjo de ED-XRF, apesar das flutuações percentuais, serviram como base para uma estimativa dos valores de concentração de Cu e Zn e de densidade eletrônica das amostras. Os experimentos de µ-XRF forneceram mapas com as distribuições espaciais dos elementos Fe, Cu e Zn ao redor dos tumores, que foram comparados aos laudos das lâminas histológicas e aos valores de densidade eletrônica encontrados no experimento de espalhamento Compton. Observou-se uma concentração elevada do elemento Cu em uma amostra de tumor benigno (adenoma simples), e aumento de Fe em regiões próximas a tumores, e o Zn estava distribuído de maneira homogênea em grande parte das amostras. Quanto às densidades eletrônicas, verificou-se concordância com outros trabalhos presentes na literatura, com valores mais altos em regiões tumorais, e menores nas áreas de tecido adiposo. Dessa forma, observa-se que a combinação das técnicas de XRF e espalhamento Compton é uma forma eficaz de se obter informações complementares em estudos com tumores mamários caninos. Canine life expectancy has increased significantly in the last decade. Consequently, there was a higher incidence of age-related diseases, such as neoplasms. For female dogs, breast neoplasms are the most common type of cancer, and approximately 50% of them are malignant. Once tumors are caused by chemical and physical changes in the cell, studies that characterize these abnormalities are essential. X-Ray Fluorescence (XRF) is one the most common technique used for determining the elemental composition of tissues. The Compton scattering technique, on the other hand, allows determining the electron density of samples, providing information about the tissue matrix. In this sense, the objective of this work was to study the variations in trace elements (Fe, Cu and Zn) concentration and electron density, in normal and neoplastic canine mammary tissues, combining XRF and Compton scattering techniques. Initially, computational simulations were carried out aiming the optimization of the experimental conditions. After the simulations, thirteen samples were analyzed at the Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW), using an energy dispersive X-ray fluorescence (ED-XRF) arrangement, to obtain the trace elements concentrations and the electron densities of the samples, simultaneously. Another seven samples were analyzed at the Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), in two separate experiments. First, the micro X-ray fluorescence (µ-XRF) technique was applied for mapping the spatial distribution of Fe, Cu and Zn around the tumors. Then, the Compton scattering measurements were performed at selected points of the samples, in order to obtain values of electron density at these points. The simulations results optimized the experimental conditions, providing a better use of the beam time for the experiments carried out at the LNLS. The results obtained in the experiments with the ED-XRF arrangement, despite the percentage fluctuations, served as the basis for an estimation of the concentration values of Cu and Zn and the sample's electron densities. The µ-XRF experiments provided maps with the spatial distributions of Fe, Cu and Zn around the tumors, which were compared to the histological slides and the electron density values found in the Compton scattering experiment. A higher concentration of Cu was observed in a benign tumor sample (simple adenoma), and increased Fe in regions close to tumors, and Zn was homogeneously distributed in most of the samples. Regarding the values of electron density, there was agreement with other works present in the literature, with higher values in tumor regions, and smaller in the areas of adipose tissue. Therefore, it is observed that the combination of XRF and Compton scattering techniques is an effective way for obtaining complementary information in studies with canine mammary tumors.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais A espasticidade é uma desordem motora que afeta milhões de pessoas no mundo, pode surgir como sequela de um acidente vascular encefálico, paralisia cerebral, lesões medulares, entre outros fatores. Pode resultar em diversos danos e é caracterizada pelo aumento, dependente da velocidade, do reflexo de estiramento. A avaliação da espasticidade é de grande importância na prática clínica para acompanhar o processo de reabilitação. No entanto, ainda não existem medidas quantitativas padronizadas para essa avaliação. Desse modo, há um grande interesse na implementação de novos métodos que possam quantificar esse distúrbio de maneira adequada. O método do Limiar do Reflexo de Estiramento Tônico (LRET) é bastante promissor, uma vez que, ele está em concordância com a definição da espasticidade. Essa medida representa o ângulo articular em que ocorre o reflexo de estiramento. Desse modo, o objetivo desse trabalho foi desenvolver um equipamento para a avaliação quantitativa da espasticidade por meio do método LRET. No qual o valor do LRET é obtido a partir do sinal eletromiográfico e do ângulo articular coletados durante a realização de estiramentos passivos manuais do membro acometido, em diferentes velocidades pré-ajustadas pelo terapeuta no software desenvolvido. O início da contração muscular foi detectado a partir de algoritmos implementados e obteve resultados eficientes. O equipamento desenvolvido foi aplicado na avaliação da espasticidade do bíceps braquial em treze pacientes. Também foi utilizada a escala modificada de Ashworth (EMA), a mais utilizada atualmente na prática clínica, com o intuito de correlacionar os dois métodos. O equipamento apresentou resultados eficientes e a metodologia utilizada no processamento dos dados foi bastante satisfatória, demonstrando ser um instrumento viável para aplicação na prática clínica. Além disso, o método do LRET apresentou uma forte correlação com a EMA, no entanto, apesar de ser a escala mais utilizada, foi demonstrado que não é o melhor parâmetro para avaliar a espasticidade. Spasticity is a motor disorder that affects millions of people around the world. It may originate as a sequela of a stroke, cerebral palsy, spinal cord trauma, among other factors. It is characterized by the speed dependent increase of the stretch reflex. The clinical evaluation of spasticity is of great importance in clinical practice, to get the results of rehabilitation. However, there are no standardized quantitative measures for this assessment. Thus, there is a great interest in the implementation of new methods that can adequately quantify this disorder. The Tonic Stretch Reflex Threshold (TSRT) method is very promising because it agrees with the definition of spasticity. This measure represents the articular angle at which the stretch reflex occurs. Thus, the objective of this work was to develop an equipment for the quantitative assessment of spasticity using the TSRT method. Thus, the TSRT value was obtained from the electromyographic and angular signals collected during the manual passive stretching of the affected limb, at several speeds predetermined by the developed software. The developed equipment was applied in the evaluation of spasticity of the brachial biceps, in thirteen patients. The Modified Ashworth Scale (MAS) was also used in order to correlate the two methods, since MAS is the most used in clinical practice. The equipment presented efficient results and the methodology used in the data processing was quite satisfactory, proving to be viable for application in clinical practice. However, there is a need to validate the equipment with more than one therapist. In addition, the TSRT method showed a strong correlation with the MAS, however, despite being the most used scale, it was shown that MAS it is not the best parameter to assess spasticity. Dissertação (Mestrado)

A irradiação total do corpo (total body irradiation – TBI) é uma técnica especial de radioterapia que faz parte do condicionamento do transplante de medula óssea, para tratar pacientes com leucemia, linfoma, doenças autoimunes, mieloma múltiplo, entre outros. A função deste procedimento é a imunossupressão, ablação da medula óssea e destruição de células malignas, a fim de evitar a rejeição à medula do paciente transplantado. As doses necessárias para este tratamento são iguais ou superiores à tolerância dos órgãos de risco, portanto é necessária uma alta precisão e confiabilidade neste tratamento. Esta precisão é obtida com a dosimetria, procedimento através do qual podemos verificar a entrega da dose na superfície ou nos órgãos internos. Sendo assim, neste estudo foi apresentada uma metodologia para o comissionamento, consistindo na avaliação da distribuição de dose em determinadas profundidades do feixe primário (PDP – porcentagem de dose na profundidade) e do fator off-axis para acelerador linear utilizado em procedimentos de TBI utilizando filmes radiocrômicos. Feito o comissionamento, os parâmetros dosimétricos foram avaliados por meio da estimativa de dose em órgãos internos de um phantom antropomórfico utilizando filmes radiocrômicos e detectores OSL de BeO. As irradiações foram realizadas em um acelerador linear Clinac 2100SC e, para determinar a PDP a 20 cm de profundidade, filmes radiocrômicos e uma câmara de= ionização foram utilizados dentro de um phantom cúbico com água. Posicionando o filme radiocrômico, dentro de um phantom de placas de água sólida, a profundidades de 1,5 a 15 cm para 6 MV e a profundidades de 2,5 a 15 cm para 15 MV, foi possível calcular o fator off-axis (dose fora do raio central dividido pela dose no raio central, medida no ar). A câmara de ionização e os filmes radiocrômicos mostraram semelhança na leitura dos PDPs (diferenças de até 5%). Além disso, os detectores OSL de BeO e os filmes radiocrômicos obtiveram, em média, resultados similares, próximos ao valor planejado (200cGy), se mostrando adequados para a dosimetria no TBI. Deste modo, conclui-se que os filmes radiocrômicos são eficientes no comissionamento do acelerador linear e podem facilitar e melhorar as medidas e estimativas dos parâmetros dosimétricos avaliados. Além disso, assim como os detectores de BeO, podem ser utilizados para medidas in vivo durante o procedimento de TBI. The total body irradiation (total body irradiation - TBI) is a special technique of radiotherapy that is part of the bone marrow transplantation conditioning to treat patients with leukemia, lymphoma, autoimmune diseases, multiple myeloma, among others. The measure of this procedure is immunosuppression, bone marrow ablation and destruction of malignant cells, in order to prevent the medication of the transplanted patient. Doses will be considered equivalent or higher for tolerance of risks. This issue is related to dosimetry, a procedure in which it is possible to verify delivery of the dose to the surface or internal organs. Thus, in this study was a methodological unit for the commissioning, consisting of the assessment of the deepdose distribution of the primary problem (PDP) and the off-axis factor for linear accelerator used in the TBI procedures radiocromatic films. After commissioning, the dosimetry parameters were evaluated by means of the internal time dose of an anthropomorphic phantom connected to radiological films and OSO detectors of BeO. As light plates, they were linearly linear, with a capacity of 20 cm depth, radiological films and an ionization chamber were used inside a cubic ghost with water. Positioning the radiochromic film, within a continuous image card phantom at depths of 1.5 to 15 cm for 6 VM and depths of 2.5 to 15 cm for 15 MV, it was possible to calculate the offaxis factor of the central center (dose in the air) The ionization chamber and the radiometric films show the PDPs (differences of up to 5%) In addition, the BeO OSL detectors and the radiometallic films obtained, on average, similar results, to the value In this way, it is concluded that the radiological studies are advantageous for the performance of linear tests and can facilitate and improve the measurement of the indicator dosimeters. BeO detectors can be used for in vivo evaluation during the TBI process.

O policial militar convive constantemente com a violência e risco de morte, atuando sob condições de pressão. Assim, o treinamento de policiais militares deve estar condizente com a especificidade de suas funções, proporcionando um realismo bélico e, consequentemente, expondo seu organismo à alterações fisiológicas. Estas alterações são uma resposta do Sistema Nervoso Autônomo aos estímulos internos e externos. A modulação do Sistema Nervoso Autônomo se dá através do equilíbrio entre a atuação do Sistema Nervoso Simpático e o Sistema Nervoso Parassimpático. As respostas do Sistema Nervoso Autônomo podem ser monitoradas através do comportamento da Variabilidade da Frequência Cardíaca, que é um marcador fisiológico dos impulsos autonômicos cardíacos. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi analisar o comportamento da Variabilidade da Frequência Cardíaca Pré e Pós uma sessão de treinamento de tiro com Cadetes do 1º e do 3º ano do Curso de Formação de Oficiais do Paraná. O estudo foi realizado com 48 cadetes, sendo 15 integrantes do 1º ano (idade 26,8±4,9 anos) e 33 integrantes do 3º ano (idade 25,6±3,9 anos). Os dados foram analisados no software IBM SPSS® versão 21.0. Foi realizado o teste de normalidade Shapiro-Wilk, onde se verificou distribuição simétrica e assimétrica. Para comparar os valores encontrados nos índices do 1° e 3° ano foi realizado o teste Mann Whitney. Para testar diferentes proporções encontradas, utilizou-se a frequência absoluta e relativa e o teste quiquadrado. Para todos os tratamentos estatísticos assumiu-se como valor significativo p˂0,05. Os resultados obtidos em mediana para o 1º ano foram respectivamente, para os índices MeanR-R, SDNN, rMSSD, pNN50 e razão LH/HF: 613 ms; 159,9 ms; 161,5 ms; 68% e 0,5 na Pré-sessão de treinamento de tiro. Na Pós-sessão os valores foram: 615 ms; 76 ms; 21 ms; 9% e 1,1. Para o 3º ano, os valores obtidos na Pré-sessão foram: 873 ms; 140 ms; 71 ms; 38% e 0,96 e na Póssessão: 945 ms; 167 ms; 106 ms. Os resultados demonstram maiores índices da Variablidade da Frequência Cardíaca para o 3º ano. Conclui-se que, possivelmente o maior período de permanência no curso de formação dos Cadetes do 3º ano promoveu adaptações cardíacas positivas no nodo sinusal. The police officer constantly faces violence and risk of death, thus working in an environment under pressing conditions. In order to perform properly, a police officer training must reflect the specificity of their duties. Shooting training is capable to provide a warlike realism, exposing their bodies to physiological changes. Such changes are an answer from the Autonomic Nervous System to both external and internal stimuli. Autonomic Nervous System modulation happens through the balance between actions of the Sympathetic Nervous System and the Parasympathetic Nervous System. The Autonomic Nervous System answers can be monitored through the behaviour of the Heart Rate Variability, a simple and non-invasive physiological marker of the autonomic cardiac impulses. Therefore, the aim of this study was to analyze the behaviour of Heart Rate Variability changing patterns before and after a shooting training session of cadets from the 1st year and 3rd year of Officials Graduation Course in Paraná. The study was conducted with 48 cadets, being 15 from the 1st year (26,8±4,9 years) and 33 from the 3rd year (25,6±3,9 years). Data was analyzed via IBM SPSSTM software, version 21.0. The Shapiro-Wilk normality test was conducted to verify symmetric and asymmetric distribution. In order to compare data from both 1st and 3rd-years groups the Mann Witney test was used. Absolute and relative frequency and qui-square test were used to find different proportions. To all statistic data the significant value of p

Este trabalho propõe pela primeira vez o preparo de hidrogéis físicos a base de gelatina (GE) e um derivado de tanino condensado amino-funcionalizado (comercialmente denominado de tanfloc; TN). Inicialmente, antes de preparar os hidrogéis, solução de TN (5% m/v) foi purificada por meio do processo de diálise (5 dias). Verificou-se que o TN é formado principalmente por oligômeros (massa molar < 12 kDa). Ainda, confirmou-se por meio das técnicas de microscopia eletrônica de varredura (SEM), acoplado a um detector de energia dispersiva de raio-X (EDS) e espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), que o TN como recebido, apresenta íons cloreto, cálcio e potássio como impurezas em sua composição. A estrutura do TN comercial apresenta-se compacta, organizada e esférica, enquanto o TN purificado evidenciou uma estrutura frágil sem organização. A solução de TN dialisada foi utilizada para preparar os hidrogéis GE/TN. Soluções aquosas de GE e TN foram misturadas (50°C) para conceber blendas estáveis. Então, as blendas GE/TN foram acondicionadas a 4°C (24 h). Após, foram obtidos pela primeira vez hidrogéis GE/TN termossensíveis, sendo a temperatura de gelificação dos hidrogéis determinada por medidas do módulo de armazenamento (G’) em função da temperatura. Os hidrogéis GE/TN foram caracterizados por meio de ensaios reológicos, espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), espectroscopia de fotoelétrons de raios-X (XPS) e SEM. Os ensaios reológicos revelaram que os hidrogéis apresentam temperatura sol-gel acima da temperatura do corpo humano (37°C). Imagens SEM mostraram uma morfologia com poros interconectados, distribuídos de forma irregular na superfície dos materiais. A amostra GE90/TN10 (formada por meio de uma blenda com 90 vol% de GE (4,0% m/v) e 10 vol% de TN) apresentou atividade antimicrobiana contra Escherichia coli (E. coli) devido à difusão de TN na placa de cultura do microrganismo, enquanto que a amostra GE50/TN50 (formada por meio de uma blenda com 50 vol% de GE (4,0% m/v) e 50 vol% de TN) não apresentou halo de inibição contra E. coli. Este efeito se deve à maior estabilidade do hidrogel GE50/TN50 em solução PBS por até 7 dias. Devido à essa propriedade, esse hidrogel físico foi aplicado como matriz scaffold para promover adesão e proliferação de células tronco mesenquimais do tecido ósseo (BMSCs). O hidrogel GE50/TN50 apresentou citocompatibilidade com células BMSCs. Ainda, imagens de fluorescência e SEM revelaram que o hidrogel GE50/TN50 atuou como scaffold, pois em 7 dias, a matriz promoveu fixação, proliferação e o espalhamento de células BMSCs em sua superfície. Esse material a base de GE e TN apresenta potencial aplicação na área de engenharia de tecidos, atuando como matriz scaffold. This work proposes for the first time the preparation of physical hydrogels based on gelatin (GE) and an amino-functionalized condensed tannin derivative (commercially called tanfloc; TN). Firstly, before preparing the hydrogels, TN solution (5% w/v) was purified by the dialysis process (5 days). It has been found that TN is primarily formed by oligomers (molar weight < 12 kDa). It was also confirmed by means of scanning electron microscopy (SEM), coupled to an X-ray dispersive energy detector (EDS), infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), that the as-received TN presents chloride, calcium and potassium ions as impurities in its composition. The structure of the commercial TN is compact, organized and spherical, whereas the purified TN shows a brittle structure without organization. The dialyzed TN solution was used to prepare the GE/TN hydrogels. Aqueous solutions of GE and TN were mixed (50 °C) to design stable blends. Then, GE/TN blends were conditioned at 4 °C (24 h). Afterward, thermosensitive GE/TN hydrogels were obtained for the first time, being the gelling temperatures of the hydrogels determined by measurements of the storage modulus (G') as a function of the temperature. GE/TN hydrogels were characterized by rheological tests, FTIR, XPS and SEM. Rheological tests revealed that the hydrogels had a sol-gel temperature above the human body temperature (37 °C). SEM images showed a morphology with interconnected pores, which are irregularly distributed on the hydrogel surfaces. The GE90/TN10 sample (formed from a blend composed of 90 vol% GE (4.0% w/v) and 10 vol% TN) showed antimicrobial activity against Escherichia coli (E. coli) due to the diffusion of TN in the culture plate seeded with the bacterium, while the GE50/TN50 sample (formed from a blend composed of 50 vol% GE (4.0% w/v) and 50 vol% TN) showed no inhibition halo against E. coli. This effect is due to the greater stability of the GE50/TN50 hydrogel in PBS solution for up to 7 days. Because of this property, this physical hydrogel was applied as a scaffold matrix to promote adhesion and proliferation of bone mesenchymal stem cells (BMSCs). The GE50/TN50 hydrogel presented cytocompatibility with BMSCs. Furthermore, fluorescence and SEM images revealed that the GE50/TN50 hydrogel acted as scaffold, because within 7 days the matrix promoted fixation, proliferation and spreading of BMSCs on its surface. This material based on GE and TN presents can have a potential application in the tissue engineering field, acting as a scaffold matrix.

Este estudo apresenta o desenvolvimento de uma rotina de controle de qualidade para espectroscopia de prótons por ressonância magnética, realizado no equipamento Siemens Avanto Fit 1,5 T. O objetivo do estudo é avaliar a repetibilidade do sistema na aquisição de espectroscopia single e multi voxel, utilizando as técnicas STEAM (Stimulated Echo Acquisition Mode) e SE (spin echo), também chamada de PRESS (Point Resolved Spectroscopy) analisando dados de dois metabólitos: Acetato e Lactato, em relação a amplitude do pico e integral abaixo da área do pico, para tempos de eco curtos e longos. O phantom D170 Spectroscopy foi posicionado na bobina de radiofrequência head matrix 18 canais, o protocolo de controle de qualidade do fabricante foi utilizado. Um total de 15 amostras foram obtidas em duas datas diferentes, sendo 8 amostras no primeiro dia, um intervalo de 30 dias e 7 amostras no segundo dia, posteriores a manutenção preventiva do equipamento, garantindo então que os outros parâmetros estão dentro da normalidade. As informações foram coletadas, os dados tabulados e analisados graficamente. O teste de homogeneidade do campo magnético teve resultados abaixo dos valores estabelecidos pelas normas regulamentadoras, o que garante a precisão na identificação do pico de frequência da água, para posterior aplicação da técnica de supressão da água. Observou-se que a técnica SE/PRESS se mostrou mais vantajosa, pois tem maior razão sinal ruído, porém a técnica STEAM pode ser preferível em pacientes não colaborativos. A partir da metodologia estabelecida, visto que o fabricante não disponibiliza valores de referência, o teste de repetibilidade foi aplicado para que o controle de qualidade espectral fosse adquirido, foram estabelecidos intervalos de referência. Com estes resultados, a rotina de poderá ser inserida na rotina de testes periódicos, os valores de linha de base poderão ser definidos para os demais equipamentos da clínica. Esta determinação do referencial do equipamento resulta em maior confiabilidade no método e, consequentemente, do diagnóstico decorrente dele. This study presents the development of a quality control routine for proton magnetic resonance spectroscopy performed on the Siemens Avanto Fit 1,5 T equipment. The objective of this study is to evaluate the repeatability of the system in the acquisition of single and multi voxel spectroscopy, using the STEAM (Stimulated Echo Acquisition Mode) and SE (spin echo) techniques, also called PRESS (Point Resolved Spectroscopy), analyzing data from two metabolites: Acetate and Lactate, in relation to peak amplitude and integral below the peak area, for short and long echo times. The phantom D170 Spectroscopy was positioned on the 18-channel head matrix radio frequency coil, the manufacturer's quality control protocol was used. A total of 15 samples were obtained on two different dates, being 8 samples on the first day, a 30 day interval and 7 samples on the second day, after the preventive maintenance of the equipment, ensuring that the other parameters are within the normal range. The information was collected, the data tabulated and analyzed graphically. The test of homogeneity of the magnetic field had results below the values established by the regulatory standards, which guarantees the accuracy in the identification of the peak of frequency of the water, for later application of the technique of water suppression. It was observed that the SE / PRESS technique was more advantageous because it has a higher signal-to-noise ratio, but the STEAM technique may be preferable in noncollaborative patients. From the established methodology, since the manufacturer does not provide reference values, the repeatability test was applied so that the spectral quality control was acquired, reference intervals were established. With these results, the routine can be inserted in the routine of periodic tests, the values of baseline can be defined for the other equipment of the clinic. This determination of the equipment reference results in greater reliability in the method and, consequently, in the diagnosis resulting from it.

O Acidente Vascular Encefálico (AVE) é considerado a terceira causa morte em adultos em todo o mundo e a primeira no Brasil, dentro do grupo de doenças vasculares cerebrais. Estima-se que, 75% dos casos devam apresentar algum tipo de dependência física e sejam removidos de suas atividades de trabalho, causando grande impacto social e familiar para esses indivíduos. Após a injúria neurológica, mudanças ocorrem no próprio encéfalo na tentativa de recuperação do dano, o que chamamos de recuperação biológica espontânea, admitindo-se ocorrer nos primeiros meses, com maior intensidade no primeiro mês. Nesse período, é de suma importância que o indivíduo seja exposto a experiências motoras e sensitivas, ou seja, um programa de fisioterapia constante, para que possa potencializar sua recuperação funcional. Este trabalho tem por objetivo avaliar o impacto do programa de fisioterapia oferecido nos primeiros 30 dias aos pacientes que sofreram AVE e são atendidos em uma unidade pública de saúde. 56 voluntários participaram desta pesquisa, sendo destes, 30 indivíduos que não sofreram AVE ou qualquer outro agravante incapacitante (Grupo Saudáveis - GS) e 26 indivíduos com 48 horas após sofrerem AVE, selecionados dentro da enfermaria de neurologia e pronto socorro do Hospital de Clínicas da Universidade Federal do Triângulo Mineiro, mediante indicação médica. Os voluntários do grupo AVE foram subdivididos em dois grupos: GC - Grupo controle, com 14 voluntários que receberam o tratamento fisioterápico oferecido pelo Hospital de Clínicas da Universidade Federal do Triângulo Mineiro - no pós alta, cada indivíduo tomou sua decisão em relação ao tratamento subsequente, sem qualquer intervenção por parte dos pesquisadores; GI - Grupo intervenção, com 12 voluntários que foram submetidos ao programa completo de intervenção fisioterápica baseada no mesmo Procedimento Operacional Padrão (POP) preconizado para ser seguido pelos profissionais do Hospital de Clínicas da Universidade Federal do Triângulo Mineiro – durante a internação e no pós alta esses indivíduos foram submetidos à sessões de reabilitação três vezes por semana. O GS foi avaliado em um único momento, pelas escalas de Fugl-Meyer e Wolf, para servir de parâmetro na avaliação da recuperação funcional dos grupos GC e GI. Os voluntários dos grupos GC e GI foram avaliados em três momentos: 48 horas após o AVE, pelas escalas do National Institute of Health Stroke Scale (NIHSS - USA), Fugl-Meyer e Wolf; e após 15 dias e 30 dias, pela aplicação das escalas Fugl-Meyer e Wolf. Todas as avaliações e a intervenção do GI foram realizadas pelo mesmo profissional, para minimizar qualquer viés. Na primeira avaliação com 48 horas, os grupos GC e GI apresentaram médias aproximadas, demonstrando semelhança entre os grupos. Na avaliação pela escala Fugl-Meyer, os sujeitos do grupo GS apresentaram escore total de 138,53 ± 2,14 (média ± desvio padrão). Após 30 dias, os sujeitos dos grupos AVE apresentaram os seguintes valores para a escala Fugl-Meyer: GC - 105,13 ± 21,12; e GI: 129,46 ± 9,51. Observa-se um nítida melhora na recuperação funcional do GI em relação ao GC, aproximando-se dos escores do grupo GS. A avaliação pela escala Wolf mostrou resultados similares. Na avaliação inicial (48h) os GC e GI apresentaram resultados similares com maior dificuldade de flexão e abdução de ombro na realização das tarefas (apenas 7 voluntários de cada grupo conseguiram executar tarefas que exigiam estes graus de liberdade). No entanto, na avaliação após 15 dias, não se observou mudanças no GC, ao passo que no GI percebeu-se uma melhora significativa, com 11 dentre os 12 indivíduos realizando as tarefas solicitadas. Na terceira avaliação (30 dias), os sujeitos do GI melhoraram ainda mais seus tempos para realização das tarefas, enquanto os sujeitos do GC mantiveram-se com dificuldades para flexão e abdução de ombro. Tais resultados nos permitem concluir que, partindo de um basal semelhante, após 30 dias de intervenção o GI demonstrou melhor recuperação funcional bem superior ao GC, se aproximando dos valores do GS. Tal fato aponta que o POP preconizado pela unidade de saúde estudada, aliado à um protocolo de reabilitação funcional após alta pode ser efetivo para recuperação funcional de sujeitos acometidos por AVE. No entanto, os resultados percebidos pelo grupo GC, demonstram que existem deficiências importantes na assistência em saúde efetivamente oferecida aos pacientes vítimas de AVE por parte da unidade pública de saúde onde este trabalho foi realizado. Stroke is considered the third leading cause of death in adults worldwide and the first in Brazil, when considering cerebrovascular diseases. It is estimated that 75% of the cases must present some type of physical dependence and be removed from their work activities. After a neurological injury, changes occur in the brain in an attempt to recover from the damage - spontaneous biological recovery. Such changes are thought to occur in the first months and with greater intensity in the first month after the injury. In this period, it is extremely important that the individual is exposed to motor and sensory experiences, that is, a program of rigorous physiotherapy, so that it can potentiate functional recovery. This study aims to evaluate the impact of the physiotherapy program offered by a public health unit in the first 30 days after stroke. A total of 58 volunteers were selected, 30 of whom were not affected by stroke or any other incapacitating aggravating factor (Healthy Group - HG) and 28 individuals recruited within 48 hours after suffering stroke - selected within the neurology and emergency department of the Hospital de Clínicas da Universidade Federal of the Minas Gerais Triangle, and according to proper medical indication. The volunteers of the Stroke group were subdivided into two groups: CG - Control group, with 15 volunteers who received the physiotherapeutic treatment offered by the Clinical Hospital of the Federal University of the Triângulo Mineiro - in the post discharge period, each individual made his/her own decision regarding the subsequent treatment, without any intervention on the part of the researchers; IG - Intervention group, with 13 volunteers who underwent a complete program of physical therapy intervention based on the same Standard Operating Procedure (SOP) recommended to be followed by the professionals of the Clinical Hospital of the Federal University of Triângulo Mineiro - in the post-discharge period these individuals were submitted to rehabilitation sessions three times a week. The HG was evaluated in a single moment by the Fugl-Meyer and Wolf scales to serve as a parameter in the evaluation of the functional recovery of the CG and IG. The volunteers of the GC and GI were evaluated: 48 hours after the stroke, using the National Institute of Health Stroke Scale (NIHSS - USA), and Fugl-Meyer and Wolf scales; and after 15 days and 30 days, using the Fugl-Meyer and Wolf scales. All evaluations and the interventions on the IG were carried out by the same professional to minimize any bias. In the first evaluation (48 hours), GC and GI presented similar means. Subjects in the GS showed the following total mean Fugl-Meyer scores: 138.53 ± 2.14 (mean ± standard deviation). After 30 days, the subjects of the stroke groups presented a total score for the Fugl-Meyer scale equal to: 105.13 ± 21.12 (CG) and 129.46 ± 9.51 (IG). There is a clear improvement in the functional recovery of the GI in relation to the CG, approaching the scores of the GS. The Wolf scale assessment showed similar results. In the initial evaluation (48 hours) the CG and IG presented similar results, with greater difficulty to flex and abduct the shoulder for the accomplishment of various tasks (only 7 volunteers from each group were able to perform tasks that required these degrees of freedom). However, in the evaluation after 15 days, while no changes were observed in the CG, it was noticed a significant improvement in IG, with 11 (out of 12) individuals performing the requested tasks. In the third evaluation (30 days), the GI subjects improved their time to perform the tasks even more, while the subjects of the CG remained with difficulties for flexion and abduction of the shoulder. These results allow us to conclude that, starting from a similar baseline, after 30 days of intervention the GI showed a better functional recovery than the CG, approaching GS values. This fact indicates that the SOP recommended by the studied health unit, together with a functional rehabilitation protocol after discharge, can be effective for the functional recovery of stroke patients. However, the results perceived by the CG group demonstrate that there are significant deficiencies in the health care effectively offered to the victims of stroke by the public health unit where this work was performed Dissertação (Mestrado)

A tomografia computadorizada (TC) é um dos métodos de diagnóstico por imagem mais utilizados atualmente. Mesmo com os avanços tecnológicos, deve-se continuar realizando dosimetria, buscando manter a dose mais baixa possível e preservando o padrão de qualidade diagnóstica do exame. O objetivo deste trabalho é avaliar as doses em órgãos radiossensíveis (cristalino, tireoide, mama, gônadas masculina e feminina e pele) utilizando um simulador antropomórfico Alderson Rando, modelo masculino, com um acessório simulando a mama. Para realizar as medições, utilizou-se dosímetros termoluminescentes (TLD) do tipo LiF:Ti,Mg calibrados com energia de 120 kV. Os testes foram realizados em dois equipamentos: um tomógrafo Siemens Somaton Definition AS+ de 128 cortes e um GE Revolution CT de 512 cortes. Os protocolos utilizados nas exposições foram crânio, tórax, abdômen e coronárias, os mesmos rotineiramente aplicados na clínica. Para cada protocolo, dois pares de dosímetros foram posicionados nas regiões radiossensíveis e um par na região do isocentro do protocolo para se determinar a dose de entrada na pele. Após as exposições, os dosímetros foram colocados em uma leitora do modelo RA'94 para obtenção da dose absorvida. Foram calculadas as doses equivalentes recebidas por cada órgão e anotados os valores de índice de dose volumétrico em tomografia computadorizada (CTDIvol) e produto dose pelo comprimento (DLP) fornecidos pelo equipamento em cada protocolo. Os resultados para a dose absorvida mostram que o cristalino é o órgão que recebe a dose mais elevada nos dois equipamentos, ambos no protocolo para crânio. A dose no tomógrafo GE é de aproximadamente 30,8 mSv e no tomógrafo Siemens de 26,5 mSv. Comparado resultados do CTDIvol e do DLP deste trabalho com outros estudos em equipamentos diversos, o Siemens e GE obtiveram resultados melhores para o protocolo de abdômen com todos os valores abaixo dos da literatura. No protocolo de tórax, o GE tem o melhor resultado em relação ao Siemens, que ultrapassa o melhor valor encontrado nos estudos em 22% para o CTDIvol e em 4,1% para o DLP. Já para o protocolo de crânio o equipamento que apresenta o melhor resultado foi o da Siemens com os valores de CTDIvol 250,1% menores que o da literatura e DLP 44,0% abaixo. Quando comparados aos estudos apresentados, os dois equipamentos obtiveram doses abaixo de limites de referência do American College of Radiology (ACR) para os protocolos de crânio e abdômen. Os resultados obtidos neste estudo mostram o bom desempenho dos protocolos aplicados, resultando em doses que contribuem para cumprir limites de risco esperados ou menores, para os órgãos radio sensíveis. Computed tomography (CT) is one of the current most used imaging methods. In spite of the technological advances, it is necessary to continue performing dosimetry measurements, trying to keep the dose as low as possible and preserving the standard of diagnostic quality of the exam. The objective of this study is to evaluate doses in radio-sensitive organs (crystalline, thyroid, breast, male and female gonads and skin) using an anthropomorphic simulator Alderson Rando, male model, with an accessory simulating the breast. To perform the measurements, thermoluminescent dosimeters (TLD) of the LiF: Ti,Mg type were used. They were calibrated with 120 kV energy. The tests were performed on two devices: a 128 slices Siemens Somaton Definition AS+ scanner and a 512 slices GE Revolution CT. The protocols used in the exposures were head, chest, abdomen and coronaries, the same routinely applied in the clinic. For each protocol, two pairs of dosimeters were positioned in the radio sensitive regions, and one pair in the isocenter region of the protocol to determine the entrance skin dose. After the exposures, the dosimeters were placed in a RA'94 model reader in order to obtain the absorbed dose. The equivalent doses received in each organ were calculated and the values of volume computed tomography dose index (CTDIvol) and dose length product (DLP) provided by the equipment in each protocol were recorded. Results for the absorbed dose show that the lens is the organ receiving the highest dose in the two devices, both in the head protocol. In the GE scanner, the dose is approximately 30.9 mSv and the Siemens CT is 26.5mSv. Comparing CTDIvol and DLP results of this work with other studies in different equipment, Siemens and GE obtained better results for the abdomen protocol with all values below those in the literature.For the chest protocol, GE has the best result compared to Siemens, which exceeds the best value found in the studies in 22% for CTDIvol and 4.1% for DLP. For the head protocol, the equipment with the best result was Siemens with the values of CTDIvol 250.1% lower than that of the literature and DLP 44,0% below them. Compared with the studies presented, the two devices performed with doses below the American College of Radiology (ACR) reference limits for the head and abdomen protocols. The results obtained in this study show the good performance of the protocols applied, resulting in doses that contribute to meet expected or lower risk limits for the radio-sensitive organs.

Objetivo: analisar a temperatura da mama puerperal utilizando termografia por infravermelho.Método: estudo realizado no Banco de Leite Humano de um Hospital de Curitiba em 2011. Selecionou-se aleatoriamente uma lactante com ingurgitamento bilateral nos quadrantes externos das mamas, e inspecionou-se a temperatura.Resultados: encontrou-se um lobo mamário macio com assimetria térmica de 1,5ºC, comparado à região contralateral, mas não se identificou assimetria térmica na temperatura geral entre as mamas.Conclusão: este caso sugere que assimetria térmica na mama puerperal está relacionada ao volume de leite nos lobos e não a disfunções ou patologias nesses lobos. O estudo abre perspectivas para aprofundamento da compreensão da fisiologia lactacional com a ampliação do grupo amostral avaliado nesta pesquisa. A termografia é uma técnica adequada às lactantes, mas requer sala apropriada, tempo para aclimatação e conhecimento da anatomia mamária. Objective: to analyze puerperal breast temperature using infrared thermography.Method: study performed at the Human Milk Bank of a Hospital in Curitiba, Brazil. A lactating mother with bilateral engorgement in the external breast quadrants was randomly selected and the temperature was measured.Results: A soft mammary lobe was found, with thermal asymmetry of 1.5ºC, compared to the contralateral region, however no thermal asymmetry was identified in the general temperature between the breasts.Conclusion: this case suggests that thermal asymmetry in the puerperal breast is related to the volume of milk in the lobes and not to dysfunctions or pathologies in these lobes. The study indicates possibilities for deepening the understanding of lactational physiology with the amplification of the sample group evaluated in this study. Thermography is a technique suitable for lactating mothers, however requires an appropriate room, time for acclimatization and knowledge of the mammary anatomy. Objetivo: Analizar la temperatura de la mama puerperal utilizando termografía infrarroja.Método: Estudio realizado en Banco de Leche Humana de hospital de Curitiba en 2011. Se seleccionó aleatoriamente una lactante con ingurgitación bilateral en cuadrantes externos de las mamas, y se verificó la temperatura.Resultados: Se halló un lóbulo mamario blando con asimetría térmica de 1,5ºC comparado con la zona contralateral, no identificándose asimetría térmica en temperatura general entre mamas.Conclusión: Este caso sugiere que la asimetría térmica en la mama puerperal está relacionada con el volumen de leche en los lóbulos, y no con disfunciones o patologías en dichos lóbulos. El estudio ofrece perspectivas para profundizar la comprensión de la fisiología lactante, ampliando el grupo muestral evaluado en este estudio. La termografía es una técnica adecuada para las lactantes, aunque requiere de ámbito adecuado, tiempo de aclimatación y conocimiento de la anatomía mamaria.

Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2019. O trabalho apresenta uma proposta de compressão de sinais de eletrocardio-grafia (ECG) de um único canal baseada em codificações multidimensionais. A compressão dos sinais organizados em mais altas dimensões busca aproveitar, além da correlação entre as amostras unidimensionais (1D) sucessivas, a correlação inter-beat, ou de pulso a pulso, observada ao justapor os segmentos para conseguir aumentar a eficiência do processo de codificação. Para a compressão foram usados três codificadores de imagem e de vídeo no estado da arte, sendo estes o DAALA [1], o AV1 (AOMedia Video 1 ) [2] e o HEVC (High Efficiency Video Coding) [3]. Para possibilitar o uso destes codificadores, os sinais 1D foram pré-processados de forma a se apresentarem ora como sinais bidimensionais (2D), ora como sinais tridimensionais (3D). Os testes da codificação bidimensional foram realizados com os três codificadores no modo intraframe, e os testes da codificação tridimensional foram realizados com os codificadores AV1 e HEVC no modo interframe. Todos os algoritmos propostos foram testados sobre o banco de sinais reais de eletrocardiografia do MIT-BIH Arrhythmia Database [4], disponível por meio de acesso livre e gratuito, e os resultados foram avaliados segundo métricas objetivas de taxa e de distorção, a saber, a Razão de Compressão (CR, do inglês Compression Ratio) e a Raiz da Diferença Média Percentual (P RD, do inglês Percentage Root Mean Square Difference). Dentre todas as abordagens propostas, o HEVC 2D obteve o melhor desempenho, seguido do AV1 2D e de suas respectivas abordagens 3D, e a abordagem menos eficiente foi verificada para o DAALA. Os resultados da técnica proposta são comparados com os de vários outros trabalhos. Na comparação com os resultados da literatura, o método ora apresentado ́e competitivo segundo os critérios de avaliação objetiva, sendo que apresenta os melhores resultados para diversos dos sinais testados. This work presents a proposal for single channel electrocardiography (ECG) signal compression based on multidimensional coding. In addition to the correlation between successive one-dimensional (1D) samples, the compression of signals organized in higher dimensions seeks to take advantage of the inter-beat (or pulse-to-pulse) correlation, observed by juxtaposing the segments to increase the coding process efficiency. State-of-the-art image and video encoders were used for compression: DAALA [1], AV1 (AOMedia Video 1) [2] and HEVC (High Efficiency Video Coding) [3]. To enable the use of these encoders, the1D signals were preprocessed to present either as two-dimensional (2D) or sometimes three-dimensional (3D) signals. Two-dimensional coding tests were performed with the encoders in intraframe mode, and three-dimensional coding tests were performed with the AV1 and HEVC coders in interframe mode. All proposed algorithms were tested against the MIT-BIH Arrhythmia Database real electrocardiography signal bank [4], available through free and open access, and the results were evaluated using objective rate and distortion metrics, namely the Compression Ratio (CR) and Percentage Root Mean Square Difference (PRD). Among all proposed approaches, HEVC 2D had the best performance, followed by AV1 2D and their respective 3D approaches, and the least efficient approach was found for DAALA. The results of the proposed technique are compared with those of several other works. In comparison with the literature results, the method presented here is competitive according to the objective evaluation criteria and presents the best results for several of the tested signals.

Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Os nebulizadores pneumáticos e ultrassônicos são cada vez mais utilizados por crianças, idosos ou doentes crônicos, devido à facilidade com que estes meios entregam os fármacos através de uma suspensão em aerossol. A escolha de nebulizadores está relacionada à capacidade desses equipamentos de realizar a entrega de fármacos de forma localizada no trato respiratório, propiciando uma maior eficiência da absorção através do pulmão. O presente trabalho tem como objetivo caracterizar os diâmetros das gotículas por faixas de “partículas respiráveis” geradas por uma amostra de nebulizadores comercializados no mercado brasileiro, utilizando a técnica de incidência laminar direta (ILD). Foram tomados como amostra seis (6) nebulizadores de marcas diferentes, sendo 4 pneumáticos e 2 ultrassônicos. No procedimento de nebulização as imagens das gotículas aero dispersas foram capturadas através da técnica ILD (Incidência Laminar Direta) que consiste em uma câmera digital de alta velocidade acoplada a um microscópio invertido tendo as imagens capturadas processadas por um software em ambiente MATLAB® para a caracterização automatizada das faixas de diâmetro das gotículas aero dispersas geradas no processo de nebulização. Foram elaborados histogramas de distribuição do diâmetro das gotículas dos seis nebulizadores pesquisados enfatizando a faixa das gotículas respiráveis, i.e., diâmetros compreendidos entre 1,0-5,0 µm. Os resultados atestaram que cada nebulizador tem uma característica própria de entrega da suspensão aerodinâmica no processo de nebulização. Esta característica está intimamente relacionada na capacidade dos mesmos em gerar gotículas na faixa classificada como respiráveis. Os resultados das medidas apontam para uma outra forma de classificação dos nebulizadores tendo por base o critério anteriormente citado. Devido às características próprias de cada nebulizador em gerar a nuvem aerodinâmica, torna-se plausível o desenvolvimento futuro de um protocolo de avaliação mais abrangente, tendo por base a entrega de gotículas na faixa ideal, proporcionando um melhor balizamento da eficiência dos nebulizadores domésticos na administração de fármacos por inalação. Pneumatic and ultrasonic nebulizers are increasingly used by children, the elderly, or the chronically ill, because of the ease with which these devices deliver the drugs through an aerosol suspension. The choice of nebulizers is related to the ability of these devices to perform the delivery of drugs in a localized way in the respiratory tract, providing a greater efficiency of absorption through the lung. The aim of the present work is to characterize the diameters of the micro droplets by bands of "breathable particles" generated by a sample of commercial nebulizers commercialized in the Brazilian market, using the technique of direct laminar incidence (ILD).Six (6) nebulizers of different marks were taken as samples, being 4 pneumatic and 2 ultrasonic. In the nebulization procedure the images of the dispersed aero micro droplets were captured through the ILD (Direct Laminar Incidence) technique consisting of a high-speed digital camera coupled to an inverted microscope and the captured images processed by software in an environment MATLAB® for the automated characterization of the diameter bands of the dispersed aero micro droplets generated in the nebulization process. Histograms of the micro droplet diameter distribution of the six nebulizers surveyed were developed emphasizing the range of breathable micro droplets, i.e., diameters ranging from 1.0-5.0 µm. The results attest that each nebulizer has its own characteristic of delivering the aerodynamic suspension in the nebulization process. This feature is closely related in their ability to generate micro droplets in the range classified as breathable. The results of the measurements point to another way of classifying nebulizers based on the criterion previously mentioned. Due to the haracteristics of each nebulizer in generating the aerodynamic cloud, it becomes plausible the future development of a more comprehensive evaluation protocol, based on the delivery of micro droplets in the ideal range, providing a better marking of the efficiency of the domestic nebulizers in the administration of drugs by inhalation.

ALBUQUERQUE, Jeniffer Emídio de Almeida, também é conhecido(a) em citações bibliográficas por: ALMEIDA, Jeniffer Emídio FACEPE A epilepsia é uma das doenças neurológicas mais comuns no mundo. Apresenta diversas etiologias e está associada a capacidade do cérebro em gerar crises epilépticas em decorrência de mudanças no comportamento neuronal causadas pelo disparo anormal sincrônico e rítmico de grupos neuronais. O diagnóstico é realizado com o auxílio do Eletroencefalograma, que permite visualizar eventos anormais na atividade elétrica cerebral. Apresentar atividades anormais como presença de espiculas é fundamental para o diagnóstico clínico, entretanto, para captar atividades paroxísticas epilépticas, comumente, são necessários registros mais longos, tornando o procedimento exaustivo para o profissional e paciente, desta forma, pretende-se, através do uso de aprendizagem de máquina e de trechos de foto estimulação, prever se o paciente irá apresentar paroxismos epilépticos ou não, reduzindo, desta forma, o tempo de exame. Os pacientes foram divididos em dois grupos, onde no primeiro estão os que apresentam espículas e no segundo, os que não apresentaram. Utilizou-se duas bases de dados para testar os classificadores, para cada banco de dados foram estabelecidas duas classes: uma denominada “Com espículas” e a outra “Sem espículas”, onde testou-se os classificadores SVM, linear e polinomial; Random Forest; Bayes Net e Naive Bayes. Com os testes utilizados para os classificadores durante o estudo, verificou-se taxas de acerto na classificação de 97,7% a 100%, com tempo de duração para cada teste variando de 0,55 segundos, o mais rápido, a 133,22 segundos, o mais demorado. Observou-se que, a partir dos classificadores testados com as duas bases de dados utilizadas, é possível obter boas taxas de acerto, entretanto, é possível que os números variem quando inseridos mais registros, além da possibilidade da diminuição nas taxas de acerto aumento do erro na classificação das instancias e aumento do tempo para classificação. Epilepsy is one of the most common neurological diseases worldwide. It presents several etiologies and is associated with the brain's ability to generate epileptic seizures due to changes in neuronal behavior caused by the synchronous and rhythmic abnormal firing of neuronal groups. The diagnosis is performed with the aid of the Electroencephalogram, which allows the visualization of abnormal events in the cerebral electrical activity. The presence of abnormal activities such as spicules is fundamental for clinical diagnosis. However, in order to capture paroxysmal epileptic activities, longer records are usually necessary, making the procedure exhaustive for the professional and patient. In this way, the author aimed to use machine learning techniques combined to photo stimulation to predict whether the patient will exhibit epileptic paroxysms or not, thereby reducing the examination time. The patients were divided into two groups, the first group showed spicules and the second group did not show this marker. Two databases were used to test the classifiers; two classes were established for each database: one called "With spicules" and the other "Without spicules". The classifiers SVM, using linear and polynomial kernel; Random Forest; Bayes Net and Naïve Bayes were tested. From the study, accuracy ranged from 97.7% to 100%, with duration time for each test ranging from 0.55 seconds, for the fastest test, and 133.22 seconds, for the most time consuming one. It was found that, from the classifiers tested and the two databases used, it is possible to obtain good classification performance. However, it is possible that the results change if more data are inserted, there is a possibility of a decrease in accuracy rates, such as an increase in error and in the classification time.

Quando o assunto é saúde, algumas aplicações e ferramentas oferecem serviços de apoio à decisão. Muitas dessas são usadas para controle e combate às doenças, que afligem a humanidade, através de sistemas de informações que possibilitam a sistematização do conhecimento e do assunto problema abordado. No caso das doenças infecciosas, que aparecem e desaparecem, como é o caso das arboviroses, seu impacto é imprevisível e muitas vezes de grande repercussão sobre a morbidade e mortalidade, especialmente entre população de baixa renda, jovens, idosos e mulheres. Dentre as arboviroses conhecidas, a Zika deixou o cenário mundial em alerta desde os recentes surtos associados a ela, em especial o aumento das notificações dos casos de microcefalia e outras complicações, que antes não haviam sido relatadas na mesma proporção epidemiológica. Dentro deste contexto, este estudo teve por finalidade compilar conhecimentos sobre Zika, listar potenciais requisitos e características do controle e avaliação do Zika Vírus. A metodologia adotada foi dividida em três etapas, a primeira foi caracterizada por uma revisão da literatura, seguida por um mapeamento sistemático onde foram identificados requisitos e estes passaram por classificação e priorização com base no método ATAM (Architecture Trade-Off AnalysisMethod). O produto deste trabalho é composto pela lista de requisitos e por uma árvore de utilidades, esta que demonstra a importância de cada requisito definido para a modelagem do sistema, de acordo com a lista de requisitos candidatos. When it comes to health, some applications and tools offer decision support services. Many of these are used to control and combat diseases, which afflict humanity, through information systems that enable the systematization of knowledge and the problem issue addressed. In the case of infectious diseases, which appear and disappear, as is the case with arboviruses, their impact is unpredictable and often has a great impact on morbidity and mortality, especially among low-income populations, young people, the elderly and women. Among the known arboviruses, Zika has put the world scene on alert since the recent outbreaks associated with it, in particular the increase in reports of cases of microcephaly and other complications, which had not previously been reported in the same epidemiological proportion. Within this context, this study aimed to compile knowledge about Zika, list potential requirements and characteristics of the control and evaluation of the Zika Virus. The adopted methodology was divided in three stages, the first was characterized by a literature review, followed by a systematic mapping where requirements were identified and these went through classification and prioritization based on the ATAM method (Architecture Trade-Off Analysis Method). The final product of this work consists of the list of requirements and a tree of utilities, which demonstrates the importance of each requirement defined for the modeling of the system, according to the list of candidate requirements.

CAPES A Tomografia por Impedância Elétrica (TIE) é uma técnica de imageamento baseada na aplicação de uma corrente elétrica alternada em eletrodos posicionados na superfície do domínio, também responsáveis pela medição do potencial elétrico resultante. As principais vantagens da TIE são a portabilidade, o baixo custo associado e a não utilização da radiação ionizante. A reconstrução de suas imagens depende da resolução dos problemas direto e inverso, sendo o último um problema não linear e mal-posto. Por isso, diversos métodos de reconstrução têm sido desenvolvidos. Neste trabalho é proposta uma nova abordagem: o uso de Redes Artificiais Neurais de pesos aleatórios, especialmente Máquinas de aprendizado extremo (ELM), para aproximar sinogramas a partir de dados de potenciais elétricos e, assim, utilizar o algoritmo clássico de Retroprojeção para reconstrução da imagem. O banco de imagens sintéticas de TIE e suas reconstruções foram implementados em ambiente de GNU/Octave e as ELMs foram treinadas com 4000 imagens. De forma qualitativa, as imagens reconstruídas com as ELMs foram comparadas com as imagens originais e com as reconstruções a partir da direta aplicação do algoritmo de Retroprojeção, apresentando alta similaridade neste último caso. Os resultados também foram analisados quantitativamente com o Índice de Similaridade Estrutural e com a Relação Sinal-Ruído de pico, comprovando a consistência dos resultados. Electrical Impedance Tomography (EIT) is an image technique based on the application of an alternating electrical current on electrodes placed on the surface of the domain, which are also responsible for measuring the resulting electrical potentials. EIT main advantages are portability, low cost and non-use of ionizing radiation. EIT image reconstruction depends on the resolution of the direct and inverse problems, which is non-linear and ill-posed. Thereby, several reconstruction methods have been developed. In this work we propose a new approach: the use of random-weigthed neural networks, specially Extreme Learning Machines (ELM), to approximate sinograms from electrical potential data and, therefore, use the classical Backprojection algorithm for image reconstruction. The synthetic images data and all reconstructions were implemented in GNU/Octave environment, and ELMs were trained with 4000 images. Qualitatively, reconstructed images with ELMs were compared with original images and with reconstructions from direct application of Backprojection algorithm, showing high similarity in the last case. Results were also analyzed quantitatively with Structural Similarity Index Results and Peak Signal-to-noise ratio, proving the consistency of the results.

CAPES A incidência de câncer de mama aumenta a cada ano. A detecção precoce da doença é fundamental já que quanto mais cedo a doença é descoberta melhores são os tratamentos e as chances de cura. Atualmente, a mamografia é o padrão ouro para o diagnóstico do câncer de mama, porém este exame apresenta algumas limitações. A termografia infravermelha é uma técnica que vem sendo bastante estudada devido aos seus benefícios. Os sistemas de classificação de tumores são detalhados e complexos e de difícil utilização pelos patologistas. Portanto, a combinação de profissionais especializados e métodos de análise digital de imagens de termografias de mama pode contribuir para a melhoria do diagnóstico. A partir disso, áreas computacionais têm se dedicado à pesquisa e à proposta de métodos para tratar esses dados. A seleção de atributos desempenha uma tarefa fundamental nesse processo, pois representa um problema de fundamental importância em aprendizado de máquina. Uma das principais áreas da Inteligência Computacional é a Computação Evolucionária (CE), que se fundamenta em estratégias para resolução de problemas baseando-se em métodos evolutivos oriundos da Teoria da Evolução de Darwin, tais como os mecanismos de seleção natural, cruzamento e mutações, além do comportamento adaptativo. Neste trabalho foi proposta a seleção de atributos em imagens termográficas com lesões mamárias utilizando os Algoritmos Genéticos (AG) e a Otimização por Enxame de Partículas (PSO). O principal objetivo dessa pesquisa foi analisar principalmente as etapas de seleção de atributos e de classificação, as quais são essenciais para a obtenção de um sistema capaz de interpretar as informações de entrada e generalizar a tomada de decisão. Para avaliar o desempenho dos subconjuntos selecionados foram usados diversos classificadores, no qual o Máquina de Vetor de Suporte foi mais efetivo. Foi possível uma redução de 169 atributos com acurácia de 91,115% para 57 atributos com acurácia de 87,082% utilizando AG. Com o algoritmo PSO foi encontrado um subconjunto de 60 atributos e uma acurácia de 86,157%. Os resultados mostraram que a nossa abordagem foi positiva, sendo evidenciada por uma significativa redução na quantidade de atributos sem diminuição considerável na acurácia em relação a classificação com todos os atributos. The incidence of breast cancer increases each year. Early detection of the disease is critical since the sooner the disease is discovered the better the treatments and the chances of a cure. Currently, mammography is the gold standard for the diagnosis of breast cancer, but this test has some limitations. Infrared thermography is a technique that has been widely studied due to its benefits. Tumor classification systems are detailed, complex, and difficult for pathologists to use. Therefore, the combination of specialized professionals and methods of digital analysis of breast thermography images can contribute to the improvement of the diagnosis. From this, computational areas have been dedicated to research and the proposal of methods to treat this data. Attribute selection plays a fundamental role in this process, as it represents a fundamentally important problem in machine learning. One of the main areas of Computational Intelligence is Evolutionary Computing (EC), which is based on problem solving strategies based on evolutionary methods derived from Darwin’s Theory of Evolution, such as the mechanisms of natural selection, crossing and mutations, beyond adaptive behavior. In this work, the selection of attributes in thermographic images with breast lesions using Genetic Algorithms (AG) and Particle Swarm Optimization (PSO) was proposed. The main objective of this research was to analyze mainly the stages of attribute selection and classification, which are essential for obtaining a system capable of interpreting the input information and generalizing decision making. To evaluate the performance of the selected subsets, several classifiers were used, in which the Support Vector Machine was more effective. It was possible to reduce 169 attributes with 91,115% accuracy to 57 attributes with 87,082% accuracy using GA. With the PSO algorithm, a subset of 60 attributes was found and an accuracy of 86.157%. The results showed that our approach was positive, being evidenced by a significant reduction in the number of attributes without a considerable decrease in accuracy in relation to the classification with all attributes.

O gerenciamento e condução dos estudos clínicos envolvem diversas atividades rigorosamente observadas e seguidas, principalmente no que se refere à segurança e proteção dos sujeitos de pesquisa, às boas práticas clínicas e aos aspectos regulatórios. Os desvios de protocolo são comuns, destacados por diversos autores, e podem ser evitados. Com base nos problemas causados pelos desvios, foi desenvolvido neste estudo um aplicativo (app) para dispositivo móvel, por meio da ferramenta multiplataforma Delphi - RAD Studio XE 10.2. Este app permite armazenar de forma confidencial, informações de estudos clínicos bem como agendamento de procedimentos previstos para auxílio aos coordenadores de pesquisa clínica que atuam na área de oncologia, evitando ao máximo desvios de protocolo por falta ou esquecimento da realização de procedimentos. O app foi disponibilizado na plataforma Android via link enviado aos e-mails dos participantes da pesquisa, em dezembro de 2018. Para analisar os benefícios, utilidade, facilidade e qualidade do app, 97 participantes de todo o Brasil responderam testes de aplicabilidade e usabilidade pelo Google Forms. Os resultados indicaram alta aceitação do público alvo, considerando que 95,2% das pessoas consideraram o uso do aplicativo interessante em sua prática diária e respostas como “excelente iniciativa” foram comentados. Algumas indicações feitas pelos participantes, como por exemplo disponibilizar em lojas virtuais e em plataforma iOS, são muito úteis e serão consideradas em uma possível continuidade do projeto. Concluiu-se que o aplicativo poderá atender a uma necessidade ainda não atendida e pode ser de grande auxílio na coordenação de pesquisas clínicas nos serviços de oncologia de todo o país. The management and conduct of clinical studies involve a number of rigorously observed and followed activities, particularly regarding to the safety and protection of research subjects, good clinical practices and regulatory laws. Protocol deviations are common, highlighted by several authors, and can be avoided. Based on the problems caused by the variances, a mobile application (app) was created in this study, using the Delphi - RAD Studio XE 10.2 multiplatform tool. This app allows to store, in a confidential way, information about clinical studies, scheduled procedures and provided to aid the oncology clinical research coordinators, avoiding protocol deviations due to lack or forgetfulness of performing procedures. The app was made available on the Android platform from a link sent to the research subjects by e-mail in December 2018. To analyze the benefits, usefulness, ease and quality of the app, 97 participants from all over Brazil answered applicability and usability testing by Google Forms. The results indicated a high acceptance of the target public, considering that 95.2% of the people considered the use of the application interesting in their daily practice and answers like "excellent initiative" were commented. Some indications made by the participants, such as available in virtual stores and iOS platform, are very useful and will be considered in a possible continuity of the project. It was concluded that the application may meets an unmet need and can be of great assistance in the coordination of clinical research in oncology services throughout all over the country.

FACEPE A cistatina C (CysC) é um potente biomarcador para insuficiência renal crônica e renal aguda, além disso pode ser um indicativo de risco de sepse, e em níveis altos pode indicar pior prognóstico. Assim, o desenvolvimento de testes rápidos para a detecção e quantificação de CysC que permitam um método mais prático, rápido e econômico é desejável. Recentemente, os imunossensores eletroquímicos baseados em eletrodos interdigitados utilizando filmes condutores e nanomateriais foram abordados com sucesso para o desenvolvimento de testes à beira do leito. Isso se deve a possibilidade de desenvolver configurações de miniaturizadas e com maior sensibilidade em comparação com os elétrodos impressos em tela. Neste trabalho, os eletrodos de ouro interdigitados foram modificados por um filme de polipirrol-nanotubos de carbono obtido por eletropolimerização para formar um supercapacitor. As etapas do desenvolvimento do imunosensor foram acompanhadas por voltametrias cíclicas e pela espectroscopia da impedância eletroquímica (EIS). Os anticorpos anti-CysC foram imobilizados no filme nanoestruturado via etilenodiamamina, seguido pelo bloqueio glicina em meio ácido e alcalino. As respostas analíticas foram obtidas por medidas de EIS por resistência à transferência de carga elétrica (RCT), de acordo com o modelo eletroquímico Randles-Sevick. Amostras de soro humano foram testadas e encontradas um LOD = 7,7 ng.mL⁻¹ CysC, e intervalo linear de detecção entre 25 e 450 ng/mL. O ponto de corte foi calculado para ambas as amostras. Os sensores baseados em eletrodos interdigitados foram mostrados como dispositivos portáteis, sendo uma ferramenta potencial para ser útil em aplicações diagnósticas da CysC. Cystatin C (CysC) is a powerful biomarker for chronic renal and acute renal failure that can indicate sepsis risk, and a high level can indicate a worse prognostic. Thus, the development of rapid tests for the detection and quantification of CysC that permits a more practical, faster and economical method is desirable. Recently, electrochemical immunosensors based on interdigitated electrodes using conductive films and nanomaterials have been successfully addressed for development of point-of-care testing. This is due to the possibility of developing miniaturized configurations and with greater sensitivity compared to the printed screen electrodes. In this work, interdigitated gold electrodes were recovered by a carbon polypyrrole-nanotube film obtained by electropolymerization to form a supercapacitor. Immunosensor development steps were accomplished by cyclic voltammetries and electrical impedance spectroscopy (EIS). Anti-CysC antibodies were immobilized on the nanostructured film by ethylenediamine entrapment, followed by glycine blocking in acid and alkaline medium. Analytical responses were obtained by EIS measurements by electrical charge transfer resistance (RCT), according to Randles-Sevick electrochemical model. Serum and urine samples were tested, and it were found LOD = 7,7ng.mL⁻¹ CysC and linear range detection between 25 and 450 ng/mL. The cutoff was calculated for both samples. The sensors based on interdigitated electrodes were shown as portable devices, being a potential tool for useful in diagnostic applications that CysC allows.

O infarto agudo do miocárdio (IAM) é uma das principais causas de morte no mundo, sendo responsável por milhões de óbitos por ano. O desenvolvimento de testes rápidos e quantitativos que auxiliem no diagnóstico precoce do IAM apresenta-se como imperativo. Recentemente, o H-FABP vem sendo apontado como um eficiente marcador precoce de isquemia miocárdica, o que o torna importante no diagnóstico precoce do IAM. Nos últimos anos, os biossensores têm se revelado como um dos melhores sistemas de diagnóstico rápido devido sua alta sensibilidade, praticidade e possibilidade de análise em tempo real. O uso de nanomateriais, aliados à polímeros condutores e corantes com propriedades catalíticas, aprimoram a superfície eletroativa do biossensor, gerando um maior desempenho de sensibilidade para detecção do H-FABP. Nesta tese um imunossensor eletroquímico baseado em filme de politionina (PTh) e nanotubos de carbono (NTC) funcionalizados com azul de metileno (MB) foi desenvolvido para detecção do H-FABP, um importante marcador precoce do infarto agudo do miocárdio. O uso combinado destes nanomateriais possibilitou um melhor desempenho de sensibilidade para detecção do H-FABP. Para construção da plataforma sensora, eletrodos de ouro foram modificados através da eletropolimerização da PTh. Posteriormente, um filme nanoestruturado foi montado através da técnica de dropcasting, com uma solução de NTCs carboxilados funcionalizados com o MB (NTC@MB). Os grupos carboxilas dos nanotubos expostos na plataforma sensora foram explorados para imobilização orientada dos anticorpos anti-H-FABP. Após imobilização dos anticorpos, os sítios ativos não-reativos do filme foram bloqueados com uma solução de glicina (100mM) pH.7,4. A caracterização do sensor foi realizada utilizando a técnicas de voltametria cíclica. O filme de PTh-NTC@MB apresentou boa estabilidade quando submetido a sucessivas leituras voltametricas, não existindo deslocamento significativo dos picos (CV% para Ipa e Ipc de 3% respectivamente). A resposta amperométrica foi obtida por voltametria cíclica, mostrando respostas lineares e limites de detecção para o H-FABP, respectivamente, entre 2,5 a 25,0 ng/mL e 3,1 ng/mL em amostras tamponadas; e entre 5,0 a 25,0 ng/mL e 4,5 ng/mL em soro humano. A boa reprodutibilidade e a faixa clínica obtida com esse imunossensor suportam sua utilidade como uma ferramenta potencial para testes de diagnóstico precoce do IAM, com a vantagem de ser um método passível de portabilidade como os testes de tira lateral. Acute myocardial infarction (AMI) is one of the leading causes of death in world, being responsible for millions of deaths per year. The development of rapid and quantitative tests that help in the early diagnosis of AMI is imperative. Recently, H-FABP has been identified as an efficient early marker of myocardial ischemia, which makes it important in the early diagnosis of AMI. Biosensors have proved to be one of the best rapid diagnostic systems due to their high sensitivity, practicality and the possibility of real-time analysis. The use of nanomaterials, allied to conductors polymers and dyes with catalytic properties, enhances the biosensors electroactive surface, generating a higher sensitivity performance for the detection of H-FABP. In this thesis, an electrochemical immunoassay based on Politionine (PTh) film and carbon nanotubes (NTC) functionalized with methylene blue (MB) was developed for the detection of H-FABP, an important early marker of acute myocardial infarction. The combined use of these nanomaterials enabled a higher sensitivity performance for H-FABP detection. For the construction of the sensor platform, gold electrodes were modified by PTh electropolymerization. Subsequently, a nanostructured film was assembled by the dropcasting technique with a solution of carboxylated NTCs functionalized with MB (NTC@MB). The carboxyl groups of the nanotubes exposed on the sensing platform were exploited for targeted immobilization of the anti-H-FABP antibodies. After immobilization of the antibodies, the non-reactive active sites of the film were blocked with a glycine solution (100 mM) pH.7.4. The characterization of the sensor was performed using cyclic voltammetry technique. The PTh-NTC@MB film presented good stability when subjected to successive voltametric readings, with no significant displacement of the peaks (CV% for Ipa and Ipc of 3% respectively). The amperometric response was obtained by cyclic voltammetry, showing linear responses and detection limits for H-FABP, respectively, between 2.5 to 25.0 ng / mL and 3.1 ng / mL in buffered samples; and between 5.0 to 25.0 ng / ml and 4.5 ng / ml in human serum. The good reproducibility and the clinical range obtained with this immunosensor support its usefulness as a potential tool for early diagnosis tests of AMI, with the advantage of being a portability method such as lateral strip tests.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais Em um contexto de crescimento no desenvolvimento de Jogos Sérios para a área da Educação, ainda tem-se baixo número destes jogos voltados para pessoas com Deficiência Intelectual. Tendo em vista o potencial que a Realidade Virtual tem como tecnologia de apoio as diversas áreas do conhecimento, este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de um jogo sério com uso da tecnologia de Realidade Virtual, para servir como ferramenta de apoio à alfabetização de crianças com Deficiência Intelectual, denominado Aprendendo com Tarefas. Para isso, em um primeiro momento, foi criado um protocolo com requisitos e especificações de um jogo sério para o apoio ao ensino da escrita, leitura e fala de nome de objetos do dia-a-dia e do ambiente do jogo, que foi validado junto a profissionais da área da Educação que atuam no Atendimento Educacional Especializado (AEE). Posteriormente, a partir deste protocolo, foi desenvolvido o jogo Aprendendo com Tarefas. Para avaliar o jogo como apto para ser uma ferramenta de apoio ao processo de alfabetização das crianças com Deficiência Intelectual, adotou-se a metodologia qualitativa de avaliação. Foram aplicados dois questionários a três professoras de duas escolas de ensino fundamental da rede municipal de Uberlândia/MG, que utilizaram o jogo com oito crianças. O primeiro questionário é a respeito das próprias professoras, com dois conjuntos de perguntas: o primeiro com dados relacionados a formação acadêmica e experiência com o AEE e o segundo com perguntas sobre as percepções do jogo, registrando as avaliações e os fatos ocorridos durante a utilização do jogo com as crianças. O segundo questionário é a respeito das crianças que utilizaram o jogo, com três conjuntos de perguntas: o primeiro sobre dados do aluno, o segundo sobre seu perfil e o terceiro sobre aspectos do aluno relacionados à alfabetização. Os resultados da avaliação qualitativa foram positivos e indicaram o jogo como uma ferramenta válida para o apoio ao processo de alfabetização de crianças com Deficiência Intelectual. In a context of growth of the serious games’ development for the Education area, there is still a low number of games aimed at people with Intellectual Disability. Considering the potential of Virtual Reality (VR) as a technology to support the different areas of knowledge, this work aimed to develop a serious game using VR technology to serve as a tool to support the literacy of children with Intellectual Disability, called Aprendendo com Tarefas. For this, at first, a protocol was created with requirements and specifications of a serious game to support the teaching of writing, reading and speaking of everyday objects’ name and the game environment, which was validated together with professionals of the Education area who work in Specialized Educational Assistance (AEE). Later, the game Aprendendo com Tarefas was developed from this protocol. To evaluate the game as apt to be a tool to support the literacy process of children with Intellectual Disability, the qualitative evaluation methodology was adopted. Two questionnaires were applied to three teachers from two primary municipal schools of Uberlândia/MG city, who used the game with eight children. The first questionnaire about the teachers themselves, with two sets of questions: the first with data related to educational background and experience with the AEE and the second with questions about the perceptions of the game, recording the evaluations and the facts that occurred during the game’s play with the children. The second questionnaire about the children who used the game, with three sets of questions: the first one about the student data, the second about his/her profile, and the third about the student's aspects related to literacy. The results of the qualitative evaluation were positive and indicated the game as a valid tool to support the literacy process of children with Intellectual Disability. Dissertação (Mestrado)

Atualmente os laboratórios clínicos estão ofertando exames nos quais eles não possuem condições de realizá-los, devido a falta de equipamentos ou mesmo por falta de mão de obra especializada, com isso é feita a coleta dos exames em um laboratório e enviado para um segundo laboratório que fará toda a análise. O problema dessa prática é que torna o exame vulnerável a erros nos procedimentos e com demora na resposta ao paciente. A partir desse entendimento, o projeto desenvolvido tem como objetivo o construir um protótipo para coletar lâminas citológicas, fazendo a conversão em imagens digitais e disponibilização em tempo real através de uma plataforma na nuvem, para laboratórios de análises. Dessa forma, os laboratórios podem eliminar o processo de transporte, diminuindo o tempo levado entre a coleta e o acesso das lâminas, visando melhorar o tempo de retorno dos resultados dos exames aos pacientes e diminuir os erros nos procedimentos dos exames. O módulo coletor foi desenvolvido totalmente autônomo; em seu interior há um computador embarcado (Raspberry PI) que funciona como um microcomputador normal. Possui uma câmera digital de 5 Megapixels, especial para a Raspberry PI, fazendo a função de coletar as lâminas físicas, transformando-as em imagens digitais através de um sistema local. O sistema local de imagens foi desenvolvido com Javascript e HTML5, e roda sobre o servidor local Node.JS com CLI do Firebase no navegador da Raspberry. A plataforma que recebe as imagens e os dados dos exames, fica online 24 horas por 7 dias da semana. Fica hospedada em um servidor na nuvem que mantém o acesso ao serviço e conecta-se ao Google Firebase. Este por sua vez, armazena e gerencia todos os dados e imagens do sistema. At present the clinical laboratories are offering exams in which they are not able to perform them, due to the lack of equipment or even lack of specialized manpower, with which the exams are collected in a laboratory and sent to a second laboratory which will do the whole analysis. The problem with this practice is that it makes the examination vulnerable to procedural errors and delays in patient response. Based on this understanding, the project aims to build a prototype to collect cytological slides, converting them into digital images and making them available in real time through a cloud platform for analysis laboratories. In this way, the laboratories can eliminate the transport process, reducing the time taken between collection and access of the slides, aiming to improve the time of return of the results of the exams to the patients and to reduce errors in the procedures of the exams. The collector module was developed completely autonomous; Inside there is an embedded computer (Raspberry PI) that works like a normal microcomputer. It has a 5 Megapixel digital camera, especially for the Raspberry PI, which collects the physical slides, transforming them into digital images through a local system. The local image system was developed with Javascript and HTML5, and runs on the local Node.JS server with Firebase CLI in the Raspberry browser. The platform that receives the images and the data of the exams, goes online 24 hours by 7 days of the week. It is hosted on a server in the cloud that maintains access to the service and connects to Google Firebase. This in turn stores and manages all data and system images.

O uso da tecnologia de impressão 3D vem crescendo exponencialmente em várias áreas da medicina incluindo a cirurgia ortopédica. A tecnologia de impressão 3D utiliza recursos computacionais como programas em ambiente CAD (Computer Aided Design) e CAM (Computer Aided Manufacturing) que permitem a segmentação e modelagem dos ossos e implantes (materiais de osteossíntese e próteses). Para isto se utiliza exames de imagens como a tomografia computadorizada (TC) que possibilita a reconstrução volumétrica tridimensional do objeto a ser estudado. Desta forma é possível a realização de um estudo da arquitetura e geometria óssea principalmente de locais de anatomia complexa como as articulações, pelve e coluna vertebral. Além disto, permite a realização de planejamento cirúrgico virtual em ambiente CAD para programação como por exemplo de redução de fratura, osteotomia, posicionamento e escolha do tipo e tamanho mais adequado de material de osteossíntese ou prótese. Esta tecnologia possibilita a impressão de modelos anatômicos em escala real utilizando termoplásticos que podem ser utilizados em simulações cirúrgicas para treinamento operatório e escolha do posicionamento do material de implante no local mais adequado seguindo o planejamento cirúrgico virtual. Os objetivos deste estudo foram: Avaliar a acurácia da impressão do modelo anatômico 3D a partir de imagens de TC, avaliando os parâmetros de aquisição das imagens do exame; Produzir, utilizando programas computacionais em ambiente CAD, um modelo anatômico virtual 3D; Produzir e analisar o modelo anatômico 3D impresso com a tecnologia FDM de manufatura aditiva e avaliar o protocolo proposto de planejamento cirúrgico baseado na utilização de modelo anatômico virtual e físico em um estudo de caso de pseudoartrose de fratura coronal do côndilo femoral. Conclusão: A utilização de modelo anatômico virtual e impresso 3D, utilizando a tecnologia de manufatura aditiva FDM e como termoplástico o ABS, mostrou-se eficaz e útil no planejamento e na realização do tratamento cirúrgico da pseudoartrose de fratura coronal do côndilo femoral. The use of 3D printing technology has been growing exponentially in several areas of medicine including orthopedic surgery. 3D printing technology uses computational resources such as Computer Aided Design (CAD) and Computer Aided Manufacturing (CAM) programs that allow the segmentation and modeling of bones and implants (osteosynthesis materials and prostheses). For this, we use image exams such as computed tomography (CT) that allows the three-dimensional volumetric reconstruction of the object to be studied. In this way it is possible to perform a study the architecture and bone geometry mainly of sites of complex anatomy such as joints, pelvis and spine. In addition, it allows the accomplishment of virtual surgical planning in a CAD environment for programming such as fracture reduction, osteotomy, positioning and choice of the most appropriate type and size of osteosynthesis or prosthesis material. This technology makes it possible to print anatomical models in real scale using thermoplastics that can be used in surgical simulations for operative training and to choose the positioning of the implant material in the most appropriate place following the virtual surgical planning. The objectives of this study were: To evaluate the accuracy of 3D anatomical model printing from CT images, evaluating the acquisition parameters of the images of the exam; To produce, using computer programs in CAD environment, a 3D virtual anatomical model; Produce and analyze the 3D anatomical model printed with the FDM technology of additive manufacture and evaluate the proposed protocol of surgical planning based on the use of virtual and physical anatomical model in a case study of nonunion of the coronal fracture of the femoral condyle. Conclusion: The use of 3D virtual and printed anatomical model using the FDM additive manufacturing technology and ABS as thermoplastic was shown to be effective and useful in planning and performing the surgical treatment of nonunion of the coronal fracture of the femoral condyle.

Orientador: Yuzo Iano Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Resumo: A avaliação do sangue humano é um importante método diagnóstico para a detecção de doenças. A análise dos eritrócitos contidos no sangue contribui para a detecção de anemias e leucemias, enquanto a análise dos leucócitos possibilita diagnósticos de inflamações e/ou infeções. O sangue é analisado através do hemograma, o qual é dependente de metodologias automatizadas e/ou manuais. A dependência das áreas médicas de novas tecnologias, conduz o presente estudo ao objetivo de desenvolver algoritmos de segmentação de imagens que atendam aos critérios de eficiência e confiabilidade para detecção e contagem de células sanguíneas e que sejam capazes de determinar os índices hematimétricos. Os algoritmos foram desenvolvidos através do software MATLAB, sendo o processamento de imagens baseado na transformada Watershed, Transformada Hough, operações morfológicas e detecção por coloração. Para as simulações dos algoritmos foram utilizadas 30 imagens de campos de microscopia contendo 6453 hemácias (tamém denomindas por eritócitos) e 187 leucócitos. Os resultados demonstraram que o algoritmo baseado na junção da transformada Watershed com as operações morfológicas (WT-MO) apresenta alta sensibilidade (93%), especificidade (96%) e acurácia (95%) quando comparada com a metodologia manual. As simulações do algoritmo WT-MO realizadas em maquinas físicas distintas apresentou média de Tempo de Execução (1,25 ¿ 1,75 segundos) e Tempo de Processamento (1,27 - 2,20 segundos) mais satisfatórios quando comparados aos tempos de execução (2,81 ¿ 6,41 segundos) e processamento (5,32 ¿ 8,08 segundos) do algoritmo baseado na Transformada Hough e detecção por coloração (HT-DC). Portanto, o algoritmo WT-MO é uma técnica precisa, confiável e de baixo custo, podendo ser aplicada como uma terceira metodologia mais acessível para a realização do hemograma em populações de países subdesenvolvidos e em desenvolvimento Abstract: The evaluation of human blood is an important diagnostic method for the detection of diseases. The analysis of the erythrocytes contained in the blood contributes to the detection of anemia and leukemia, while the leukocyte analysis allows the diagnosis of inflammation and/or infections. The blood is analyzed by the blood count, which is dependent on automated and/or manual methodologies. The dependence of medical areas on new technologies leads the present study to the development of image segmentation algorithms that meet the criteria of efficiency and reliability for detection and counting of red blood cells and that are capable of determining the hematimetric indices. The algorithms were developed through the MATLAB software, being the image processing based on the Watershed transform, Hough transform, morphological operations and color detection. For the simulations of the algorithms, 30 images of fields of microscopy containing 6453 red blood cells and 187 leukocytes were used. The results showed that the algorithm based on the junction of the Watershed transform with the morphological operations (WT ¿ MO) shows high sensitivity (93%), specificity (96%) and accuracy (95%) when compared with the manual methodology. The simulations of the WT-MO carried out in distinct physical machines presented a more satisfactory Average Execution Time (1.25 - 1.75 seconds) and Processing Time (1.27 - 2.20 seconds) when compared to the (2.81 - 6.41 seconds) and processing (5.32 - 8.08 seconds) of the algorithm based on the Hough Transform and detection by color (HT-DC). Therefore, the algorithm WT-MO is an accurate, reliable and lowcost technique and can be applied as a third most accessible methodology to perform the hemogram in populations of underdeveloped and developing countries Mestrado Telecomunicações e Telemática Mestra em Engenharia Elétrica CNPQ 166026/2018-2

Demonstramos neste estudo à produção e caracterização de hidrogéis físicos termossensíveis a base de quitosana e goma de gelana (CS/GG). Os materiais foram produzidos sem adição de agentes de reticulação covalentes e metálicos, convencionalmente utilizados na produção de hidrogéis a base de polissacarídeos. Os complexos polieletrolíticos (PECs) foram caracterizados por meio de espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), análise térmica (TGA e DSC), espectroscopia de fotoelétrons de raios-X (XPS), microscopia eletrônica de varredura (SEM) e difração de raios-X (WAXS). Hidrogéis contendo quitosana (CS), com teor variando de 40 a 80 m.% foram criados a partir de blendas CS/GG obtidas a 60°C. A razão CS/GG m.%/m.% foi modulada na blenda para promover aos hidrogéis morfologia com poros interconectados, homogeneidade estrutural, durabilidade e hidrofilicidade. Estas propriedades são requeridas no desenvolvimento de plataformas scaffolds. As cadeias poliméricas dos hidrogéis se reorganizaram durante a etapa de neutralização. A reorganização foi confirmada por meio das técnicas de TGA, DSC, e SEM. O hidrogel preparado a partir da razão CS/GG 60/40 (amostra CS/GG(60-40)) apresentou grau de intumescimento (SD%) de 6460% depois de 4 dias em tampão PBS. Este PEC não apresentou potencial para atuar como matriz scaffold, porém o hidrogel citocompatível produzido na razão CS/GG 80/20 (amostra CS/GG(80-20) com SD = 1813% após 4 dias em PBS) suportou a fixação, proliferação e disseminação de células tronco mesenquimais do tecido ósseo (BMSCs) após 9 dias de cultura celular. Este hidrogel exibiu propriedades desejáveis para ser aplicado na área de engenharia de tecidos. In this study, we have demonstrated the production and characterization of hydrogels based on chitosan and gellan gum (CS/GG) assemblies. Hydrogels were created without any covalent and metallic crosslinking agents, conventionally used to yield polysaccharide-based hydrogels. Polyelectrolyte complexes (PECs) were characterized by infrared spectroscopy (FTIR), thermal analysis (TGA and DSC), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy (SEM) and wide-angle X-ray scattering (WAXS). Hydrogels containing chitosan (CS) contents ranging from 40 to 80 wt.% were yielded by performing CS/GG blends at 60°C. CS/GG wt.%/wt.% ratio was modulated in the blend to promote hydrogels with interconnected pore networks, structural homogeneity, durability, and hydrophilicity. These properties are required in the development of scaffold-based platforms. The polymer chains in the hydrogel matrices have self-assembled during the neutralization step. The reorganization was confirmed through TGA, DSC, and SEM techniques. A hydrogel prepared from the CS/GG 60/40 ratio (sample CS/GG(60-40)) showed swelling degree (SD%) of 6460% after 4 days in PBS buffer. This PEC had no potential to act as scaffold matrix; however, a cytocompatible CS/GG hydrogel yielded at 80/20 CS/GG ratio (sample CS/GG80-20) supported fixation, growth, and spreading of bone mesenchymal stem cells (BMSCs) after 9 days of cell culture. This hydrogel exhibited desirable properties to be applied in tissue engineering arena.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Reconsolidação da memória é o processo no qual memórias previamente consolidadas retornam temporariamente a um estado instável quando são reativadas, necessitando de serem reestabilizadas para que possam persistir. Durante este período instável, o traço de memória se torna vulnerável e susceptível a modificações, o que fornece uma potencial oportunidade terapêutica para introduzir intervenções e alterar o conteúdo dessa memória, promovendo atualização, fortalecimento ou enfraquecimento. No entanto, ainda são incipientes as pesquisas sobre o emprego de intervenções durante o processo de reconsolidação da memória motora humana para melhorar o desempenho de habilidades motoras. Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar a influência da reativação da memória de uma habilidade motora e da realização de intervenções comportamentais durante o seu processo de reconsolidação sobre o desempenho motor. Sessenta participantes saudáveis aprenderam uma nova tarefa motora na qual precisavam controlar o movimento de deslocamento horizontal de um cursor na tela utilizando a força isométrica de pinça lateral para alcançar o centro de determinados alvos, o mais rápido e acurado quanto possível. O paradigma experimental consistiu de três sessões de coleta de dados, sendo as sessões 1 e 2 realizadas no mesmo dia com diferença de 6 horas entre elas e a sessão 3 no dia seguinte, 24 horas após a sessão 1. Os participantes foram randomizados em seis diferentes grupos experimentais. Em todos os grupos, a sessão 1 foi dedicada à aprendizagem da nova tarefa motora e a sessão 3 ao reteste dessa habilidade. Na sessão 2, houve distinções entre os grupos experimentais em relação a dois quesitos: presença ou ausência de uma sessão formal de reativação da memória composta pela execução de repetições da tarefa motora originalmente aprendida e execução de tipos de intervenções (treinamento com a tarefa motora original, levemente modificada ou moderadamente modificada). Os resultados mostraram que o uso de intervenções caracterizadas pela execução da tarefa moderadamente modificada durante a reconsolidação da memória proporcionou um maior ganho de desempenho da habilidade motora do que a prática repetitiva da mesma tarefa aprendida. Esses achados confirmaram a hipótese de que uma intervenção comportamental caracterizada por uma variabilidade moderada da tarefa original induz a um limiar suficiente de detecção de erro para provocar ajustes nos mecanismos de predição, proporcionando maior fortalecimento da memória motora humana durante a sua reconsolidação e, consequentemente, maior progresso no desempenho motor. Além disso, não houve diferença significativa de ganho percentual do desempenho motor entre os pares de grupos que se diferenciavam apenas pela presença ou ausência da sessão formal destinada à reativação da memória. Tanto a realização da tarefa motora original quanto da modificada na sessão 2 do protocolo experimental induziram à erro de predição durante a reativação da memória motora recém adquirida, disparando o seu processo de desestabilização-reconsolidação. Contrariando a hipótese inicial, os resultados apontam que a realização de uma sessão exclusivamente dedicada à reativação da memória com a prática da tarefa originalmente aprendida não é uma condição determinante para a desestabilização da memória motora, mas sim a indução de erro de predição durante a sessão de reativação. A indução de níveis adequados de erro de predição durante o processo de reconsolidação da memória gera maiores ajustes no sistema de controle motor e otimiza a atualização dos mecanismos de predição, conduzindo a um maior fortalecimento do conteúdo da memória motora, com consequente progresso no desempenho da habilidade motora. Memory reconsolidation is the process in which a previously consolidated and stable memory can return to a temporary labile state after retrieved, requiring a new stabilization process to persist. During the labile period, the memory trace is susceptible to modification, which provides a potential therapeutic opportunity to introduce interventions to update, weaken or strengthen that memory. However, very little has been researched about the possibility of using interventions during the reconsolidation of human motor memory to enhance motor skill performance. In this sense, the aim of this study was to evaluate the influence of memory reactivation of a motor skill and the use of behavioral interventions during its reconsolidation process on motor performance. Sixty healthy participants learned a new motor task in which they needed to control the movement of a horizontal cursor on the screen by producing isometric lateral pinch strength to reach the center of certain targets. The participants were instructed to move the cursor as accurately and as quickly as possible to perform the task. The experimental paradigm was developed over two consecutive days, with three sessions of data collection. In the first day, sessions 1 and 2 were performed with 6 h difference between them. In the second day, 24 h after session 1, session 3 was performed. Participants were randomized into six different experimental groups. All groups learned the new motor task in session 1 and retested it in session 3. In session 2, there were differences between the experimental groups in relation to two main conditions: the presence or absence of a formal session of memory reactivation composed by the execution of repetitions of the motor task originally learned and the application of different types of intervention (training with the original motor task, slightly modified or moderately modified). The results showed that the use of interventions characterized by a moderate level of task variability during memory reconsolidation improves motor skill performance more than the repetitive practice of the same learned task. These findings confirmed the hypothesis that a behavioral intervention characterized by a moderate variability of the original task induces enough threshold of error detection to promote adjustments in the prediction mechanisms, providing greater strengthening of human motor memory during its reconsolidation and, consequently, greater progress in motor performance. Moreover, there was no significant difference in percentage gain in motor performance between pairs of groups that differed from each other only by the presence or absence of a formal session designed to memory reactivation. The practice of the original motor task or the modified motor task in session 2 induced prediction error during the reactivation of newly acquired motor memory, triggering a process of destabilization-reconsolidation. Contrary to the initial hypothesis, the results indicate that the use of a session exclusively dedicated to memory reactivation, with practice of the originally learned task, is not a determinant condition to destabilize the motor memory, but the induction of prediction error during the reactivation session. The induction of adequate prediction error levels during the process of memory reconsolidation generates greater adjustments in the motor control system and optimizes the updating of the prediction mechanisms, leading to a greater strengthening of motor memory, with consequent progress in the performance of the motor skill. Tese (Doutorado)