Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Enio Aguiar de Araujo.pdf: 4163087 bytes, checksum: 164f9ddea4dce2f8f19d8e66d5e8294f (MD5) Previous issue date: 2010-05-28 / Typically, in the digital processing of electrocardiography signal, linear transformations are used to turn the signals more tractable in accordance to some application. For applications such as classification or data compression, it usually aimed to reduce the redundancy present in the signals, increasing the potential of the applications. There are various methods usually used for the task, the Fourier transform, the wavelet transform and principal component analysis. All those methods have any sort of limitation, being the use of a predefined space, orthogonal spaces or the limitations to second order statistics. In this work we propose the use of the independent component analysis method for the encoding of the ECG signals, using as theoretical basis the neuroscience concept of efficient coding. Two important results were found, the basis functions space generated by the proposed method is different from the spaces seen on the usual methods, and, on average, the method can reduce the redundancy of the signal. We concluded that the traditional methods might not exploit the coding potential of ECG signals due to their limitations, and also that ICA might be a reliable method for improving the performance comparing to the current systems. / Tipicamente, em processamento digital de sinais de eletrocardiografia, são utilizadas transformações lineares visando tornar os sinais mais tratáveis de acordo com a aplicação. Para aplicações como classificação ou compressão de dados, normalmente temse como objetivo dessas transformações, reduzir a redundãncia presente nesses sinais, o que aumenta o potencial dessas aplicações. Existem diversos métodos usualmente utilizados para essa tarefa, como a transformada de Fourier, a transformada de Wavelets, e análise de componentes principais. Todos esses métodos tem alguma limitação, seja a utilização de um espaço predefinido e ortogonal ou utilizar apenas estatística de segunda ordem. Neste trabalho propomos a utilização do método de análise de componentes independentes para a codificação de sinais de ECG utilizando como base o conceito da neurociência de codificação eficiente. Dois resultados importantes foram obtidos, o espaço de funções bases gerado pelo método proposto se diferencia dos espaços de transformações utilizados usualmente, e, em média, o método proposto teve maior capacidade de reduzir a redundância dos sinais. Concluímos que os métodos tradicionais podem não explorar ao máximo o potencial de codificação de sinais de ECG devido às suas limitações, e que ICA pode ser um método plausível para melhorarmos os sistemas atualmente utilizados.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Denner Guilhon.pdf: 761750 bytes, checksum: 0100d830816d0600a5ff8aacd65531cb (MD5) Previous issue date: 2006-02-24 / The continuing demand for high performance and low cost electrocardiogram processing systems have required the elaboration of even more efficient and reliable ECG compression techniques. The objective of this work is to evaluate the performance of an electrocardiogram (ECG) compression algorithm based on independent components analysis (ICA). To each of the ECG signal we processed, using ICA, vectorial subspaces composed of its basis functions were obtained, for the signal can be expressed as a linear combination of them. The ECG signal was subdivided into m fixed length windows, and each of them was projected in the subspace, resulting in a vector w of coefficients for each window. A simple quantization process was performed over the m vectors w, according to defined levels of quantization, each one generating different levels of reconstruction error. It was observed that the storage of the coefficients implies the use of less space in memory in comparison to that one used by the corresponding windows of the electrocardiogram signal. The reconstruction error measure traditionally used, the percent root mean-square difference (PRD), was used into the evaluation of the algorithm. The results had been compared with those obtained using the Karhunen Lo´eve transform (KLT). / A demanda contınua de por sistemas de processamento de eletrocardiogramas de alto desempenho e baixo custo tem exigido a elaboração de técnicas de compressão de ECG cada vez mais eficientes e confiáveis. O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho de um algoritmo baseado em análise de componentes independentes (ICA) para a compressão de eletrocardiogramas (ECGs). Para cada um dos sinais de ECG utilizados foram obtidos, através de ICA, subespaços vetoriais construıdos a partir de suas funções base, pois o sinal pode ser expresso como uma combinação linear destas. O sinal de ECG foi subdividido em m janelas de comprimento fixo, e cada uma delas foi projetada no subespaço, resultando em um vetor w de coeficientes para cada janela. Um processo de quantização simples foi executado para os m vetores w, segundo nıveis de quantização definidos, cada um gerando diferentes nıveis de erro de reconstrução. Foi observado que o armazenamento dos coeficientes implica na utilização de um menor espaço em memória em comparação àquele utilizado pelas janelas correspondentes do sinal de eletrocardiograma. A medida tradicionalmente utilizada de erro de reconstrução, diferença média quadrática percentual (PRD), foi empregada para a avaliação do algoritmo. Os resultados foram comparados àqueles obtidos utilizando a transformada de Karhunen Loeve (KLT).

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Osvaldo Junior.pdf: 1458966 bytes, checksum: a19ea3d3a77d6e058740e17388f1c8fa (MD5) Previous issue date: 2006-12-04 / Biometrics identification methods are gaining applications each day and this has motivated a lot of research in this area. This work presents a proposal for a method to identify people through iris texture analysis using geostatistics functions and their combination. To achieve this work objective, it is considered the following phases: automatic localization of the iris, features extraction and classification. In the localization phase, it is used a combination of three techniques: Watershed, Hough Transform and Active Contours. Each technique has an essential function to achieve a good performance. Within the extraction phase, there were used four geostatistics functions (semivariogram, semimadogram, covariogram and correlogram) and a combination of them to extract this features with a good precision. Finally in the phase of classification it is used a Euclidean Distance to determine the similarity degree between the extracted features. The tests were realised for the phases of localization and classification using an iris database called CASIA that has 756 images. The results achieved by the localization method are about 90%. For the classification method, considering the tests realized with the authentication mode, the obtained results has reached a success rate of 97.02% for a false acceptance rate equal to zero and 97.22% for a false acceptance rate equal to a false rejection rate. The tests realized with the identification mode have reached a rate of success of 98.14%. / Os métodos de identificação biométrica estão ganhando espaço em aplicações do dia-a-dia o que vem motivando a pesquisa nessa área. Este trabalho apresenta uma proposta de um método para identificação de pessoas através da análise da textura da íris usando funções geoestatísticas e uma combinação das mesmas. Para realização do trabalho foram consideradas as seguintes fases: localização automática da íris, extração de características e classificação. Na fase de localização foi usada a combinação de três técnicas Watershed, Transformada de Hough e Contornos Ativos, onde cada uma possui uma função essencial para um bom desempenho do processo. Na fase de extração são usadas quatro funções geoestatísticas (semivariograma, semimadograma, covariograma e correlograma) e uma combinação das mesmas para extrair características que discriminem a íris com uma boa precisão. Finalmente, na fase de classificação é usada a distancia Euclidiana para determinar o grau de similaridade entre as características extraídas. Os testes foram realizados, para as fases de localização e classificação, com um banco de dados de íris, denominado CASIA que possui 756 imagens. Na fase de localização o resultado alcançado foi de 90%. Para a fase de classificação, considerando os testes realizados no modo de autenticação, os resultados obtidos chegaram a uma taxa de sucesso de 97.02% para uma falsa aceitação igual a zero e de 97.22% para uma falsa aceitação igual a uma falsa rejeição. Para os testes realizados no modo de identificação a taxa de sucesso chegou a 98.14%.

CAPES / Desde a década de 80, a obesidade mundial aumentou cerca de 36%. O cicloergômetro é um recurso para combater a obesidade e também pode ser utilizado como instrumento para manter, reabilitar e avaliar o condicionamento físico. Pedalar promove uma série de benefícios ao organismo como a melhora do condicionamento cardiorrespiratório, do sistema cardiovascular e musculoesquelético, das conexões neurais e da autoestima. A termografia é um recurso utilizado para medir a temperatura emitida pela superfície da pele. A eletromiografia (EMG) e a mecanomiografia (MMG) quantificam e qualificam a contração muscular. O objetivo desta pesquisa é investigar a viabilidade da análise térmica superficial da pele na identificação das alterações metabólicas e vasculares geradas pela contração muscular durante a pedalada, em indivíduos hígidos, por meio da correlação com os sinais eletromiográficos e mecanomiográficos. Onze voluntários do sexo masculino foram separados em dois grupos: sedentários (GS) e dos ativos fisicamente (GA). Eles participaram do protocolo de pedalada com acréscimo de carga até a fadiga muscular do músculo reto femoral. Dois testes (1 e 2), com intervalo de 1h entre ambos, foram realizados. A coleta dos dados antropométricos, cardíacos, térmicos e dos sinais neuromusculares resultou em tabelas exportadas ao software IBM SPSS Statistics para análise da distribuição normal, percentagens, testes de Wilcoxon, Mann-Whitney e correlação da temperatura com os sinais neuromusculares pelo teste de Spearman. As medianas antropométricas dos participantes mostram para o GS a idade de 33±4,5 anos, massa de 82±12 kg, altura de 1,85±0,09 m, IMC de 23,95±2,65 kg/m2, adipometria da coxa de 11,73±4,98 mm e perimetria de 0,55±0,04 cm. Já para o GA, a idade de 28±12 anos, massa de 66,5±8,58 kg, altura de 1,76±0,04 m, IMC de 21,75±2,78 kg/m2 , adipometria da coxa de 10±2,09 mm e perimetria de 0,57±0,02 cm. A frequência cardíaca diminuiu 25% do primeiro para o segundo teste, assim como a pressão arterial, sistólica e diastólica, em cerca de 3 e 15%, respectivamente, no GS. A temperatura diminuiu de 1 a 3 °C em ambos os grupos; entretanto, o teste de Wilcoxon comprovou o resultado significativo apenas para o GS no primeiro teste, com p= 0,018, e no segundo, com p=0,043. Houve aumento da amplitude dos sinais da MMG e EMG, entretanto, os testes de Wilcoxon e Mann-Whitney não apresentaram p-valor significativo. Na correlação da temperatura com a contração muscular, por meio do teste de Spearman, somente o GA apresentou um p-valor significativo e forte na MMG (p=0,01 e r=1,000) e na EMG (p=0,01 e r= -1,000). Com esses achados, concluiu-se que a variação térmica se comporta de modo inversamente proporcional à variação de amplitude dos sinais de EMG e MMG e a temperatura representa um parâmetro viável para análise das alterações metabólicas e vasculares geradas pela contração durante as atividades aeróbicas com acréscimo de carga até a exaustão. / From the 80s on, global obesity increased around 36%. Cycle-ergometer is a resource to oppose obesity and it is also used as a tool to maintain, rehabilitate and evaluate physical conditioning. Cycling promotes a number of benefits to the organism as the improvement of cardiorespiratory condition, cardiovascular and musculoskeletal system, neural connections and self-esteem. Thermography is a resource used to measure body skin temperature. Electromyography (EMG) and mechanomyography (MMG) allows quantifying and qualifying muscle contraction. The goal of this research is to investigate the feasibility of surface skin thermal analysis in the identification of metabolic and vascular disorders created by muscle contraction during cycling in healthy individuals, through correlation with electromyographical and mechanomiographical signals. Eleven male volunteers were separate on two groups: sedentary (GS) and physically active (GA). Both participated on cycling protocol with load increase until muscular fatigue of the rectus femoris occurs. There were two tests (1 and 2) with 1h interval in between. After collection of anthropometric data, cardiac, thermal and neuromuscular signals, tables were compiled and their values exported to IBM's SPSS Statistics in order to check the normal distribution, percentages, Wilcoxon’s and Mann-Whitney’s test and the correlation of temperature with neuromuscular signals using the Spearman's test. The median anthropometric values of the GS showed average age of 33±4,5 years, weight of 82±12 kg, height of 1,85±0,09 m, BMI of 23,95±2,65 kg/m2, measurement of thigh’s skinfold thickness of 11,73±4,98 mm and perimeter of 0,55±0,04 cm. The average values for GA were: age of 28±12 years, weight of 66,5±8,58 kg, height of 1,76±0,04 m, BMI of 21,75±2,78 kg/m2, measurement of thigh’s skinfold thickness of 10±2,09 mm and perimeter of 0,57±0,02 cm. The heart rate decreased 25% from de first to second test, likewise systolic and diastolic arterial pressure around 3% and 15%, respectively, for GS. Temperature decreased from 1 to 3 °C in both groups, however, Wilcoxon’s test proved a significant result only to GS first test p=0,018 and second test p=0,043. The amplitude of MMG and EMG signal increased, however Wilcoxon’s and MannWhitney’s tests did not show a significant p-value. Concerning temperature correlation to muscle contraction by Spearman’s test, only GA showed a significant p-value and strong correlation for MMG (p=0,01 and r=1,000) and EMG (p=0,01 e r= -1000) signals. From these findings, it was concluded that thermal variation behaviors inversely proportional to EMG and MMG amplitude variation, and temperature represents a feasible parameter to analyze the metabolic and vascular disorders created by muscle contraction during aerobic activities with load increase until exhaustion.

CAPES / Desde a década de 80, a obesidade mundial aumentou cerca de 36%. O cicloergômetro é um recurso para combater a obesidade e também pode ser utilizado como instrumento para manter, reabilitar e avaliar o condicionamento físico. Pedalar promove uma série de benefícios ao organismo como a melhora do condicionamento cardiorrespiratório, do sistema cardiovascular e musculoesquelético, das conexões neurais e da autoestima. A termografia é um recurso utilizado para medir a temperatura emitida pela superfície da pele. A eletromiografia (EMG) e a mecanomiografia (MMG) quantificam e qualificam a contração muscular. O objetivo desta pesquisa é investigar a viabilidade da análise térmica superficial da pele na identificação das alterações metabólicas e vasculares geradas pela contração muscular durante a pedalada, em indivíduos hígidos, por meio da correlação com os sinais eletromiográficos e mecanomiográficos. Onze voluntários do sexo masculino foram separados em dois grupos: sedentários (GS) e dos ativos fisicamente (GA). Eles participaram do protocolo de pedalada com acréscimo de carga até a fadiga muscular do músculo reto femoral. Dois testes (1 e 2), com intervalo de 1h entre ambos, foram realizados. A coleta dos dados antropométricos, cardíacos, térmicos e dos sinais neuromusculares resultou em tabelas exportadas ao software IBM SPSS Statistics para análise da distribuição normal, percentagens, testes de Wilcoxon, Mann-Whitney e correlação da temperatura com os sinais neuromusculares pelo teste de Spearman. As medianas antropométricas dos participantes mostram para o GS a idade de 33±4,5 anos, massa de 82±12 kg, altura de 1,85±0,09 m, IMC de 23,95±2,65 kg/m2, adipometria da coxa de 11,73±4,98 mm e perimetria de 0,55±0,04 cm. Já para o GA, a idade de 28±12 anos, massa de 66,5±8,58 kg, altura de 1,76±0,04 m, IMC de 21,75±2,78 kg/m2 , adipometria da coxa de 10±2,09 mm e perimetria de 0,57±0,02 cm. A frequência cardíaca diminuiu 25% do primeiro para o segundo teste, assim como a pressão arterial, sistólica e diastólica, em cerca de 3 e 15%, respectivamente, no GS. A temperatura diminuiu de 1 a 3 °C em ambos os grupos; entretanto, o teste de Wilcoxon comprovou o resultado significativo apenas para o GS no primeiro teste, com p= 0,018, e no segundo, com p=0,043. Houve aumento da amplitude dos sinais da MMG e EMG, entretanto, os testes de Wilcoxon e Mann-Whitney não apresentaram p-valor significativo. Na correlação da temperatura com a contração muscular, por meio do teste de Spearman, somente o GA apresentou um p-valor significativo e forte na MMG (p=0,01 e r=1,000) e na EMG (p=0,01 e r= -1,000). Com esses achados, concluiu-se que a variação térmica se comporta de modo inversamente proporcional à variação de amplitude dos sinais de EMG e MMG e a temperatura representa um parâmetro viável para análise das alterações metabólicas e vasculares geradas pela contração durante as atividades aeróbicas com acréscimo de carga até a exaustão. / From the 80s on, global obesity increased around 36%. Cycle-ergometer is a resource to oppose obesity and it is also used as a tool to maintain, rehabilitate and evaluate physical conditioning. Cycling promotes a number of benefits to the organism as the improvement of cardiorespiratory condition, cardiovascular and musculoskeletal system, neural connections and self-esteem. Thermography is a resource used to measure body skin temperature. Electromyography (EMG) and mechanomyography (MMG) allows quantifying and qualifying muscle contraction. The goal of this research is to investigate the feasibility of surface skin thermal analysis in the identification of metabolic and vascular disorders created by muscle contraction during cycling in healthy individuals, through correlation with electromyographical and mechanomiographical signals. Eleven male volunteers were separate on two groups: sedentary (GS) and physically active (GA). Both participated on cycling protocol with load increase until muscular fatigue of the rectus femoris occurs. There were two tests (1 and 2) with 1h interval in between. After collection of anthropometric data, cardiac, thermal and neuromuscular signals, tables were compiled and their values exported to IBM's SPSS Statistics in order to check the normal distribution, percentages, Wilcoxon’s and Mann-Whitney’s test and the correlation of temperature with neuromuscular signals using the Spearman's test. The median anthropometric values of the GS showed average age of 33±4,5 years, weight of 82±12 kg, height of 1,85±0,09 m, BMI of 23,95±2,65 kg/m2, measurement of thigh’s skinfold thickness of 11,73±4,98 mm and perimeter of 0,55±0,04 cm. The average values for GA were: age of 28±12 years, weight of 66,5±8,58 kg, height of 1,76±0,04 m, BMI of 21,75±2,78 kg/m2, measurement of thigh’s skinfold thickness of 10±2,09 mm and perimeter of 0,57±0,02 cm. The heart rate decreased 25% from de first to second test, likewise systolic and diastolic arterial pressure around 3% and 15%, respectively, for GS. Temperature decreased from 1 to 3 °C in both groups, however, Wilcoxon’s test proved a significant result only to GS first test p=0,018 and second test p=0,043. The amplitude of MMG and EMG signal increased, however Wilcoxon’s and MannWhitney’s tests did not show a significant p-value. Concerning temperature correlation to muscle contraction by Spearman’s test, only GA showed a significant p-value and strong correlation for MMG (p=0,01 and r=1,000) and EMG (p=0,01 e r= -1000) signals. From these findings, it was concluded that thermal variation behaviors inversely proportional to EMG and MMG amplitude variation, and temperature represents a feasible parameter to analyze the metabolic and vascular disorders created by muscle contraction during aerobic activities with load increase until exhaustion.

No Brasil o numero de pacientes deficientes orais ainda é crescente, o edentulismo é caracterizado como uma condição evitável em que um ser humano tem perda completa dos dentes, que, segundo a organização mundial da saúde, surge em a consequência de um sistema de saúde deficiente que afeta a saúde geral da população, bem como a sua qualidade de vida. Com objetivo de tratar esta deficiência surgem os implantes dentários, uma das modalidades mais praticadas na atualidade em ciências médicas, com uma taxa de sobrevida de 95% a longo prazo em estudos publicados. O objetivo deste trabalho foi avaliar por meio de interferometria ótica 3D as superfícies de união de implantes Hexágono externo e seu pilar protético universal de quatro marcas vendidas no mercado nacional, quanto seus parâmetros de lisura Sa (rugosidade média) e mensurar metricamente o nível de adaptação entre o pilar protético e implantes utilizando microscopia eletrônica de varredura. Foram escolhidas quatro marcas de implantes do tipo hexágono externo e quatro pilares protéticos do tipo universal para próteses cimentadas de quatro diferentes fabricantes disponíveis no mercado brasileiro, para cada amostra implante ou pilar protético foram feita 06 medições para estabelecer uma média de rugosidade das superfícies sob os parâmetros de rugosidade Sa, Ssk e Sku, na sequência unidas e realizadas 06 medições em MEV para avaliar a qualidade do gap. Após a avaliação, os dados foram submetidos a ANOVA, teste t (0,05) e regressão linear dos dados. Onde descarta-se a hipótese igualdade entre as marcas com 95% de confiança para os parâmetros Sa e Gap, porém o teste “t”dois fatores revelam igualdade entre as marcas 01 e 02 para o valor de Sa e Gap nos implantes e igualdade entre as marcas 01 e 03 dos valores Sa dos pilares protéticos. / In Brazil the number of oral deficient patients is still increasing, edentulismo is characterized as an avoidable condition in which a human being has complete loss of teeth, which, according to the world health organization, arises in the consequence of a poor health system Which affects the general health of the population, as well as their quality of life. In order to treat this deficiency, dental implants arise, one of the most practiced modalities in the medical sciences today, with a 95% long-term survival rate in published studies. The objective of this work was to evaluate the external bonding surfaces of the external Hexagon implants and its universal prosthetic pillar of four brands sold in the Brazilian market through its 3D optical interferometry, as well as its smoothness parameters (mean roughness) and to measure the adaptation level Between the prosthetic abutment and implants using scanning electron microscopy. Four brands of external hexagon type implants and four universal type prosthetic abutments were selected for cemented prostheses from four different manufacturers available in the Brazilian market. For each implant sample or prosthetic abutment, measurements were made to establish a roughness mean of the surfaces under Roughness parameters Sa, Ssk and Sku, in the sequence joined and performed 06 MEV measurements to evaluate the quality of the gap. After the evaluation, the data were submitted to ANOVA, t test (0.05) and linear regression of the data. Where the hypothesis equality between the brands with 95% confidence for the Sa and Gap parameters is discarded, but the "t" test two factors reveals equality between the 01 and 02 marks for the value of Sa and Gap in the implants and equality between Marks 01 and 03 of the values Sa of the prosthetic abutments.

Parte da população mundial sofre com distúrbios relacionados ao controle muscular de membros superiores e inferiores que, em muitos casos, podem ter sua origem devido a interrupção da comunicação sensório-motora entre o cérebro e os grupos musculares. Estes fatores podem estar relacionados à idade, doenças neuro-degenerativas ou acidentes vasculares cerebrais (AVC). Dessa forma, devido ao gradativo envelhecimento da população, em função do aumento da expectativa de vida e consequentemente da demanda por tratamentos de reabilitação, diversos estudos da literatura utilizam equipamentos de biofeedback na reabilitação do controle muscular, não havendo, porém, uma ferramenta simples e unificada que permita a elaboração de protocolos motores para diversas patologias em uma única plataforma. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é apresentar o desenvolvimento de uma ferramenta de biofeedback visual, baseada em plataformas de força para membros inferiores e aquisição de imagem para membros superiores. Este sistema conta com duas interfaces: a primeira, programável em alto nível, é destinada ao profissional da saúde para elaboração do treino motor conforme a necessidade do paciente; a segunda é a interface do jogo, ou serious game, com o qual o paciente interage realizando a série de atividades programadas em um jogo de exercícios, ou exergames. A proposta deste estudo é fornecer uma plataforma de reabilitação programável de acordo com a necessidade específica de cada paciente, mantendo características motivacionais e de interatividade, que proporcionem entretenimento associado às atividades, reduzindo assim a evasão dos tratamentos, que costumam ser realizados por longos períodos. Ainda, neste estudo foram apresentados alguns testes, aprovados pelo comitê de ética, com voluntários, em que é aplicado um protocolo motor a um grupo de jovens saudáveis e comparando os resultados com um grupo de voluntários idosos. Os resultados deste estudo foram obtidos a partir de duas análises: a primeira é interna à sessão, em tempo real, e diz respeito à pontuação dos voluntários no jogo; a segunda é externa à sessão, utiliza os dados armazenados ao longo de um teste estabilométrico e compara medidas posturográficas do grupo de jovens e idosos saudáveis. Ainda, para complementar a validação do equipamento desenvolvido, foi realizada uma comparação dos resultados das análises posturográficas obtidas, com os resultados obtidos a partir de um baropodômetro comercial. Os resultados demonstram que o sistema permite a obtenção da estimativa da estabilometria e atividades de serious games. / The cases of disorders related to upper and lower limbs control directly affect the population. These problems may have its origin due to interruption of sensorimotor communication between the brain and the muscle groups. These factors may be related to aging, neurodegenerative diseases or stroke. Thus, due to the gradual aging of the population, the increase in life expectancy and hence the demand for rehabilitation treatments, several studies in the literature are using biofeedback to rehabilitation of muscle control. However, there is no unified tool that allows the development of exercise protocols for several diseases in a single platform. The aim of this work is to present the development of a visual biofeedback tool, based on force platforms for lower limbs and image acquisition for upper limbs. This system has two interfaces: the first, programmable in high-level, is intended for health professionals to prepare the motor training as needed by the patient; the second is the serious game interface, with which the patient interacts performing the series of activities planned in an exercise games (exergames). The purpose of this study is to provide a programmable rehabilitation platform according to the specific needs of each patient, keeping motivational and interactive features that provide fun activities to reduce evasion of treatments, which are usually carried out for long periods. Moreover, this study shows some tests, approved by the Ethics Committee, with volunteers, applying an exercise protocol to a group of healthy young and comparing the results with a group of elderly volunteers. The results of this study are obtained from two experimental setups: the first is internal to the session in real time, and concerns the scores of volunteers in the game; the second is external to the session, uses the data stored over a stabilometry and compare posturographic data between control and study group. Furthermore, in order to complement the assessments of the developed system, the posturographic data is compared to those obtainded from a commercial baropodometer. Results show that the system is able to perform the estimative of the stabilometry and serious game activities.

A traqueostomia é uma via aérea artificial que pode ser plástica ou metálica. Esta, para aplicação de pressão positiva necessita de um conector adaptador. Objetivo: desenvolver um conector para acoplar a cânula metálica à válvula exalatória. Metodologia: foram desenvolvidos três modelos para a peça conectora, a partir das medidas de uma cânula metálica número 5 e de duas válvulas exalatórias. Os dois primeiros modelos foram usinados em material poliamídico, sendo o primeiro com formato de funil e angulação de 140o próximo à extremidade conectável à cânula; o segundo com formato predominantemente cônico e angulação específica de 2o. O terceiro protótipo seguiu o modelo do segundo; porém, com resina e produzido em impressora 3D. Os conectores adaptadores foram testados com duas válvulas exalatórias, confeccionadas em acrílico, e identificadas como I e II. A válvula I é um tubo com orifício exalatório e uma entrada para oxigenioterapia. A válvula II contém dois tubos encaixáveis e com fuga contínua. Os testes envolveram: análise de vazamento com gerador de pressão positiva, programado em 7,5, 13 e 20 cmH2O, durante 1-2 h, em um modelo pulmonar analógico; medidas de pressões de entrada e de saída; ensaios mecânicos destrutivos; simulação computacional de fluxo e reação à esterilização. Resultados: obteve-se uma velocidade de fluxo maior no trajeto da via aérea superior até o brônquio esquerdo e distal à via aérea. Os testes destrutivos atingiram tensões máximas de 71,43 e 75,44 MPa, respectivamente, indicando que a poliamida é mais frágil que a resina. As medidas de vazamento apresentaram menor média, 18,8 (±10,78) l/m, na combinação da peça em resina com a válvula exalatória I. Na medida das pressões de entrada e saída do gerador, o erro encontrado foi de 4,48% sobre os valores das três pressões aplicadas. Quanto à esterilização, o procedimento em óxido de etileno afetou as dimensões e funcionalidade da peça em resina, mas as peças usinadas permaneceram inalteradas. Nos procedimentos de peróxido de hidrogênio e autoclave, não houve alteração na funcionalidade da peça em resina. Conclusões: A peça usinada, esterilizada apenas com óxido de etileno, permaneceu inalterada após o procedimento. A peça prototipada, submetida ao óxido de etileno, peróxido de hidrogênio e à autoclave apresentou alteração dimensional e funcional com o óxido de etileno. Quanto ao vazamento, a melhor solução é a combinação da peça em resina com a válvula I, exigindo menos do sistema de compensação. Para resultados conclusivos, aguardam-se os ensaios in vivo. / Tracheostomy is an artificial airway which can be made by plastic or metal cannula. For applying treatment with positive pressure it needs an adapter connector. Objective: to create a connector to be attached between the metal cannula and the exhalation valve. Method: for the connector device, three models have been developed, from the dimensions of a metal cannula number 5 and two exhalation valves. The first two models were machined with polyamide material, having the first one funnel-shaped with an angle of 140° closed to the end connectable to the cannula; the second having predominantly conical shape and angular opening of 2°. The third prototype was built similarly to the second model. However, it is made by resin and produced on a 3D printer. Connectors were tested with two exhalation valves, made of acrylic and identified as I and II. Valve I is a tube with an exhalation hole and an inlet for oxygen therapy. Valve II contains two dockable continuous drain pipes. The evaluation tests involved: leakage analysis using positive pressure generator set at 7.5, 13 and 20 cmH2O for 1-2 h, in an analog lung model; input and output pressure measurements; destructive mechanical testing; computer-based flow simulation and reaction to sterilization. Results: it was obtained a higher flow velocity along the upper airway path till the left bronchus and distal to the air. Destructive testing reached maximum stresses of 71.43 and 75.44 MPa for the samples 1 and 2, respectively. Flow leaks' measurements had shown lower average for the combination of resin with exhalation valve I (18.8 (± 10.78) l/m). For the measures of input pressure and output of the generator, the error was found to be 4.48 % on the values of the three applied pressures. Regarding sterilization, the procedure with ethylene oxide has affected the dimensions and functionality of the resin-based device, but the machined prototypes remained unchanged. Concerning the hydrogen peroxide and autoclaving procedures, there was no change on the resin model ́s functionality. Conclusions: with relation to the flow leaks, the combination where occurred the least leaks was the resin based device with valve I. The machined connector, which was sterilized only with ethylene oxide, remained unchanged after the procedure. The prototype which was submitted to ethylene oxide, hydrogen peroxide and autoclave, had introduced dimensional and functional changes with the ethylene oxide. As for the flow leak, the best solution is the combination of the resin-based connector with valve I, demanding less of the compensation system. For conclusive results, in vivo essays are expected.

A contagem de células vermelhas do sangue desempenha um papel importante no diagnóstico de animais silvestres e domésticos. Apesar da existência de muitas tecnologias em diferentes contadores automatizados para análise de sangue, quando se trata do sangue de animais silvestres ainda é difícil encontrar uma solução simples e economicamente viável para múltiplas espécies. O objetivo deste estudo é desenvolver um contador automático de células vermelhas. Amostras de sangue (1 jaguatirica - Leopardus pardalis, 1 macaco - Cebus apella, 1 quati - Nasua nasua, 62 cães - Canis familiaris e 5 cavalos - Equus caballus) foram analisadas usando três métodos: 1-contagem manual, 2-contagem automática por imagem e 3-contagem semiautomática por imagem; as amostras de cães e cavalos foram analisadas por um quarto método: 4-contagem automática por impedância. As contagens dos métodos 2 e 3 foram obtidas usando o contador de células vermelhas proposto. Os resultados foram comparados usando a correlação de Pearson e gráficos com diferentes métodos como valor de referência. As contagens dos métodos 1, 2 e 3 correlacionaram muito bem com as contagens do método 4 (r ≥ 0.94). As contagens produzidas pelo método 2 apresentaram alta correlação com o método 3 (r = 0.998). Os resultados indicam que o contador proposto pode ser usado como um método de contagem automática ou semiautomática em clínicas que usam o método manual para contagem de células vermelhas do sangue de animais. / A RBC count plays an important role in the diagnostic of wild and domestic animals. Despite the many technologies available in different automated hematology analyzers, when it comes to blood of wild animals it is still difficult to find an easy and affordable solution for multiple species. This study aims to develop an automatic red blood cell counter. Blood samples (1 ocelot - Leopardus pardalis, 1 monkey - Cebus apella, 1 coati - Nasua nasua, 62 dogs - Canis familiaris and 5 horses - Equus caballus) were analyzed using three methods: 1-manual count, 2automatic count by image and 3-semi-automatic count by image; blood from dogs and horses were also analyzed by a fourth method: 4-automatic count by impedance. The counts of methods 2 and 3 were produced by the proposed red blood cell counter. Results were compared using Pearson’s correlation and plots with different methods as the criterion standard. RBC counts of methods 1, 2 and 3 correlated very well with those on the method 4 (r ≥ 0.94). RBC counts produced by method 2 were highly correlated with method 3 (r = 0.998). The results indicate that the proposed method can be used as an automatic or semi-automatic counting method in clinics that are currently using the manual method for RBC assessment.

Esta dissertação descreve o desenvolvimento de um goniômetro de enlace indutivo para medição de ângulos articulares. O goniômetro tem por objetivo medições de ângulos até 360° e a possibilidade de medição em articulações com mais de um grau de liberdade. Para isto utiliza como base o trabalho de Laskoski (2010) e os sistemas de navegação aeronáuticas. O experimento realizado por Laskoski (2010) efetua medições até 180° as bobinas precisam estar alinhadas. Os sistemas utilizados em navegações aeronáuticas utilizam a bússola eletrônica e o automatic direction finder, estes sistemas trabalham com grandezas na ordem de quilômetros. Este experimento visa adaptar os sistemas de navegação utilizando o campo magnético para poder efetuar medições de ângulo em pequenas distâncias. Os testes foram satisfatórios comparando os erros encontrados com os resultados dos experimentos de Laskoski (2010) e Carbonaro et al. (2014). O erro máximo em uma distância de 7,5 cm é de 10,6°e o desalinhamento entre a bobinas de +20° e -20° gera um erro de no máximo 1,71°. / This dissertation describes the development of an inductive goniometer for the measurement of joint angle. The goniometer aims to measure angles up to 360 ° and the possibility of measurement in joints with more than one degree of freedom. For this it uses as base the work of Laskoski (2010) and aeronautical navigation systems. The experiment performed by Laskoski (2010) makes measurements up to 180 ° and the coils need to be aligned. The systems used in aeronautical navigations use the electronic compass and the automatic direction finder, that systems work with magnitudes in the order of kilometers. This experiment aims to adapt the navigation systems using the magnetic field to be able to measure angles at small distances. The tests were satisfactory comparing the errors found with the results of the experiments of Laskoski (2010) and Carbonaro et al. (2014). The maximum error over a distance of 7.5 cm is 10.6 ° and the misalignment between the coils of + 20 ° and -20 ° generates an error of at most 1.71 °.