Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daniel Rodrigues Ericeira.pdf: 2002346 bytes, checksum: df76ac081a5d0e5816a81b5699935561 (MD5) Previous issue date: 2011-03-17 / Mammography is the exam of the breast, used as breast cancer prevention and also as a diagnostic method. This exam, which consists in an X-Ray of the breast, allows cancer detection. The purpose of this work is to use image processing techniques and computer vision to help specialists in detecting suspect regions and masses in digital mammographies. The first stage of the methodology consists in pre-processing the images to make them more suitable to registration, through noise reduction, image segmentation and re-scale. The next stage presents bilateral left and right breast image pairs registration. In order to correct position and compression differences that occur during the exams, rigid registration (followed by optic flow deformable registration) was applied in each image pair. Corresponding pairs of regions were related and their mutual variations were measured through cross-variogram spatial description. On the next stage, a training model for a Support Vector Machine (SVM) was created using as characteristics the cross-variogram values of each pair of regions of 180 cases. This SVM was tested for 100 new cases. The region pairs that contained lesions were classified as suspect regions , and the other regions as non-suspect regions . From the suspect regions, variogram characteristics were extracted as tissue texture descriptors. The regions that contained masses were classified as mass regions and the other regions as non-mass regions . Stepwise linear discriminant analysis was applied to select the most significant characteristics to train the second SVM. Tests with 30 new cases were performed for the trained SVM final classification in mass or non-mass . The best case presented on the final classification: 96% accuracy, 100% sensitivity and 95,34% specificity. The worst case presented: 70% accuracy, 100% sensitivity and 67,56% specificity. On average, the 30 cases presented: 90% accuracy, 100% sensitivity and 85% specificity. / A mamografia é um exame de mama, utilizado de forma preventiva ao câncer de mama e também como método diagnóstico. Este exame, que consiste em uma radiografia das mamas, permite a detecção do câncer. O objetivo deste trabalho é utilizar técnicas de processamento de imagens e visão computacional para auxiliar especialistas na detecção de regiões suspeitas e detecção de massas mamárias em mamografias digitais. A primeira etapa da metodologia consiste em pré-processar as imagens de forma a torná-las mais apropriadas ao registro, através de redução de ruído, segmentação e re-dimensionamento. A etapa seguinte apresenta o registro bilateral de pares de mamas esquerda e direita. Para corrigir as diferenças de posicionamento e compressão ocorridas no momento do exame, o método de registro rígido foi aplicado (seguido do método de registro deformável com fluxo óptico) para cada par de imagens. Pares de regiões correspondentes foram relacionados e suas variações foram medidas através do descritor espacial variograma cruzado. Na etapa seguinte, foi criado um modelo para treinamento de uma Máquina de Vetores de Suporte (MVS) utilizando como características os valores de variograma cruzado de cada par de janelas de 180 casos. Esta MVS foi testada em 100 novos casos. Os pares que continham lesões foram classificados como regiões suspeitas ; as demais, como regiões não-suspeitas . Destas regiões suspeitas, foram extraídas características de variograma como descritores de textura de tecido. As regiões que continham massas foram classificadas como regiões de massa e as demais como regiões de não-massa . Análise linear discriminante stepwise foi aplicada para selecionar as características mais significativas para treinamento de uma segunda MVS. Foram realizados testes com 30 novos casos para a classificação final pela MVS treinada em massa e nãomassa . O melhor resultado apresentou na classificação final: 96% de acurácia, 100% de sensibilidade e 95,34% de especificidade. O pior caso apresentou: 70% de acurácia, 100% de sensibilidade e 67,56% de especificidade. Em média, os 30 casos apresentaram: 90% de acurácia, 100% de sensibilidade e 85% de especificidade.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leonardo Martins.pdf: 1400853 bytes, checksum: 3b6aa06e1c4b580a53150460124fdeaa (MD5) Previous issue date: 2007-12-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Breast cancer is a serious public health problem in several countries of the world. Computer-Aided Detection/Diagnosis systems (CAD/CADx) have been used with relative success in aid to health care professionals. The goal of such systems is not to replace the professional, but join forces in order to early detect the different types of cancer. The main contribution of this work is to present a methodology for detecting masses in digitized mammograms using the algorithm Growing Neural Gas for the segmentation of the image and Ripley’s K function to describe the texture of segmented objects. The classification of these objects is accomplished through a Support Vector Machine (SVM), which separates them into two groups: masses and non-masses. The methodology obtained 89,30% of accuracy and a rate of 0,93 false-positive per image. / O câncer de mama apresenta-se como um grave problema de saúde pública em vários países do mundo. Sistemas de Detecção e Diagnóstico baseados em computador (CAD/CADx) vêm sendo usados com relativo sucesso no auxílio aos profissionais de saúde. O objetivo de tais sistemas não é substituir o profissional, mas unir forças com o objetivo de detectar precocemente os diferentes tipos de câncer. A principal contribuição deste trabalho é apresentar uma metodologia para detecção de massas em imagens mamográficas digitais, utilizando para tanto o algoritmo Growing Neural Gas para a segmentação da imagem e a função K de Ripley para descrever a textura dos objetos segmentados. A classificação desses objetos é feita através de uma Máquina de Vetor de Suporte (Support Vector Machine - SVM), a qual separa os mesmos em dois grupos: massa e não-massa. A metodologia obteve 89,30% de acerto e uma taxa de 0,93 falso-positivos por imagem.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Joao Rodrigo Ferreira.pdf: 1547613 bytes, checksum: a9c7e73154b7e9a72733f9f2e20a55fe (MD5) Previous issue date: 2007-12-07 / The lung cancer is a disorder with significant prevalence in several countries worldwide. The hard treatment and the fast progress of the disease increase the mortality rates. The main factor contributing to a successful treatment is an early diagnosis. However possible omissions in the scan analysis can lead to late diagnosis, compromising all the treatment. In order to present a computational tool aimed at nodules detection, that can be used as a second opinion to the specialist, this master thesis proposes a methodology for nodules detection that is totally automatic, robust and consistent. The methodology is based on successive refinements for the segmentation of computed tomography images using morphologic techniques to obtain nodule candidates. The false positive reduction is achieved by SVM based on geometric and texture features. The tests, performed with real scans, indicate the feasibility of the proposed method. In automatic detection performed on 33 cases the methodology reached 95.21% of correctness with 0.42 false positives and 0.15 false negative per scan. / O câncer de pulmão é uma enfermidade com prevalência significativa em diversos países no mundo todo. O difícil tratamento e a progressão rápida da doença fazem com que os índices de mortalidade das pessoas acometidas por este mal sejam muito altos. O principal fator contribuinte para um tratamento de sucesso, entretanto, é o diagnóstico precoce. Contudo possíveis omissões na análise dos exames podem levar a um diagnóstico tardio, comprometendo todo o tratamento. Com o intuito de oferecer uma alternativa computacional de auxílio à detecção de nódulos, servindo como uma segunda opinião para o médico, este trabalho propõe uma metodologia totalmente automática, robusta e consistente. A metodologia é fundamentada em refinamentos sucessivos da segmentação sobre imagens de tomografia computadorizada utilizando técnicas morfológicas para a obtenção de candidatos a nódulo. A redução de falsos positivos é efetivada pelo SVM com base em características geométricas e de textura. Os testes realizados com exames reais indicam a viabilidade da solução proposta. Na detecção automática realizada sobre 33 casos a metodologia atingiu 95,21% de acerto com uma média de 0,42 falsos positivos e 0,15 falsos negativos por exame.

CAPES / As neoplasias mamárias de canídeos constituem aproximadamente 52% de todas as neoplasias que acometem as fêmeas desta espécie. Atualmente, estudos realizados com tumores mamários humanos têm mostrado que o uso da técnica de difração de raios X possibilita a identificação e diferenciação de estruturas moleculares de tecidos. Porém, são escassos os trabalhos que usam desta técnica para estudar a carcinogênese mamária canina. Com intuito de identificar alterações nas estruturas moleculares de tecidos mamários caninos saudáveis, 101 amostras distribuídas em 26 tecidos normais, 33 tecidos neoplásicos malignos e 42 tecidos neoplásicos benignos conservadas em formol 10% , com laudos prescritos por especialistas, foram submetidas à técnica de difração de raios X. As amostras foram irradiadas no difratômetro de raios X próprio para pó SHIMADZU XRD 7000 composto por uma fonte de raios X de ânodo Cu com energia Kα= 8,04 keV, utilizado no modo reflexão. Os ângulos de incidência dos fótons sobre a amostra variaram de 3° a 37° e com esta variação angular os feixes espalhados pela amostra foram detectados em passos de 1/3 de grau com tempo de contagem de 20 s. Foram aplicados fatores de correção associados ao arranjo experimental com a finalidade de corrigir o perfil de espalhamento medido e possibilitar a identificação de alterações estruturais dos tecidos. A partir das correções foram determinados perfis de espalhamento típicos para cada grupo de amostras e identificadas alterações por meio das posições e intensidade relativa dos picos. Ainda pode-se verificar que os os resultados obtidos neste trabalho apresentaram semelhanças aos encontrados na literatura expondo assim a existência de semelhanças entre tecidos mamários caninos e tecidos mamários humanos. Esta técnica aplicada em neoplasias caninas apresenta potencial para estudo do câncer de mama da humano. / Canine mammary neoplasms represent approximately 52 % of all neoplasms that affect females of this species. Currently studies with human mammary tumors have shown that the use of X-ray diffraction technique allows the identification and differentiation of molecular structures of tissues. However, few studies have used this technique to study canine mammary carcinogenesis. In order to identify alterations in the molecular structures of healthy canine mammary tissues 101 samples distributed among 26 normal tissues, 33 malignant neoplastic tissues and 42 benign neoplastic tissues preserved in 10% formaldehyde, with reports prescribed by specialists, were submitted to a diffraction technique. The samples were irradiated by the SHIMADZU XRD 7000 powder-specific X-ray diffractometer composed of an X-ray anode of Cu with an energy of Kα= 8.04 keV, used in the reflection mode. The angles of incidence of the photons on the sample ranged from 3° to 37° and, with in this angular variation the beams scattered around the sample were detected in steps of a third of degree with a time of counting of 20 seconds. In order to correct the scattering profile provided by the equipment software and to allow the identification of alterations at the molecular level of the tissues submitted to the technique, correction factors associated to the experimental arrangement were calculated. After corrections for each group of samples, were obtained and molecular changes were identified by the peak positions and relative intensity of the peaks. The findings of this work presented similarities to those found in the literature for humans thus suggesting the possibility for ussing canine tissue as a model for diagnostic and therapy studies. This technique applied to canine neoplasias presents a potential for the study of the woman's breast cancer.

Após a redução dos estrógenos no período da menopausa algumas mulheres passam a perder massa óssea acima de 1% ao ano chegando ao final de cinco anos com perda superior a 25%. Neste sentido, fatores como idade avançada, baixa ingestão de cálcio e menopausa precoce favorecem o aparecimento da osteoporose. Métodos preventivos como orientação nutricional para uma dieta adequada e o apoio da tecnologia por meio de aplicativos que avaliam o consumo alimentar são essenciais. Desta forma, objetivou-se neste estudo desenvolver um aplicativo em plataforma Android® voltado à avaliação das condições nutricionais e orgânicas envolvidas na saúde óssea e grau de risco para o desenvolvimento de osteoporose em mulheres pós-menopáusicas. Para o alcance deste objetivo procedeu-se um estudo com 72 mulheres com idade entre 46 a 79 anos, provenientes do programa de exercícios físicos para a saúde óssea do Laboratório de Pesquisas em Bioquímica e Densitometria da Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Os dados foram coletados no segundo semestre de 2014 por meio de exames de Densitometria Óssea e Composição Corporal, Exames de Sangue, dados Antropométricos e Avaliação Nutricional. Foram incluídas no estudo mulheres com diagnóstico atualizado de osteopenia ou osteoporose primária, com idade igual ou superior a 45 anos em fase pós-menopáusica. Para a avaliação da densidade mineral óssea e composição corporal utilizou-se o aparelho de Absortometria de Dupla Energia de Raios-X (DXA) da marca HologicTM modelo Discovery A. Para a avaliação antropométrica foi incluído a Massa Corporal, Estatura, Circunferência Abdominal, Circunferência da Cintura e Circunferência do Quadril. O instrumento para avaliação de consumo alimentar utilizado foi o Recordatório de 24 horas de um dia (R24h). A estimativa da ingestão de energia e nutrientes foi realizada a partir da tabulação dos alimentos ingeridos no Software Diet Pro 4®. Em uma sub amostra com 30 mulheres com osteopenia/osteoporose foram realizados os exames de cálcio sérico e fosfatase alcalina. Os resultados demonstraram no grupo de mulheres (n=30) ingestão média de cálcio de 570mg/dia (±340). A análise do cálcio sérico apresentou média dentro da normalidade (10,20mg/dl±0,32) e valores médios e fosfatase alcalina ligeiramente aumentados (105,40 U/L±23,70). Ainda, houve importante correlação entre o consumo de ideal de proteínas e o consumo de cálcio diário (0,375 p valor 0,05). Com base nestes achados, foi desenvolvido um aplicativo fase inicial na plataforma Android® do sistema operacional do Google®, sendo denominado de OsteoNutri. Optou-se pela utilização Java Eclipse® onde nele foram executados a versão Android® do projeto; escolha de ícones de aplicação e configuração do editor visual para construção dos layouts do aplicativo. Foi utilizado o DroidDraw® para desenvolvimento das três interfaces gráficas do aplicativo. Para os testes práticos utilizou-se um celular compatível com a versão que foi criada (4.4 ou superior). O protótipo foi desenvolvido em conjunto com o Grupo de Desenvolvimento Aplicativos e Instrumentação (GDAI) da Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Portanto, este aplicativo pode ser considerado uma importante ferramenta no controle dietético, possibilitando controle mais próximo de consumo de Cálcio e Proteínas dietéticas. / Following a drop in estrogen in the period of menopause some women begin to lose bone mass more than 1% per year reaching the end of five years with loss greater than 25%. In this regard, factors such as older age, low calcium intake and premature menopause favor the onset of osteoporosis. Preventive methods such as nutritional counseling to a proper diet and the support of technology through applications that assess dietary intake are essential. Thus, this study aimed to develop an application for Android® platform focused on the evaluation of nutritional and organic conditions involved in bone health and risks for developing osteoporosis in postmenopausal women. To achieve this goal we proceeded to a study of 72 women aged 46-79 years, from the physical exercise for bone health of the Laboratory for Research in Biochemistry and Densitometry the Federal Technological University of Paraná program. Data were collected in the second half of 2014 through tests Bone Densitometry and Body Composition, Blood Tests, Anthropometric data and Nutrition Assessment. The study included women with a current diagnosis of osteopenia or osteoporosis primary, aged more than 45 years postmenopausal. For the assessment of bone mineral density and body composition used the device Absorptiometry Dual Energy X-ray (DXA) brand Hologic Discovery TM Model A. For anthropometric assessment was included to body mass, height, abdominal circumference, Waist circumference and hip circumference. The instrument for assessing food consumption was used Recall 24 hours a day (24HR). The estimated intake of energy and nutrients was carried from the tabulation of the food eaten in the Software Diet Pro 4®. In a sub sample of 30 women with osteopenia / osteoporosis serum calcium and alkaline phosphatase tests were performed. The results demonstrated a group of women (n = 30) average calcium intake of 570mg / day (± 340). The analysis showed a mean serum calcium within the normal range (10,20mg / dl ± 0.32) and average values and slightly increased alkaline phosphatase (105.40 U / L ± 23.70). Furthermore, there was a significant correlation between the consumption of protein and the optimal daily intake of calcium (0.375 p-value 0.05). Based on these findings, we developed an application early stage in Android® platform operating system Google®, being called OsteoNutri. We chose to use Java Eclipse® where it was executed Android® version of the project; choice of application icons and setting the visual editor for building the application layouts. The DroidDraw® was used for development of the three application GUIs. For practical tests we used a cell compatible with the version that was created (4.4 or higher). The prototype was developed in conjunction with the Group and Instrumentation Applications Development (GDAI) of the Federal Technological University of Paraná. So this application can be considered an important tool in dietary control, allowing closer control consumption of calcium and dietary proteins.

CAPES / Estudos realizados com cães apontam que dos grupos tumorais analisados, os de mama representam cerca de 25% a 50% dos tipos de tumores. Deste total, metade é considerado maligno. Apesar de representar um valor considerável de malignidade, estudos nesta área são poucos representativos e escassos na literatura. É de conhecimento que os tumores são causados por mudanças químicas e bioquímicas que ocorrem na célula. Atualmente, pesquisas são realizadas para entender o comportamento dessas alterações e por este motivo é de grande valia conhecer os elementos traço presentes nestes tecidos. Para esta finalidade a técnica mais empregada é a de ED-XRF (Fluorescência de Raios X de Dispersão de Energia), uma vez que é uma técnica analítica não destrutiva que permite determinar e quantificar a composição elementar das amostras, porém não identifica elementos com baixos números atômicos (menor que Z=10). Foram analisadas 56 amostras de tecido mamário canino benignas e malignas, fixadas em formalina a 10% tamponada e mantida à temperatura ambiente. Primeiramente para a quantificação dos elementos traço Ca, Fe, Cu e Zn foram determinadas as curvas de calibração de padrões diluídos em água, com concentrações de Ca, Fe, Cu e Zn, variando de 400 mg/kg a 35 mg/kg, de 20 mg/kg a 2 mg/kg, de 10 mg/kg a 1 mg/kg e de 100 mg/kg a 9 mg/kg, respectivamente. As medições foram submetidas à técnica de ED-XRF utilizando um tubo de raios X com ânodo de prata e técnica de exposição de 30 kV e 100uA e um tempo de exposição de 1000 segundos (incerteza ≤ 3%). O código XRMC (X-Ray Monte Carlo) foi utilizado para validação do método experimental, que tem o objetivo de simular computacionalmente as respostas esperadas para os ensaios experimentais validando assim a eficácia da metodologia. As concentrações dos elementos traço obtidas foram analisadas estatisticamente onde verificou-se uma variação significativa do elemento Zn, estando este presente em maior concentração no tecido mamário maligno do que no benigno. Este resultado pode estar relacionado à presença deste elemento nas matrizes de metaloproteinases, e em neoplasias malignas estão mais concentradas porque há característica de invasão tumoral neste tipo de neoplasia. Em outra comparação estatística pode-se verificar que os elementos traços Fe, Cu e Zn tem concentração equivalente tanto na região central do tumor tanto quanto na periferia, com exceção do Ca, este concentrando-se mais na região tumoral o que pode se dever às calcificações. Estudos nessa área são de grande potencial por permitir um melhor entendimento do processo patológico em tumores mamários caninos. / Studies with dogs show that the breast cancer represent about 25% to 50% of tumor types. Of this total, half is considered malignant. Despite representing a considerable amount of malignancy, studies in this area are few representative and scarce in the literature. It is known that tumors are caused by chemical and biochemical changes that occur in the cell. Currently, surveys are conducted to understand the behavior of these changes and for this reason, it is of great value to know the trace elements present in these tissues. For this purpose, the most common technique is to ED-XRF (X-Ray Fluorescence Energy Dispersion) since it is a non-destructive analytical technique to determine and quantify the elemental composition of the samples, although it doesn’t identify elements with low atomic numbers (less than Z= 10). Were analyzed 56 samples of canine breast tissue benign and malignant, fixed in 10% buffered formalin and kept at ambient temperature. First, for the measurement of trace elements Ca, Fe, Cu and Zn were determined standards for calibration curves diluted in water to concentrations of Ca, Fe, Cu and Zn, ranging from 400 mg/kg to 35 mg/kg, from 20 mg/kg to 2 mg/kg, from 10 mg/kg to 1 mg/kg and from 100 mg/kg to 9 mg/kg, respectively. Measurements were subjected to ED-XRF technique using an X-ray tube with silver anode and exposure technique of 30 kV and 100 uA and exposure time of 1000 seconds (uncertainty ≤ 3%). The XRMC code (X-Ray Monte Carlo) was used for validation of experimental method, which is intended to simulate by computer the expected responses for experimental tests, therefore validating the methodology efficiency. The concentrations of trace elements obtained were analyzed statistically where there was a significant variation of Zn element, the latter being present in higher concentration in malignant breast tissue than benign. This result may be related to the presence of this element in the matrix metalloproteinases, and malignant neoplasms are more concentrated because there are characteristic of tumor invasion in this type of neoplasm. In another statistical comparison it can be seen that the trace elements Fe, Cu and Zn is equivalent concentration both in the central region of the tumor as well as in the periphery, with the exception of Ca, this focusing more on the tumor region may be due to calcifications. Studies in this area are of great potential for allowing a better understanding of the disease process in canine mammary tumors.

CAPES; CNPq; Fundação Araucária / Este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de um sistema de monitoramento de sinais de ECG e temperatura, com o propósito de dar mobilidade a pessoas que necessitam de monitoramento contínuo de alguns sinais fisiológicos, tais como pessoas idosas e/ou pessoas com deficiências cardíacas ou até mesmo para atletas que desejam melhorar seu desempenho através do monitoramento de seu condicionamento físico. Foram realizadas pesquisas dos equipamentos similares que existem atualmente no mercado e que estão sendo desenvolvidos para um embasamento técnico do protótipo desenvolvido. O sistema foi desenvolvido utilizando um microcontrolador de baixo custo e consumo para aquisição dos sinais fisiológicos e um módulo Bluetooth para comunicação com um dispositivo móvel que apresenta grande capacidade de processamento e recursos para realizar o armazenamento de dados e a interface com um sistema de monitoramento para avaliação médica remota, garantindo a mobilidade, segurança e melhoria na qualidade de vida de idosos e pacientes. Os principais sinais fisiológicos são os sinais vitais, que são as funções mais básicas do corpo, tais como, temperatura corporal, frequência cardíaca, frequência respiratória e pressão arterial. No protótipo proposto, foi incorporado o monitoramento da temperatura corporal e do eletrocardiograma (ECG) completo com as 12 derivações. A frequência respiratória e pressão arterial não foram contempladas no protótipo devido à complexidade de implementação de muitos sinais fisiológicos em um único equipamento. Para definição do hardware e minimizar o risco de futuros problemas, foram também realizados testes com ferramentas de desenvolvimentos disponibilizados pelos fabricantes dos principais componentes e que também são expostos neste trabalho. Pode-se concluir que os objetivos iniciais foram alcançados pois foi desenvolvido um protótipo para monitoramento remoto de sinais de ECG e temperatura utilizando um aplicativo Android. O protótipo foi testado utilizando-se sinais de um simulador de ECG e um sensor de temperatura, atendendo às principais funcionalidades requeridas para o sistema. / This work aims to develop a system for monitoring ECG and temperature signals with the purpose of giving mobility to people requiring continuous monitoring of some physiological signals, such as the elderly and/or individuals with heart failure or even for athletes who wish to improve their performance by monitoring their fitness. Research of similar equipment that there are currently on the market and that are being developed was made for a technical base of the prototype to be developed. The system was developed using a low cost and low consumption microcontroller for the acquisition of physiological signals and a Bluetooth module for communication with a mobile device having large capacity and processing resources to perform data storage and interface with a monitoring system for remote medical evaluation, ensuring mobility, safety and improved quality of life of elderly and patients. The main physiological signals are vital signals, which are the most basic body functions such as body temperature, heart rate, respiratory rate and blood pressure. In the proposed prototype, monitoring body temperature and complete 12-lead electrocardiogram (ECG) was incorporated. The respiratory rate and blood pressure were not included in the prototype due to the complexity of implementation of many physiological signals in a single equipment. For the hardware definition and to minimize the risk of future problems, tests have also been done with development tools available from manufacturers of the main components and which are also presented in this work. It is possible to conclude that the initials objectives were achieved bacause a prototype was developed for remote monitoring of ECG and temperature signals using an Android application. The prototype was tested using an ECG simulator and a temperature sensor, attending the main required features for the system.

CNEN / Radionuclídeos de ocorrência natural como o radônio (222Rn), seus produtos de decaimento e demais elementos provenientes das séries radioativas do urânio (238U e 235U) e do tório (232Th) representam importante fonte de exposição humana à radioatividade natural. A avaliação dos efeitos radiobiológicos e dos riscos a saúde decorrentes da exposição da população mundial a radionuclídeos naturais é uma preocupação crescente. Elementos como o radônio (222Rn), o torônio (220Rn), o rádio (226Ra), o tório (232Th) e o potássio (40K) podem ser encontrados em materiais comumente utilizados na construção de casas e edifícios. Nesse panorama, destaca-se o estudo da radioatividade proveniente de mármores e granitos, já que sob certas condições os níveis de radioatividade desses materiais podem ser perigosos requerendo, assim, a implementação de medidas mitigatórias para a utilização dos mesmos. Este trabalho apresenta um protocolo técnico de controle de exposição humana à radioatividade natural proveniente de rochas graníticas em marmorarias. O protocolo foi elaborado com base em medidas realizadas da concentração do gases 222Rn e 220Rn em rochas graníticas brasileiras que são comumente comercializadas nacionalmente e exportadas. Para as medidas de concentração de 222Rn e 220Rn foram utilizados os equipamentos AlphaGUARD (Saphymo GmbH) e RAD7 (Durridge Company), respectivamente. Para as medidas em ambos os equipamentos utilizados, as amostras de granito foram lacradas em frascos de vidro por 40 dias para que os radionuclídeos 226Ra e 222Rn entrassem em equilíbrio secular. As medidas foram realizadas no Laboratório de Física Nuclear Aplicada da Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Paralelamente, detectores de estado sólido CR-39 foram instalados nos ambientes de uma marmoraria da região de Curitiba-Paraná para a avaliação das concentrações de 222Rn nos postos de trabalho. Os detectores CR-39 ficaram expostos por um período aproximado de 90 dias e, posteriormente, foram submetidos à revelação química e leitura manual em microscópio óptico. Os valores médios das concentrações de 222Rn das amostras de granito variaram de 32 Bq/m3 a 1,7 KBq/m3. Os resultados obtidos ressaltam a importância dessa pesquisa na contribuição de dados para o fomento de uma legislação nacional que estabeleça valores limites de radioatividade para a comercialização e utilização de rochas graníticas, afim de atender, também, as normas internacionais que limitam o valor de radioatividade aceitável de produtos como mármores e granitos para a importação, exportação e trânsito. / Naturally occurring radionuclides such as radon (222Rn), its decay products and other elements from the radioactive series of uranium (238U and 235U) and thorium (232Th) are an important source of human exposure to natural radioactivity. Worldwide the evaluation of radiobiological effects and risks to health from exposure of the population to natural radionuclides is a growing concern. Elements such as radon (222Rn), the thoron (220Rn), radio (226Ra), thorium (232Th) and potassium (40K) can be found in materials commonly used in construction of houses and buildings. Thus, the radioactivity study from marbles and granites is important, given that under certain conditions these materials radioactivity levels can be hazardous requiring the implementation of mitigation measures for their use. This study presents a technical protocol for the control of human exposure to natural radioactivity from granitic rocks in marble factories. The protocol was based on measurements of the 222Rn and 220Rn concentration in Brazilian granite rocks commonly nationally and exported. The 222Rn and 220Rn measurements were done using the AlphaGUARD (Saphymo GmbH) and RAD7 (Durridge Company) equipment’s, respectively. For measures the samples of granite were sealed in glass jars for 40 days in order that the 226Ra and 222Rn radionuclides entered in secular equilibrium. The measurements were performed on Applied Nuclear Physics Laboratory at the Federal Technological University of Paraná. At the same time, solid-state nuclear track detectors CR-39 were installed in a marble factory environments located in Curitiba - Paraná for the evaluation of 222Rn concentrations in workplaces. The CR-39 detectors were exposed for about 90 days and submitted to etching process. The alpha particle tracks were observed using an optical microscope. The average 222Rn concentrations of granite samples ranged from 32 Bq/m3 to 1,7 KBq/m3. The results obtained underscore the importance of this research in the data contribution to the development of national legislation that establishes limits of radioactivity values for marketing and use of granitic rocks. The results also contribute to the Brazilian granite meets the international standards that limit the acceptable radioactivity value for the import, export and transit the products such as marble and granite.

O excesso de gordura corporal esta associado a diversas doenças de ordem metabólica, psicológica e estrutural. É indicado que a adolescência é o período crítico para o desenvolvimento de hábitos associados ao acúmulo de gordura como a inatividade física, má alimentação e sedentarismo. Desta forma, esta é uma fase crítica para o monitoramento da população visando a redução de casos de obesidade e doenças associadas. A técnica padrão-ouro para avaliação da gordura corporal é a absorciometria de raios-X de dupla-energia. Porém seu caráter laboratorial impede o uso amplo. Desta forma, técnicas mais simples, como a medição de dobras cutâneas devem ser modeladas a partir de técnicas mais exatas para este monitoramento. Os modelos existentes foram desenvolvidos com populações estrangeiras que não se assemelham aos habitantes da Região Metropolitana de Curitiba o que pode levar a erros de avaliação e diagnóstico. Desta forma o objetivo deste estudo é produzir um modelo de análise da gordura corporal apropriado a crianças e adolescentes da Região Metropolitana de Curitiba. Foram selecionadas duas amostras, uma composta por 567 adolescentes hígidos com idade entre 10 e 18 anos; e outra composta por 63 crianças com paralisia cerebral entre 3 e 10 anos. Os dois grupos possuíam indivíduos de ambos os sexos. Foram coletados dados de massa, estatura, idade e espessura de dobras cutâneas, além da avaliação de composição corporal por densitometria radiológica. O percentual de gordura obtido por diferentes equações de dobras cutâneas e demais medidas antropométricas entre os adolescentes foi comparado com o obtido por densitometria indicando associações abaixo do indicado (CCC<0,900). Foi encontrada também uma tendência de subestimação pelas dobras cutâneas, o que resultava em elevados valores de especificidade e baixos de sensibilidade (sendo especificidade á quantidade relativa de verdadeiros negativos entre quem não possui a condição clínica, e a sensibilidade a relação de verdadeiros positivos entre quem possui a condição considerada). Isto indica uma grande quantidade de falsos negativos o que leva muitos adolescentes com excesso de gordura a serem classificados como eutróficos. O modelo classificatório desenvolvido para adolescentes obteve um ajuste de R2 Negelkerke=0,829, sensibilidade de 99,0% e especificidade de 82,7% apresentando indicadores diagnósticos acima do obtido por equações de dobras cutâneas e IMC. Para as crianças com paralisia cerebral foi desenvolvido um modelo estimativo da massa de gordura com ajuste de R2 =0,950 com erro padrão de estimativa de 1,039. As equações utilizadas para converter as dobras cutâneas em medições da gordura corporal demonstraram-se inadequadas para aplicação em adolescentes da região metropolitana de Curitiba. A aplicação de técnicas de regressão logística e linear apresentou resultados positivos, mesmo a partir da modelagem na amostra de crianças com paralisia cerebral. / The overfat is associated with many methabolic, psycological and structural diseases. The adolescence is indicated as the critical period for the development of habits associated with fat accumulation like physical inactivity, poor diet and sedentarism. Thus, this is a important moment to monitorig the population aiming the reduction of obesity and associated disease. The golden standard to evaluate the body fatness is the dual-energy x-ray absorptiometry. However, its laboratorial aspect prevents a wide use. This way, simpler techniques as the skinfold measurement should be model from more exact techniques for this monitoring. The existing models were developed with foreign populations that don't resemble the Curitiba Metropolitan Region habitants. This could lead to evaluation and diagnostic errors. Thus, the aim of this study is to product a model of body fatness analysis appropriate to children and adolescents from the Curitiba Metropolitan Region. Two sample were selected, the first one composed by 567 healthy adolescents aged between 10 and 18 years; the other one composed by 63 children with cerebral palsy between 3 and 10 years. The groups have both genders. The data of weight, height, age and skinfold thickness were collected, beyond the body composition evaluation by radiologic densitometry. The fatness percentage obtained by different skinfold and other anthopometric mesures equations among the adolescents was compared with the obtained by densitometry presenting associations below indicated (CCC<0,900). A tendency of underestimation by the skinfold equations was found, that resulted in higher specificity values and low sensitivity (being specificity the relative quantity of true negatives among those who do not have de clinical condition, and the sensitivity the relations of true positives amons those who have the considered condition). This indicates a major quantitaty of false negatives, that leads many overfat adolescents to be classify as eutrophic. The developed classificatory model for adolescents obtained an adjustment of R2 Negelkerke=0,829, sensitivity of 99,0% and specificity of 82,7% presenting diagnostic's indicators above that obtained by skinfold equations and BMI. For the children with cerebral palsy was developed a fat mass estimation model with adjustment of R2 =0,950 and standard error of estimative of 1,039. The equations used to convert the skinfold in body fatness measures were found to be inadequate for aplication in adolescents from Curitiba Metropolitan Region. The aplication of logistic and linear regression techniques have presented positive results, even from modeling in the children with cerebral palsy sample.

Uma das aplicações básicas da engenharia biomédica se refere aos testes de equipamentos de uso clínico, a avaliação de sua natureza, acessibilidade e/ou suas características. No âmbito da avaliação do sistema respiratório, estão disponíveis diferentes parâmetros de referência (PR) para o teste de espirometria, um dos principais testes de função pulmonar, que permite medir: volumes, capacidades e fluxos pulmonares. Estes PR baseiam-se principalmente em dados étnicos, idade e gênero de indivíduos saudáveis, mas havendo diferenças entre populações avaliadas, como no Brasil com sua grande diversidade de raças e etnias, pode haver erro diagnóstico. Em razão disto, o objetivo deste estudo foi analisar três dos principais PR utilizados nesta população: PR-P (de Pereira e colaboradores de 2007), PR-K ( de Knudson e colaboradores de 1983) e PR-Q (de Quanjer e colaboradores de 2012). Procedeu-se um estudo exploratório descritivo com 683 indivíduos (180 homens e 503 mulheres) entre 24 e 59 anos, em boas condições de saúde, praticantes de exercícios físicos regulares com frequência mínima de duas vezes por semana. Foi aplicada anamnese, coletados dados de massa, estatura e realizada a espirometria forçada (espirômetro bidirecional - Care Fusion MicroLoop) e as variáveis respiratórias avaliadas foram VEF1, CVF, FEF75 e PFE. Como principais resultados verificou-se que a idade média foi de 42 anos (masculino: 40,6 anos; feminino: 44,4 anos); IMC médio de 26 Kg/m² (masculino: 26,26 Kg/m²; feminino: 26,44 Kg/m²); e tempo da prática de exercícios físicos médio de 52 meses (masculino: 66,9 meses; feminino: 37,9 meses). Ao se analisar a variação dos parâmetros de referência para classificação da função pulmonar entre os três protocolos testados, encontrou-se diferença estatisticamente significativa (p<0,05) entre CVF, VEF1, FEF75 e PFE para os valores previstos e atingidos em todos os PR, além de sinais restritivos e obstrutivos. Para o PR-P, mesmo com indivíduos com características assintomáticas e praticantes de exercícios físicos, 17,2% dos indivíduos foram classificados com algum grau de restrição e 17,3% com obstrução, distanciando-se do PR-K e PR-Q que, respectivamente apresentaram valores para restritivo de 7,0% e 12,8% e para obstrutivos de 7,1% e 4,8%. Conclui-se que os respectivos PR podem induzir a erros, levando a classificações diferentes, podendo um mesmo indivíduo ser considerado em estado de normalidade, restritivo ou obstrutivo, a depender do protocolo escolhido. O estado nutricional interferiu na função respiratória no gênero masculino ao se identificar associação significativa entre o estado nutricional e o teste de função pulmonar, x² = 9,80 (p = 0,04). Desta forma, homens acima do peso tiveram 1,9 vezes mais risco de apresentar o teste de função pulmonar insuficiente, mesmo praticando exercícios físicos regulares. Não houve associação significativa em nenhum dos gêneros entre o teste de função pulmonar e o tempo de prática de exercícios físicos. O teste de correlação de Pearson, confirmou a inexistência de correlação entre as variáveis VEF1, PFE e CVF com o tempo de prática para ambos os gêneros. / One of the basic applications of biomedical engineering refers to the testing of clinical use equipment, the assessment of its nature, accessibility and / or its features. In the evaluation of the respiratory system, are available different parameters of reference (PR) for the spirometry test, one of the main pulmonary function tests, which can measure: volumes, capacities and pulmonary flows. These PR based mainly on ethnic data, age and gender in healthy subjects, but with differences between populations studied, as in Brazil with its great diversity of races and ethnic groups, there may be misdiagnosis. Because of this, the objective of this study was to analyze in this population, three of the most used PR: PR-P (Pereira et al., 2007), PR-K (Knudson et al., 1983) and PR-Q (Quanjer et al., 2012). The procedure was a descriptive exploratory study with 683 subjects (180 men and 503 women) between 24 and 59 years, in good health, regular physical exercises practitioners with minimum frequency of twice a week. Anamnesis was applied, collected data of mass and height, performed forced spirometry (bidirectional spirometer - Care Fusion Microloop) and the following respiratory variables were measured, FEV1, FVC, PEF and FEF75. With the main results it was found that the average age was 42 years (male: 40.6 years; women: 44.4 years); BMI average of 26 kg / m² (male: 26.26 kg / m²; female: 26.44 kg / m²); and time the average physical exercises practice 52 months (male: 66.9 months; female: 37.9 months). When analyzing the variation of the reference parameters for pulmonary function classification between the three protocols tested, we found a statistically significant difference (p <0.05) between FVC, FEV1, PEF and FEF75 to the levels required and achieved in all PR, as well as restrictive and obstructive signs. For the PR-P, even with individuals with asymptomatic characteristics and practitioners of physical exercises, 17.2% of subjects were classified with some degree of restriction and 17.3% with obstruction, away from the PR-K and PR-Q which respectively had values for restrictive of 7.0% and 12.8% and for obstruction of 7.1% and 4.8%. We conclude that these PR may induce to errors, leading to different rating, where one individual can be considered in normal state, restrictive or obstructive, depending on the chosen protocol. It was identified that nutritional status interfere with respiratory function, demonstrating significant association between nutritional status and pulmonary function test for males, x² = 9.80 (p = 0.04). Thus, overweight men had 1.9 times more risk to have the insufficient lung function test, even practicing regular physical exercises. There was no significant association in any of the genres between the pulmonary function test and the time of physical activity. The Pearson correlation test confirmed the lack of correlation between the FEV1, FVC and PEF with practice time for both genders.