Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 452831.pdf: 4042565 bytes, checksum: 5767bd96616a703ddf72b745e82d59b2 (MD5) Previous issue date: 2013-08-23 / This thesis describes the development of an instrument in the analysis and research of human balance. The instrument operates by providing data quantifying the selective head movements performed during measurement of the vestibular-ocular reflex (VOR). The VOR acts to stabilize the eye, to ensure a clear view during head movements. One of the techniques used in the evaluation of the vestibular system aims to observe the VOR in response to selective movements of the head. The algorithm developed for this study uses digital signal processing of three-dimensional data acquired by a sensor Kinect for Windows from Microsoft, and the detection of colored marks affixed to the quantification device of VOR in predetermined locations and with specific distances between the marks. The developed application allows the acquisition and display, graphically and synchronized, of the acquired data during the quantification of the stimuli used during the measurement of VOR. These graphs are corresponding to the three possible directions of rotation of the head where the VOR responds: horizontal (yaw), vertical (pitch) and torsional (roll). The application was developed with the C# programming language. Tests to evaluate the robustness and accuracy of the instrument were conducted through a device developed in this thesis, which performs mechanically, by means of a servomotor controlled movements, the movement of the marks. These movements were programmed to simulate the selective movements of head at different amplitudes and velocities. / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um instrumento de auxilio ? an?lise e pesquisa do equil?brio humano. O instrumento atua fornecendo dados da quantifica??o dos movimentos seletivos de cabe?a exercidos durante a medi??o do reflexo vest?bulo-ocular (RVO). O RVO atua na estabiliza??o do olhar para assegurar uma vis?o clara durante os movimentos da cabe?a. Uma das t?cnicas utilizadas na avalia??o do sistema vestibular visa observar o RVO em resposta a movimentos seletivos da cabe?a. O algoritmo desenvolvido para este trabalho utiliza o processamento digital de dados tridimensionais adquiridos atrav?s de um sensor Kinect for Windows da Microsoft, e a detec??o de marcas coloridas afixadas no dispositivo de quantifica??o do RVO em locais pr?-determinados e com dist?ncias espec?ficas entre as marcas. O aplicativo desenvolvido permite a aquisi??o e exibi??o, de forma gr?fica e sincronizada, dos dados adquiridos durante a quantifica??o dos est?mulos utilizados durante a medi??o do RVO. Estes gr?ficos s?o correspondentes aos tr?s poss?veis sentidos de rota??o de cabe?a aos quais o RVO responde: horizontal (yaw), vertical (pitch) e de tor??o (roll). O aplicativo foi desenvolvido com a linguagem de programa??o C#. Os testes para avaliar a robustez e precis?o do instrumento foram realizados atrav?s de um dispositivo desenvolvido nesta tese, que desempenha de forma mec?nica, atrav?s de movimentos controlados de um servomotor, o movimento das marcas. Estes movimentos foram programados de forma a simular os movimentos seletivos de cabe?a em diferentes amplitudes e velocidades.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 396311.pdf: 54521 bytes, checksum: a23db9685133cfe5ee7b3228b7fdabe8 (MD5) Previous issue date: 2007-08-27 / Atualmente quem procura assist?ncia m?dica hospitalar comumente se depara com os problemas de falta de vagas, alto custo, risco de infec??o, impossibilidade de deslocamento, necessidade de adapta??o aos novos ambientes e a uma nova dieta, sentimento de improdutividade, isolamento de seu ambiente de trabalho, entre outros. O objetivo deste projeto e fazer uso da telemedicina para monitoramento remoto m?vel de sinais biol?gicos de pacientes para reduzir o n?mero de interna??es em hospitais e cl?nicas e ainda com menor custo. Mais especificamente desenvolver e documentar o projeto de um sistema port?til de aquisi??o, processamento e telemonitora??o de sinais biol?gicos de pacientes, permitindo a sua mobilidade e um padr?o de vida mais pr?ximo da sua rotina di?ria normal. Este sistema ? composto de um dispositivo de aquisi??o e processamento de par?metros biol?gicos do paciente, port?til, possibilitando a aquisi??o de sinais biol?gicos do paciente necess?rios para a realiza??o de eletrocardiogramas (ECG). Estas informa??es podem ser enviadas atrav?s de um protocolo Wireless (WiFi ou Bluetooth) para uma esta??o remota para posterior an?lise clinica

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 396635.pdf: 2355055 bytes, checksum: 3ab2ff37a02b1f58eb5351e33e64a2fb (MD5) Previous issue date: 2007-02-28 / O objetivo deste trabalho foi desenvolver um plugin de reconstru??o tomogr?fica para SPECT execut?vel e aplic?vel em ambiente cl?nico e acad?mico, em linguagem JAVA, utilizando um ambiente de processamento de imagens j? existente (ImageJ), permitindo o acesso universal a essa tecnologia. O programa ImageJ foi escolhido devido a sua portabilidade e por ser bastante difundido na ?rea de processamento de imagens. Foi desenvolvida uma interface gr?fica e foram implementados dois m?todos de reconstru??o tomogr?fica para imagens de emiss?o: um m?todo anal?tico (FBP) e um m?todo iterativo (ML-EM). O m?todo anal?tico permite que sejam utilizados filtros/janelas de reconstru??o tomogr?fica (Rampa, Hamming, Shepp-Logan, Butterworth), com par?metros ajust?veis definidos pelo usu?rio. O m?todo iterativo ML-EM permite que seja definido o n?mero de itera??es que ser?o realizadas, com op??o para corre??o de atenua??o nas imagens, utilizando um algor?tmo projetor-retroprojetor com um mapa de coeficientes de atenua??o conhecido a priori. Foram realizados testes de valida??o com imagens simuladas de modelos geom?tricos e um modelo antropom?rfico pelo m?todo Monte Carlo, com distribui??es de atividade e atenua??o conhecidas. Como instrumentos quantitativos de avalia??o das imagens reconstru?das foram realizadas medidas de contraste entre regi?es de interesse, perfis de contagens e desvio padr?o normalizado. A an?lise da converg?ncia do m?todo iterativo ML-EM, atrav?s do c?lculo da rela??o entre a m?dia de contagens e o desvio padr?o, resultou em uma indica??o de reconstru??o com 10 a 15 itera??es. As imagens reconstru?das pelo m?todo ML-EM com corre??o de atenua??o apresentam melhor qualidade visual do que as imagens sem corre??o. As imagens reconstru?das pelo m?todo FBP aprsentam maior ru?do e afastam-se quantitativamente da imagem ideal de refer?ncia. Os testes de performance do plugin NucMed mostraram que o m?todo anal?tico FBP realiza a reconstru??o em menor tempo em rela??o ao m?todo ML-EM (para imagens de 128x128 pixels, o tempo ? 33 vezes menor). Aplicando corre??o de atenua??o, o tempo de reconstru??o aumenta aproximadamente 3,5 vezes.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 396634.pdf: 4379009 bytes, checksum: 904efa08cd431933fc1c9ff6ea53d7d4 (MD5) Previous issue date: 2006-08-24 / Introdu??o - A manobra de Valsalva ? realizada utilizando-se uma t?cnica padr?o. O volunt?rio sopra num bocal, o qual ? preso a um man?metro, mantendo a glote parcialmente aberta, atrav?s de um pequeno orif?cio que permite a passagem do ar, medindo-se, assim, ? press?o intrator?cica. Usualmente, a press?o utilizada na manobra de Valsalva ? de 40mmHg pelo per?odo de 15s. As mudan?as hemodin?micas durante a realiza??o da manobra s?o divididas em 4 fases e incluem, especialmente, altera??es na freq??ncia card?aca e press?o arterial. Esta manobra ? comum no dia-a-dia, ocorrendo quando o indiv?duo tosse, vomita ou defeca. Pilotos de aeronaves de alta performance usam uma varia??o da manobra de Valsalva para melhorar a toler?ncia ?s r?pidas mudan?as na acelera??o. Em pesquisas laboratoriais, a manobra de Valsalva avalia a fun??o cardiovascular e o controle r?pido da press?o arterial aguda. Clinicamente, esta manobra ? utilizada como um teste de integridade funcional do sistema nervoso aut?nomo. O aparelho desenvolvido ? indicado para ser utilizado na preven??o e tratamento da taquicardia atrial parox?stica, da s?ncope neurog?nica e da hipertens?o arterial sist?mica; em pacientes acamados; no diagn?stico de altera??es venosas de membros inferiores; em miss?es espaciais, onde, pela exposi??o ? microgravidade, o astronauta perde a fun??o barorreflexa. Objetivo - O presente estudo objetivou desenvolver e discutir as poss?veis aplica??es de um m?todo para estimula??o barorreceptora, atrav?s de um novo aparelho que permite a realiza??o da manobra de Valsalva de forma automatizada e n?o-assistida. M?todo - Um man?metro digital foi projetado e desenvolvido pelo Laborat?rio de Microgravidade/PUCRS para monitorar a press?o intrator?cica exercida durante a expira??o for?ada ou manobra de Valsalva. Este equipamento, denominado de Equipamento para Manobra de Valsalva (EMV), ? constitu?do de cinco partes principais, sendo elas: um transdutor de press?o (sensor de press?o e amplificador de sinais), um display de caracteres, um display em barra de LED e um microcontrolador. Conclus?o - O aparelho desenvolvido ? de f?cil manuseio e visualiza??o, port?til e de baixo custo. Testes preliminares indicaram que o EMV permite que um indiv?duo realize a manobra de Valsalva de forma de forma correta e sem qualquer assist?ncia durante o procedimento.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 396639.pdf: 3477259 bytes, checksum: bb4eed136036815958a125e375927b8d (MD5) Previous issue date: 2007-02-28 / As simula??es de Monte Carlo v?m sendo utilizadas para validar m?todos de corre??o de atenua??o e espalhamento em SPECT. O acoplamento ? simula??o de um phantom matem?tico como o NCAT, com movimentos respirat?rios e batimentos card?acos, permite uma modelagem ainda mais adequada e realista das aquisi??es em Medicina Nuclear. Este trabalho busca avaliar a influ?ncia da resolu??o espacial dos mapas de coeficientes de atenua??o na reconstru??o quantitativa em SPECT card?aco. O estudo baseia-se em diversas simula??es de Monte Carlo de imagens de SPECT, com ?nfase especial no phantom matem?tico NCAT 4D (4D NURBSbased Cardiac Torso) e avalia o efeito da varia??o da resolu??o espacial dos mapas de atenua??o n?o-uniformes utilizados na corre??o de atenua??o. A an?lise visual das imagens simuladas reconstru?das revelou que a falta de corre??o de atenua??o criou uma dispers?o das contagens ao redor do mioc?rdio e do f?gado. Nas imagens corrigidas para a atenua??o, esse efeito de borramento foi substitu?do pela uniformiza??o da atividade nas paredes do mioc?rdio, tanto na parede anterior como da parede posterior. Observou-se tamb?m um aumento de contraste quantitativo e qualitativo com a aplica??o da corre??o de atenua??o. O principal fator degradador do diagn?stico de perfus?o mioc?rdica em SPECT foi a presen?a de tecido atenuador ao redor e nas proximidades do cora??o, particularmente pr?ximo ao f?gado. A aplica??o do m?todo de corre??o de atenua??o nas imagens de perfus?o mioc?rdica em SPECT revelou-se significante para a melhoria da qualidade das imagens reconstru?das. Os resultados dos perfis de contagem mostram que, mesmo do caso de borramento severo dos mapas de coeficiente de atenua??o, n?o existe mudan?a significativa na quantifica??o das paredes do mioc?rdio, tanto com rela??o ? intensidade quanto ao contraste entre as paredes e a cavidade. Observa-se tamb?m que a utiliza??o dos mapas de atenua??o de baixa resolu??o espacial na corre??o n?o provoca o surgimento de artefatos e de componentes de alta freq??ncia, suavizando a imagem reconstru?da.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 396793.pdf: 1226415 bytes, checksum: 34691e947acca10ed3602253a14e3f69 (MD5) Previous issue date: 2007-03-27 / Este trabalho descreve o desenvolvimento de um instrumento inovador para apoio ao diagn?stico medico e ?s pesquisas relativas ?s doen?as que afetam o equil?brio humano. Estas doen?as s?o respons?veis por manifesta??es como tonturas, perda de equil?brio, n?useas e enj?os. Diversas t?cnicas utilizadas para avaliar as fun??es do equil?brio s?o subjetivas, invasivas ou imprecisas. A t?cnica proposta por este trabalho baseia-se em processamento digital de imagens dos olhos, possibilitando a confec??o de um instrumento objetivo, preciso e n?o invasivo. O sistema vestibular humano, localizado na orelha interna, ? fundamental para a manuten??o do equil?brio. Movimentos seletivos de cabe?a s?o usados para estimular cada um dos canais semi-circulares, que comp?em o sistema vestibular. Atrav?s do reflexo vest?bulo-motor, s?o produzidos movimentos de olhos que correspondem compensatoriamente aos est?mulos dos canais semi-circulares. Imagens dos olhos s?o capturadas por c?meras fixas a um equipamento, que isola os olhos da luz externa e os ilumina com luz infravermelha. Um computador pessoal digitaliza as imagens com aux?lio de uma placa de captura. As imagens capturadas s?o processadas por um algoritmo desenvolvido onde, em cada quadro, o centro da pupila ? calculado. Um programa desenvolvido apresenta o resultado da quantifica??o do movimento dos olhos na tela em dois gr?ficos - um para o movimento vertical e outro para o movimento horizontal. Os dados apresentados no gr?fico podem ser exportados para um arquivo para visualiza??o posterior. A correta interpreta??o dos gr?ficos pelo m?dico especialista facilita o diagn?stico de hipofun??es do sistema vestibular e sistema nervoso. Com o objetivo de se validar o algoritmo que calcula o centro da pupila, foi constru?da uma biblioteca geradora de imagens sint?ticas de olho. Diversas imagens sint?ticas foram geradas, que simularam diferentes situa??es, baseadas em situa??es reais observadas durante o trabalho. Estas imagens foram processadas e em cada uma avaliou-se o erro do algoritmo ao determinar o centro da pupila.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 397241.pdf: 576619 bytes, checksum: d4504eb82e80ec3b19ad0afa80d1888b (MD5) Previous issue date: 2007-12-04 / As condi??es ambientais que favorecem o desenvolvimento de mem?ria e favorecem movimentos que podem ser adaptados aos detalhes das exig?ncias espaciais. Com o prop?sito de unificar conhecimentos por meio da aplica??o computacional de estimula??o visual para atividades de vida di?ria como marcha e o equil?brio, considera-se a possibilidade de aprendizagem vinculada ? neuroplasticidade e mem?ria motora e espacial, atrav?s da estimula??o visual como recurso fisioterap?utico. Os objetivos deste estudo consistem em: utilizar um sistema de marcadores visuais no trajeto do equil?brio e da marcha em ambiente fisioterap?utico ambulatorial utilizando os recursos do microcomputador e, especificamente, adapta??o de perif?rico mousepen na reabilita??o funcional; desenvolver marcadores visuais por meio de uma aplica??o computacional de estimula??o visual que envolva refer?ncia espacial; verificar os efeitos das informa??es visuais atrav?s de um ambiente virtual para o equil?brio e para a marcha. Os instrumentos utilizados para a coleta dos dados foram o ?ndice Din?mico da Marcha e a An?lise das Imagens Fotogr?ficas pr? e p?s-teste. Para seq??ncia de apresenta??o dos resultados estabeleceu-se a m?dia aritm?tica e o desvio padr?o pr? e p?s-teste, e considerando-se o n?vel de significativo p ≤0,05 e p ≤0,01 para desvio padr?o e m?dia aritm?tica do teste Shapiro Wilk. Busca-se um recurso terap?utico computacional alternativo complementar ao tratamento tradicional. Assim, pensa-se no baixo custo, no car?ter inovador, desafiador e motivador. Contudo, soma-se a oportunidade de apresentar atividades l?dicas raras em um ambiente de reabilita??o.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:59:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 396764.pdf: 5447809 bytes, checksum: 95a031242ec95fc4971f2c3bd2c511a0 (MD5) Previous issue date: 2007-08-30 / Entre as ligas de mem?ria de forma (SMA shape memory alloys) as de n?quel-tit?nio (Ni-Ti) s?o as mais importantes e pr?ticas devido, principalmente, ?s suas excelentes propriedades mec?nicas, excelentes propriedades que resistem ? corros?o, etc. A import?ncia dessas ligas, al?m do efeito de mem?ria de forma (SME), tamb?m est? relacionada aos efeitos de Superelasticidade ou Pseudoelasticidade (PE), o que permite a esse material alterar suas fases sob condi??es espec?ficas e retornar ? sua forma original. Essas ligas s?o utilizadas em aplica??es biom?dicas (material em volume), e em diversos campos da micro engenharia. Entretanto, filmes finos de NiTi s?o raramente utilizados em aplica??es biom?dicas, em sua maioria devido ? dificuldade em produzir filmes capazes de produzirem os mesmos efeitos encontrados no material em volume. Para tal, ? preciso alterar as concentra??es at?micas dos filmes de maneira precisa, a fim de se obter a fase cristalina necess?ria para a ocorr?ncia de tais efeitos. Outra possibilidade ? a utiliza??o de filmes do tipo multicamada, os quais s?o produzidos em sua maioria pela t?cnica de Magnetron Sputtering, aliado a um tratamento t?rmico espec?fico, o que possibilita a transforma??o de uma estrutura amorfa para uma cristalina. O objetivo deste trabalho ? depositar filmes finos monol?ticos e do tipo multicamada de Ni-Ti/Ti e NiTi/Nb pela t?cnica de DC Magnetron Sputtering para aplica??es biom?dicas e caracterizar propriedades mec?nicas de dureza e m?dulo de elasticidade, composi??o qu?mica e estrutura cristalina, e a resist?ncia ? corros?o dos mesmos antes e ap?s o tratamento t?rmico das ligas depositadas. Medidas de difra??o de raios X (DRX), e de fluoresc?ncia de raios X (FRX), mostraram que a estrutura cristalina e a composi??o foram obtidas com sucesso. As propriedades mec?nicas e de resist?ncia ? corros?o apresentadas por estes revestimentos mostraram caracter?sticas excelentes de biocompatibilidade. Os ensaios de corros?o foram feitos segundo as recomenda??es contidas na norma ASTM F746.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 412461.pdf: 56446 bytes, checksum: 72832e22b11b45c4b91358c6fc2d485f (MD5) Previous issue date: 2008-12-08 / O Suporte B?sico de Vida (BLS) tornou-se requisito fundamental no treinamento dos astronautas devido ? grande redu??o do condicionamento f?sico destes, causados por per?odos prolongados em Microgravidade, idade mais avan?ada dos integrantes e o aumento das atividades extraveiculares por miss?o em rela??o ao in?cio dos v?os espaciais tripulados. Ao mesmo tempo, a aus?ncia ou a redu??o do peso corporal em Micro ou Hipogravidade, respectivamente, dificulta ou quase inviabiliza a realiza??o da Reanima??o Cardiopulmonar (RCP) extra-terrestre. Associado a isto, os exerc?cios realizados nas miss?es espaciais para ativar o sistema cardiovascular e tentar diminuir a perda osteomuscular concentram-se nos membros inferiores, por estes serem antigravitacionais em terra. O entendimento deste problema incentivou o presente estudo, que teve como finalidade desenvolver um equipamento para exerc?cio de for?a em membros superiores (MMSS) em ambientes de Hipo e Microgravidade, objetivando uma melhora e aumento da capacidade muscular dos MMSS, fundamental para a adequada realiza??o da Massagem Card?aca Externa (MCE) em miss?es espaciais tripuladas e em bases humanas extra-terrestres. Este equipamento atende ?s caracter?sticas de f?cil portabilidade, operacionalidade, seguran?a e higieniza??o, pass?vel de ser adaptado para qualquer indiv?duo. ? capaz ainda de proporcionar estresse aos MMSS com o m?ximo de desempenho, sendo o n?vel de intensidade das cargas ajust?vel a cada usu?rio, proporcionando ajustes precisos de controle, de posicionamento e de informa??es.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 439846.pdf: 3140948 bytes, checksum: 37438f4fc0e85d46c270e73b24a4ee0b (MD5) Previous issue date: 2012-03-23 / The health care system began to be developed from the 90's, with the aim of gathering information of beds in a common point. Developed by manufacturers of patient monitors, health care system have evolved over the years, bringing more and more tools for monitoring of patients and help health professionals. Against these objectives this thesis is to develop, along with Toth technology company located in Technology Park PUCRS, a medical device company Lifemed and with the support of the Microgravity Laboratory, a world reference in the field of aerospace physiology, a cental station system. This thesis has developed a platform for remote monitoring interface with paitent monitors of Lifemed company , able to manage and centralize physiological information from patients monitored. For the development of the central station, were created two software able to organize, manage and view information from all the monitors connected to the system. Both software were developed in C++, a programming language that combines both the necessary structure for visual applications with the needs of low-level interaction for real-time systems. The communication protocol TCP / IP, one of the strongest communication systems used in Ethernet applications, was chosen for the communication between the system and monitors. Performance tests were designed to evaluate the data integrity, system stability and reliability of data displayed. The developed system has the ability to manage up to 50 monitors Lifetouch-10 from the TCP / IP and store 96 hours of physiological data of each patient monitored. Each platform is able to simultaneously display 12 physiological waveforms and 8 parameters from up to 32 monitors in real-time, providing pre-configured technical and physiological alarms and multi speed waveform visualization. It is believed that with the implementation of remote monitoring systems in hospital environments factors such as patient mortality is reduced, improving treatment and care of hospitalized patients. / As centrais hospitalares come?aram a ser desenvolvidas a partir da d?cada de 90, com o objetivo de reunir informa??es dos leitos em um ponto comum. Desenvolvidas por fabricantes de monitores multiparam?tricos, as centrais v?m evoluindo ao longo dos anos, trazendo cada vez mais ferramentas para a monitora??o dos pacientes e o aux?lio aos profissionais da sa?de. Ao encontro a esses objetivos essa disserta??o vem desenvolver, junto a empresa de tecnologia Toth, situada no parque tecnol?gico da PUCRS, a empresa de equipamentos m?dicos LifeMed e com o apoio do Centro de Microgravidade, refer?ncia mundial na ?rea de fisiologia aeroespacial, uma central de monitora??o de leitos hospitalares. Nessa disserta??o foi desenvolvida uma plataforma de monitora??o remota para interface com os monitores multiparam?tricos Lifrtouch-10 da LifeMed, capaz de gerenciar e centralizar informa??es fisiol?gicas de pacientes monitorados. Para o desenvolvimento da central, foram criados dois softwares capazes de organizar, gerenciar e visualizar as informa??es de todos os monitores conectados ao sistema. Ambos os softwares foram desenvolvidos em C++, uma linguagem de programa??o que mescla ao mesmo tempo a estrutura necess?ria para aplica??es visuais com as necessidades de intera??o de baixo n?vel para sistemas de tempo real. O protocolo de comunica??o TCP/IP, um dos mais robustos utilizado em sistemas de comunica??o ethernet, foi escolhido para a comunica??o entre o sistema e os monitores. Foram criados testes de desempenho para avalia??o da integridade dos dados, estabilidade do sistema e confiabilidade dos dados visualizados. O sistema desenvolvido tem a capacidade de gerenciamento de at? 50 monitores Lifetouch-10 a partir do protocolo TCP/IP e armazenar 96 horas de dados fisiol?gicos de cada paciente monitorado. Cada plataforma de visualiza??o ? capaz de mostrar 12 curvas fisiol?gicas e 8 par?metros de at? 32 monitores conectados em tempo real, assim como par?metros de configura??o do monitor e alarmes fisiol?gicos. Acredita-se que com a implanta??o de sistemas de monitora??o remota em ambientes hospitalares fatores como mortalidade de pacientes seja reduzido, melhorando o tratamento e o cuidado dos pacientes internados.