Thesis (M.S.)--University of Michigan, 1988.

Thesis (M.S.)--University of Michigan, 1988.

Compressive sampling enables signal reconstruction using less than one measurement per reconstructed signal value. Compressive measurement is particularly useful in generating multidimensional images from lower dimensional data. We demonstrate single frame 3D tomography from 2D holographic data. / Dissertation

本論文以表面肌電（Surface Electromypgraphy, SEMG）信號中動態信號能被獲取為前提，把被處理過的表面肌電信號轉變成步態參數 (gait parameters). 我們利用一些便攜式步態測量裝置，如加速度計，陀螺儀和腳踏開關和表面肌電圖測量裝置去採集步態參數。信號的處理和生物信息（身體的動態特性）轉換都加以討論和解釋，如濾波和預測肌肉的收縮等。 / 我們利用被採集步態參數作步態分析，並發現表面肌電信號內的動態信號的頻率特性能夠代表運動過程中的非恆久步態參數，如行走時的足部擺動的期間 (period of swing phase)、行走時的足部站立的期間 (period of stance phase) 和行走時的步幅期間 (period of stride)。 / 最後，我們發現可以利用線性預測 (linear prediction) 和閾值分析 (threshold analysis) 處理表面肌電信號以便獲得三種非恆久步態參數。根據我們的觀察，行走時足部擺動的期間可以被股直肌（rectus femoris, RF）的表面肌電信號捕獲，行走時的步幅期間可以被二頭肌股（bicep femoris, BF）的表面肌電信號捕獲，而行走時的足部站立的期間則可由BF和RF輸出的結果的平均值所捕獲。因此，表面肌電信號是可以作為一種獲取非恆久步態參數的工具。 / Electromyography (EMG) signal is an important quantity for describing the muscle’s activities and provides additional information in describing movement and locomotion in gait analysis. Surface electromyography (SEMG) measurement is a non-vivo technology for acquiring EMG signal. During the measurement of SEMG signals, the motion artifact is captured. Filters are applied to eliminate the frequency characteristics of motion artifact. However, this unwanted signal could be useful for obtaining the temporal gait parameters during the movement, such as the period of swing phase, the period of stance phase, and the period of stride of free walking. / In this study, accelerometers, gyroscopes and foot switches are used for the acquisition of kinematics and surface electromyography is used for measuring muscle’s activities. These measurement devices are evaluated in a gait study on lower extremity. The signal processing and conversion of bio-information (the dynamic characteristics of body) are discussed, such as filtering, and the prediction of muscle’s contraction. / Lastly, temporal gait parameters could be captured by SEMG measurement with the linear prediction process and threshold analysis. From the results, it is observed that the swing period can be captured through the SEMG measurement for rectus femoris (RF), the stride period can be captured by the SEMG measurement for bicep femoris (BF), and the stance period can be captured by the averaged result of the outputs of BF and RF. Thus, SEMG measurement could be a tool for capturing temporal gait parameters. / Detailed summary in vernacular field only. / Detailed summary in vernacular field only. / Detailed summary in vernacular field only. / Chan, Chi Chong. / Thesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 2012. / Includes bibliographical references (leaves 67-69). / Abstracts also in Chinese. / Chapter 1 --- Introduction --- p.1 / Chapter 1.1 --- Literature Review --- p.1 / Chapter 1.2 --- Objectives --- p.5 / Chapter 1.3 --- Thesis Description --- p.5 / Chapter 2 --- Description for Wearable Gait Measurement --- p.7 / Chapter 2.1 --- Wearable Sensors --- p.8 / Chapter 2.2 --- Surface Electromyography (SEMG) --- p.12 / Chapter 2.3 --- Processing Unit --- p.15 / Chapter 2.4 --- Hardware Connection and Communication --- p.16 / Chapter 2.5 --- Summary --- p.20 / Chapter 3 --- Gait Analysis for Lower Extremity during Walking --- p.21 / Chapter 3.1 --- Gait Parameters Captured by Wearable Sensors --- p.21 / Chapter 3.1.1 --- Foot Switch: Walking Phase Detection --- p.22 / Chapter 3.1.2 --- Gyroscope: Frequency Response of Lower Limbs during Walking --- p.24 / Chapter 3.1.3 --- Accelerometer: Knee Joint Angle Estimation during Walking --- p.30 / Chapter 3.2 --- Analysis of Muscle Activities by SEMG signals --- p.36 / Chapter 3.3 --- Summary --- p.42 / Chapter 4 --- Temporal Gait Parameters during Walking by SEMG Measurement --- p.43 / Chapter 4.1 --- Motion Event and SEMG Signals --- p.43 / Chapter 4.2 --- Walking Phase Detection by SEMG Signals --- p.49 / Chapter 4.3 --- Temporal Gait Parameters --- p.53 / Chapter 4.4 --- Summary --- p.62 / Chapter 5 --- Conclusions, Contributions and Future Work --- p.63 / Chapter 5.1 --- Conclusions --- p.63 / Chapter 5.2 --- Contributions --- p.64 / Chapter 5.3 --- Future Work --- p.65 / Bibliography --- p.67

The Neonatal Intensive Care Unit (NICU) is a hospital ward specializing in looking after premature and ill newborn babies. Working in such a busy and complex environment is not easy and sophisticated equipment is used to help the daily work of the medical staff . Computers are used to analyse the large amount of monitored data and extract hidden information, e.g. to detect interesting events. Unfortunately, one group of important events lacks features that are recognizable by computers. This group includes the actions taken by the medical sta , for example two actions related to the respiratory system: inserting an endotracheal tube into a baby’s trachea (ET Intubating) or sucking out the tube (ET Suctioning). These events are very important building blocks for other computer applications aimed at helping the sta . In this research, a strategy for detecting these medical actions based on contextual knowledge is proposed. This contextual knowledge specifies what other events normally occur with each target event and how they are temporally related to each other. The idea behind this strategy is that all medical actions are taken for di erent purposes hence may have di erent procedures (contextual knowledge) for performing them. This contextual knowledge is modelled using a point based framework with special attention given to various types of uncertainty. Event detection consists in searching for consistent matching between a model based on the contextual knowledge and the observed event instances - a Temporal Constraint Satisfaction Problem (TCSP). The strategy is evaluated by detecting ET Intubating and ET Suctioning events, using a specially collected NICU monitoring dataset. The results of this evaluation are encouraging and show that the strategy is capable of detecting complex events in an NICU.

Objetivo: Identificar as contribuições tecnológicas do processador de fala Freedom® para pacientes implantados com Nucleus 22® e a satisfação dos usuários com a nova tecnologia. Entre os novos recursos disponíveis, foram analisados o efeito da tabela de alocação de frequências, o T-SPL e C-SPL e o ajuste de pré-processamento do som (ADRO®). Material: Este estudo foi prospectivo e exploratório. Foram incluídos adolescentes e adultos implantados com Nucleus 22® no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, usuários efetivos do processador de fala Spectra®, com alguma percepção de frases em contexto fechado e sem experiência anterior com a nova tecnologia. Foram selecionados 17 pacientes, entre as idades de 15 e 82 anos, e implantados há mais de oito anos. Para determinar a contribuição do Freedom®, os limiares auditivos e os testes de percepção de fala foram realizados com o último mapa utilizado com o Spectra® e comparados os mapas criados com o Freedom®. Para identificar o efeito da tabela de alocação de frequências, ambos os mapas convertidos (mesma tabela) e atualizados (tabela nova) foram programados. A tabela escolhida foi mantida, e foram realizados três mapas com diferentes parâmetros: o programa 1 (P1) com T-SPL de 30 dB e do C-SPL de 70 dB, programa 2 (P2) com T-SPL de 25 dB e do C-SPL de 65 dB, e o programa 3 (P3) com ADRO®. A ordem de apresentação dos mapas e dos testes foi randomizada. Para avaliar a satisfação com seus dispositivos auditivos foram utilizados os questionários SADL e APHAB após um mês e um ano de uso do Freedom®. Resultados: A contribuição do processador de fala Freedom® para pacientes usuários do Nucleus 22® foi estatisticamente superior em comparação com o Spectra® em todos os testes de percepção da fala e em todos os limiares audiométricos, tanto individualmente quanto em média, com exceção de 8000 Hz. Em relação à escolha da tabela de frequência, 64,7% dos pacientes (n=11) mantiveram o mapa com a tabela de frequências do Spectra®. Comparando os mapas com diferentes T-SPL e C-SPL, houve diferença estatística tanto nos limiares audiométricos de 500, 1000, 1500 e 2000 Hz quanto na média. Não houve diferença estatística entre os testes de fala com ou sem o uso do ADRO®. Os questionários de satisfação mostraram uma melhora estatisticamente significativa, apenas na subescala que avalia o desempenho em ambiente ruidoso e uso do telefone. Conclusão: A tecnologia contribuiu no desempenho de percepção de fala e nos limiares audiométricos dos pacientes usuários de Nucleus22®. A maioria manteve a tabela de frequência original. As mudanças nos parâmetros de T-SPL e C-SPL mostraram uma melhora dos limiares audiométricos nas frequências principais da fala. As diferenças significantes foram sutis nos questionários de satisfação, demonstrando que os pacientes já estavam adaptados e satisfeitos com o implante coclear / Objective: To identify the technological contributions of the Freedom® speech processor to the patients implanted with Nucleus 22® and the satisfaction of users of the new technology. Among the new features available, we focused on the effect of the frequency allocation table, the T-SPL and C-SPL and the pre-processing gain adjustments (ADRO®). Methods: This study was prospective and exploratory. It included teenage and adult patients implanted with Nucleus 22® who effectively used the implant with no previous experience with the new technology and had at least some speech recognition on a closed set with the Spectra® processor. Seventeen patients met the inclusion criteria, ranging in age from 15 to 82 years and deployed for over 8 years. To determine the contribution of the Freedom®, thresholds and speech perception tests were performed with the last map used with the Spectra® and the maps created for Freedom®. To identify the effect of the frequency allocation table, both converted (same table) and upgraded (new table) maps were programmed. The table selected is maintained, and maps were performed with three different parameters: the first program (P1) was programmed with 30 dB T-SPL and 70 dB C-SPL; the second program (P2) with was programmed with 25 dB T-SPL and 65 dB C-SPL; and the program 3 (P3) with ADRO®. The order of presentation of the maps and the testing was randomized. To assess satisfaction were used SADL and APHAB after one moth and one year of using the Freedom®. Results: The contribution of the Freedom® speech processor to patients with the Nucleus 22® was statistically superior compared to the Spectra® in all tests of speech perception and in all audiometric thresholds, both individually and on average, except for 8000 Hz. Regarding the choice of a frequency allocation table, 64.7% of patients (n=11) maintained the same map that had been used with the Spectra® processor. The sound field threshold was statistically significant at 500, 1000, 1500 and 2000 Hz with 25 dB T-SPL/ 65 dB C-SPL. The patients\' satisfaction there was a statistically significant improvement, only in the sub-scale of speech in noise abilities and telephone use. Conclusions: The Freedom® technology improved the performance of patients with the Nucleus 22®. Most of the patients retained the original frequency table. The changes in the parameters of T-SPL and C-SPL showed an improvement in the audiometric thresholds for the main frequencies of speech. Significant differences were subtle in questionnaires of satisfaction, demonstrating that patients were already adapted and satisfied with the cochlear implant

INTRODUÇÃO: Gastrosquise é um defeito no fechamento da parede abdominal do feto que está relacionado a elevadas taxas de óbito intrauterino por mecanismos ainda desconhecidos. Em fetos normais, basicamente, todos os parâmetros da frequência cardíaca fetal (FCF) analisados na cardiotocografia computadorizada (CTGc) apresentam uma mudança significativa no decorrer da gestação. OBJETIVO: Descrever as características da FCF e o comportamento dos parâmetros avaliados pela CTGc anteparto, no período de 28 a 36 semanas de gestação. MÉTODOS: Estudo retrospectivo realizado na Clínica Obstétrica do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, no período de janeiro de 2012 a junho de 2015, envolvendo pacientes com gestação única, feto vivo e portador de gastrosquise isolada que foram submetidas à avaliação antenatal pela CTGc (Sistema FetalCare). Os parâmetros avaliados foram: número de movimentos fetais por hora, frequência cardíaca fetal basal (FCF), desacelerações, acelerações, episódios de alta e baixa variação e variação de curto prazo. A análise não paramétrica para medidas repetidas (ANOVA não paramétrica) foi utilizada para análise comparativa dos parâmetros da CTGc em cada idade gestacional avaliada. RESULTADOS: O estudo envolveu 87 gestantes com média de 3,5 (1-9) avaliações cardiotocográficas por paciente. O número de avaliações cardiotocográficas em cada idade gestacional foi >= 20, exceto para a idade de 29 semanas (n = 16). Os principais parâmetros da FCF avaliados pela CTGc como a FCF basal e o STV não apresentaram mudança significativa. Apenas dois parâmetros da CTGc apresentaram mudança significativa no período avaliado: o número de exames com presença de episódios de baixa variação da FCF aumentou no decorrer da gestação (p = 0,019); e o número de acelerações acima de 15 batimentos por minuto aumentou no evoluir das idades gestacionais estudadas (p = 0,001). Nenhum dos outros parâmetros avaliados pela CTGc apresentou mudança significativa no decorrer do período avaliado: o número de movimentos fetais por hora (p = 0,244), a FCF basal (p = 0,606) e o STV (p = 0,145). CONCLUSÃO: O comportamento da FCF dos fetos com gastrosquise difere do padrão apresentado por fetos normais, já que a maioria dos parâmetros da FCF avaliados pela CTGc de fetos com gastrosquise não apresentou mudança significativa no período gestacional avaliado / INTRODUCTION: Fetal gastroschisis is an abdominal wall defect associated with high rates of intrauterine death of unknown mechanisms. In normal fetuses, basically all computerized cardiotocography (cCTG) parameters present a significant change across gestation. OBJECTIVE: To describe the antepartum cCTG parameters between 28 to 36 weeks gestation. METHODS: Retrospective study, accomplished in the Obstetrics Department of Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo - Brazil between January 2012 and June 2015, involving singleton pregnancies, with alive fetus and isolated gastroschisis that underwent to cCTG (System 8002-Sonicaid) during the antenatal care. The cCTG parameters evaluated were: number of fetal movements per hour, baseline fetal heart rate (FHR) decelerations, accelerations, episodes of high and low variation and short-term variation. A non-parametric analysis for repeated measures (nonparametric ANOVA) was used for comparative analysis of the mean distribution of each cCTG parameters throughout the study period. RESULTS: The study involved 84 pregnant women with a mean of 3.5 (1 - 9) cCTG records per patient. The number of records in each gestational age was >= 20 except for the weeks 29 (n = 16). The cCTG parameters that presented significant change during the study period were: increase in the number of records with episodes of low variation (p = 0.019); and increase in the number of accelerations higher than 15 beats per minute (p = 0.001). None of the others analyzed parameters showed significant changes during the study period, the number of movements/hr (p = 0,244), basal FHR (p = 0,606) and the STV (p = 0,145). CONCLUSION: Only two of the cCTG parameters changed significantly during the study period. Therefore, it seems that the behavior patterns of cCTG parameters, in gastroschisis fetuses, are not similar to the normal fetuses

INTRODUÇÃO: Gastrosquise é um defeito no fechamento da parede abdominal do feto que está relacionado a elevadas taxas de óbito intrauterino por mecanismos ainda desconhecidos. Em fetos normais, basicamente, todos os parâmetros da frequência cardíaca fetal (FCF) analisados na cardiotocografia computadorizada (CTGc) apresentam uma mudança significativa no decorrer da gestação. OBJETIVO: Descrever as características da FCF e o comportamento dos parâmetros avaliados pela CTGc anteparto, no período de 28 a 36 semanas de gestação. MÉTODOS: Estudo retrospectivo realizado na Clínica Obstétrica do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, no período de janeiro de 2012 a junho de 2015, envolvendo pacientes com gestação única, feto vivo e portador de gastrosquise isolada que foram submetidas à avaliação antenatal pela CTGc (Sistema FetalCare). Os parâmetros avaliados foram: número de movimentos fetais por hora, frequência cardíaca fetal basal (FCF), desacelerações, acelerações, episódios de alta e baixa variação e variação de curto prazo. A análise não paramétrica para medidas repetidas (ANOVA não paramétrica) foi utilizada para análise comparativa dos parâmetros da CTGc em cada idade gestacional avaliada. RESULTADOS: O estudo envolveu 87 gestantes com média de 3,5 (1-9) avaliações cardiotocográficas por paciente. O número de avaliações cardiotocográficas em cada idade gestacional foi >= 20, exceto para a idade de 29 semanas (n = 16). Os principais parâmetros da FCF avaliados pela CTGc como a FCF basal e o STV não apresentaram mudança significativa. Apenas dois parâmetros da CTGc apresentaram mudança significativa no período avaliado: o número de exames com presença de episódios de baixa variação da FCF aumentou no decorrer da gestação (p = 0,019); e o número de acelerações acima de 15 batimentos por minuto aumentou no evoluir das idades gestacionais estudadas (p = 0,001). Nenhum dos outros parâmetros avaliados pela CTGc apresentou mudança significativa no decorrer do período avaliado: o número de movimentos fetais por hora (p = 0,244), a FCF basal (p = 0,606) e o STV (p = 0,145). CONCLUSÃO: O comportamento da FCF dos fetos com gastrosquise difere do padrão apresentado por fetos normais, já que a maioria dos parâmetros da FCF avaliados pela CTGc de fetos com gastrosquise não apresentou mudança significativa no período gestacional avaliado / INTRODUCTION: Fetal gastroschisis is an abdominal wall defect associated with high rates of intrauterine death of unknown mechanisms. In normal fetuses, basically all computerized cardiotocography (cCTG) parameters present a significant change across gestation. OBJECTIVE: To describe the antepartum cCTG parameters between 28 to 36 weeks gestation. METHODS: Retrospective study, accomplished in the Obstetrics Department of Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo - Brazil between January 2012 and June 2015, involving singleton pregnancies, with alive fetus and isolated gastroschisis that underwent to cCTG (System 8002-Sonicaid) during the antenatal care. The cCTG parameters evaluated were: number of fetal movements per hour, baseline fetal heart rate (FHR) decelerations, accelerations, episodes of high and low variation and short-term variation. A non-parametric analysis for repeated measures (nonparametric ANOVA) was used for comparative analysis of the mean distribution of each cCTG parameters throughout the study period. RESULTS: The study involved 84 pregnant women with a mean of 3.5 (1 - 9) cCTG records per patient. The number of records in each gestational age was >= 20 except for the weeks 29 (n = 16). The cCTG parameters that presented significant change during the study period were: increase in the number of records with episodes of low variation (p = 0.019); and increase in the number of accelerations higher than 15 beats per minute (p = 0.001). None of the others analyzed parameters showed significant changes during the study period, the number of movements/hr (p = 0,244), basal FHR (p = 0,606) and the STV (p = 0,145). CONCLUSION: Only two of the cCTG parameters changed significantly during the study period. Therefore, it seems that the behavior patterns of cCTG parameters, in gastroschisis fetuses, are not similar to the normal fetuses

Diss. (sammanfattning) Linköping : Linköpings universitet, 2010. / Härtill 6 uppsatser.

Objetivo: Identificar as contribuições tecnológicas do processador de fala Freedom® para pacientes implantados com Nucleus 22® e a satisfação dos usuários com a nova tecnologia. Entre os novos recursos disponíveis, foram analisados o efeito da tabela de alocação de frequências, o T-SPL e C-SPL e o ajuste de pré-processamento do som (ADRO®). Material: Este estudo foi prospectivo e exploratório. Foram incluídos adolescentes e adultos implantados com Nucleus 22® no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, usuários efetivos do processador de fala Spectra®, com alguma percepção de frases em contexto fechado e sem experiência anterior com a nova tecnologia. Foram selecionados 17 pacientes, entre as idades de 15 e 82 anos, e implantados há mais de oito anos. Para determinar a contribuição do Freedom®, os limiares auditivos e os testes de percepção de fala foram realizados com o último mapa utilizado com o Spectra® e comparados os mapas criados com o Freedom®. Para identificar o efeito da tabela de alocação de frequências, ambos os mapas convertidos (mesma tabela) e atualizados (tabela nova) foram programados. A tabela escolhida foi mantida, e foram realizados três mapas com diferentes parâmetros: o programa 1 (P1) com T-SPL de 30 dB e do C-SPL de 70 dB, programa 2 (P2) com T-SPL de 25 dB e do C-SPL de 65 dB, e o programa 3 (P3) com ADRO®. A ordem de apresentação dos mapas e dos testes foi randomizada. Para avaliar a satisfação com seus dispositivos auditivos foram utilizados os questionários SADL e APHAB após um mês e um ano de uso do Freedom®. Resultados: A contribuição do processador de fala Freedom® para pacientes usuários do Nucleus 22® foi estatisticamente superior em comparação com o Spectra® em todos os testes de percepção da fala e em todos os limiares audiométricos, tanto individualmente quanto em média, com exceção de 8000 Hz. Em relação à escolha da tabela de frequência, 64,7% dos pacientes (n=11) mantiveram o mapa com a tabela de frequências do Spectra®. Comparando os mapas com diferentes T-SPL e C-SPL, houve diferença estatística tanto nos limiares audiométricos de 500, 1000, 1500 e 2000 Hz quanto na média. Não houve diferença estatística entre os testes de fala com ou sem o uso do ADRO®. Os questionários de satisfação mostraram uma melhora estatisticamente significativa, apenas na subescala que avalia o desempenho em ambiente ruidoso e uso do telefone. Conclusão: A tecnologia contribuiu no desempenho de percepção de fala e nos limiares audiométricos dos pacientes usuários de Nucleus22®. A maioria manteve a tabela de frequência original. As mudanças nos parâmetros de T-SPL e C-SPL mostraram uma melhora dos limiares audiométricos nas frequências principais da fala. As diferenças significantes foram sutis nos questionários de satisfação, demonstrando que os pacientes já estavam adaptados e satisfeitos com o implante coclear / Objective: To identify the technological contributions of the Freedom® speech processor to the patients implanted with Nucleus 22® and the satisfaction of users of the new technology. Among the new features available, we focused on the effect of the frequency allocation table, the T-SPL and C-SPL and the pre-processing gain adjustments (ADRO®). Methods: This study was prospective and exploratory. It included teenage and adult patients implanted with Nucleus 22® who effectively used the implant with no previous experience with the new technology and had at least some speech recognition on a closed set with the Spectra® processor. Seventeen patients met the inclusion criteria, ranging in age from 15 to 82 years and deployed for over 8 years. To determine the contribution of the Freedom®, thresholds and speech perception tests were performed with the last map used with the Spectra® and the maps created for Freedom®. To identify the effect of the frequency allocation table, both converted (same table) and upgraded (new table) maps were programmed. The table selected is maintained, and maps were performed with three different parameters: the first program (P1) was programmed with 30 dB T-SPL and 70 dB C-SPL; the second program (P2) with was programmed with 25 dB T-SPL and 65 dB C-SPL; and the program 3 (P3) with ADRO®. The order of presentation of the maps and the testing was randomized. To assess satisfaction were used SADL and APHAB after one moth and one year of using the Freedom®. Results: The contribution of the Freedom® speech processor to patients with the Nucleus 22® was statistically superior compared to the Spectra® in all tests of speech perception and in all audiometric thresholds, both individually and on average, except for 8000 Hz. Regarding the choice of a frequency allocation table, 64.7% of patients (n=11) maintained the same map that had been used with the Spectra® processor. The sound field threshold was statistically significant at 500, 1000, 1500 and 2000 Hz with 25 dB T-SPL/ 65 dB C-SPL. The patients\' satisfaction there was a statistically significant improvement, only in the sub-scale of speech in noise abilities and telephone use. Conclusions: The Freedom® technology improved the performance of patients with the Nucleus 22®. Most of the patients retained the original frequency table. The changes in the parameters of T-SPL and C-SPL showed an improvement in the audiometric thresholds for the main frequencies of speech. Significant differences were subtle in questionnaires of satisfaction, demonstrating that patients were already adapted and satisfied with the cochlear implant