Orientador: Vitor Engrácia Valenti / Resumo: Os impactos do peso ao nascer (PN) em relação à variabilidade da frequência cardíaca (VFC), não estão bem esclarecidos. Objetivo: investigar o envolvimento do PN e composição corporal na recuperação da VFC após exercício físico (EF) em crianças de 9 a 11 anos (40♀ e 27♂; n=67) divididas em dois grupos: G1 (PN≤3.400g, n=33) e G2 (PN>3.400g, n=34) que completaram protocolo de EF em esteira. Nos grupos G1 e G2 a pressão arterial sistólica (PAS) e frequência respiratória (f) foram diminuídas. No grupo G2, a média da frequência cardíaca (FC), índices HF, RMSSD, SD1 e L-mean foram diminuídos e o índice L-max aumentou. Regressão linear revelou relação do percentual de gordura (%GC) e PN com recuperação não linear da VFC. Em conclusão, a recuperação autonômica após EF foi um pouco atrasada em crianças com alto PN. O PN e o %GC influenciaram levemente a recuperação da VFC. A forma como o tipo de parto poderia afetar a VFC em crianças ainda é obscura. O objetivo desta pesquisa foi investigar a recuperação autonômica do ritmo cardíaco após EF em crianças com diferentes tipos de parto. O estudo foi realizado em crianças de 9 a 11 anos (17♀ e 16♂; n=33) divididas em dois grupos: PVN (7♀ e 6♂) e PC (10♀e 10♂) que completaram protocolo de EF em esteira ergométrica. PAS, f e a média da FC foram diminuídas grupo PVN. RMSSD e os índices 2ULV e SD1 foram diminuídos no grupo PC. Em conclusão, a análise linear e não-linear da VFC mostrou que o grupo PVN apresentou tendência de recuperação autonôm... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The impacts of birth weight (BW) in relation to heart rate variability (HRV) are not well understood. Objective: To investigate the involvement of BW and body composition in HRV recovery after physical exercise (PE) in children aged 9 to 11 years (40♀ and 27♂; n = 67) divided into two groups: G1 (BW ≤3,400g, n=33) and G2 (BW >3,400g, n=34) who completed treadmill PE protocol. In groups G1 and G2, systolic blood pressure (SBP) and respiratory rate (f) were decreased. In group G2, the mean heart rate (HR), HF, RMSSD, SD1 and L-mean indices were decreased and the L-max index increased. Linear regression revealed an relationship between fat percentage (%FP) and BW with nonlinear HRV recovery. In conclusion, autonomic recovery after PE was a little late in children with high BW. BW and %FP slightly influenced HRV recovery. How childbirth could affect HRV in children is still unclear. The aim of this research was to investigate the autonomic recovery of heart rate after PE in children with different types of delivery. The study was conducted in children aged 9 to 11 years (17♀ and 16♂; n=33) divided into two groups: PVN (7♀ and 6♂) and PC (10♀ and 10♂) who completed PE protocol in treadmill. SBP, f and mean HR were decreased in PVN group. RMSSD and 2ULV and SD1 indices were decreased in the PC group. In conclusion, the linear and nonlinear HRV analysis showed that the PVN group showed a tendency for faster autonomic and cardiovascular recovery after PE. / Doutor

Orientador: Vitor Engrácia Valenti / Resumo: INTRODUÇÃO: Estudos com diferentes pesos ao nascer (PN) têm demonstrado alterações no sistema nervoso autônomo (SNA) e em alguns casos, demonstrado que estas alterações persistem até a vida adulta, podendo até ser um indicador de risco de doença cardiovascular na vida adulta. OBJETIVO: Analisar se diferentes faixas de pesos ao nascer estão relacionados com o sistema nervoso autônomo. MÉTODOS: I) Desenvolvimento de pesquisa da recuperação parassimpática da frequência cardíaca (FC) após atividade física aeróbia na esteira em mulheres adultas com peso ao nascer dentro da normalidade; e II) Estruturação de uma Revisão Sistemática que abordassem estes dois temas, em qualquer faixa de PN. RESULTADOS: I) Mulheres com menor peso ideal ao nascer apresentaram recuperação parassimpática da FC mais lenta do que as com maior peso dentro desta faixa; II) Nove publicações resultaram que uma alteração no PN, seja extremo, muito baixo, baixo ou elevado, pode causar algum impacto no SNA na vida adulta. CONCLUSÃO: O peso ao nascer pode ter influência negativa no sistema nervoso autônomo, causando disfunção autonômica e aumentando a possibilidade de risco de doenças cardiovasculares na vida adulta. / Mestre

Orientador: Luiz Carlos Marques Vanderlei / Banca: Carlos Marcelo Pastre / Banca: Luiz Carlos de Abreu / Resumo: Introdução: A respiração freno labial (RFL), caracterizada como uma manobra ventilatória realizada a partir de uma inspiração nasal seguida de uma expiração contra uma resistência, é largamente adotada em centros de reabilitação pulmonar assim como durante a atividade de vida diária de pacientes com Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC). Objetivos: reunir os principais achados publicados nos últimos dez anos sobre a influência da RFL em DPOC e avaliar a influência da realização da manobra durante o repouso em indivíduos com DPOC sobre a variabilidade da frequência cardíaca (VFC), por meio de métodos não lineares e lineares. Materiais e métodos: Para a revisão da literatura foi utilizado as bases de dados Pubmed, LILACS, IBECS, MEDLINE e SciELO para a busca dos artigos, publicados entre 2001 a 2010, utilizando os seguintes descritores da área de saúde: DPOC, reabilitação, respiração, hiperinsuflação e dispnéia e suas respectivas versões em inglês e o termo pursed lips breathing... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Introduction: The pursed lip breathing (PLB), characterized as a ventilatory maneuver performed from a nasal inspiration followed by exhalation against a resistance, is widely adopted in pulmonary rehabilitation centers as well as during activities of daily living in patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD). Objectives: Collect the main findings published in the last ten years about the influence of PLB in COPD and to evaluate the influence of maneuver at rest in patients with COPD on the heart rate variability (HRV) through nonlinear and linear methods. Materials and methods: To review the literature we used the databases Pubmed, LILACS, IBECS, SciELO and MEDLINE to search for articles published between 2001 and 2010, using the following descriptors of health: COPD, rehabilitation, breathing , hyperinflation and dyspnea and their versions in English and pursed lips breathing term widely used in science... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

[pt] Veículos autônomos são um problema recente, com aplicação em carros e motocicletas ainda nos estágios iniciais. Além das dificuldades inerentes de fazer um veículo mover-se independentemente, a motocicleta autônoma deve permanecer estável em qualquer velocidade e trajetória. O objetivo principal deste trabalho é desenvolver uma motocicleta elétrica autônoma com sistema de instrumentação de baixo custo. Para tanto, foi analisado um modelo dinâmico de motocicleta, capaz de reproduzir o comportamento real e permitindo a implementação de estratégias de controle linear em tempo real. O controlador tem dois objetivos diferentes: manter a motocicleta estável e seguir uma trajetória desejada, de forma autônoma. Experimentos foram realizados com a motocicleta de escala reduzida com o objetivo de caracterizar seus elementos; as estratégias de controle propostas foram simuladas com o modelo dinâmico ajustado. Por fim, os algoritmos de controle são aplicados ao sistema real através de uma plataforma atuada capaz de reproduzir a dinâmica de veículos de duas rodas. O presente trabalho é uma ferramenta para o ensino de engenharia, envolvendo estudantes de diferentes níveis em torno de um problema complexo. O sistema permite uma aprendizagem contínua com dificuldade crescente, envolvendo temas como dinâmica de multicorpos; análise de resultados através de simulações de software; eletrônica e filtros na instrumentação embutida e técnicas de controle para manter o sistema estável em todos os caminhos desejados, culminando na aplicação experimental dos conceitos citados. / [en] Autonomous vehicles are an interesting and recent problem, with its application in cars and motorcycles still in its early stages. In addition to the inherent difficulties in making a vehicle move independently, the autonomous motorcycle has to be able to remain stable at any speed and trajectory. The vehicle s stability can be achieved by different solutions and control techniques. The main objective of this work is to develop an autonomous electric motorcycle with low cost sensing system. For this, a dynamic model of two-wheeled vehicles is analyzed, capable of describing the dynamic behavior while being simple enough to allow the implementation of real-time linear control strategies. The controller has two different objectives: to maintain the motorcycle stable and to follow a desired trajectory, in an autonomous way. Experiments were carried out with the small scale motorcycle aiming to characterize its elements for the theoretical model; then the proposed control strategies were simulated with the adjusted dynamic model. Finally, the control algorithms are applied to the real system through an actuated platform capable of reproducing the dynamic behavior of single-track vehicles. At last, the present work is a tool for teaching engineering, involving multilevel students around a complex, but familiar, problem. The system allows for continuous learning with increasing difficulty, involving multibody dynamics, experimental results analysis via software simulations, electronics and filters present in the embedded instrumentation and many control techniques to keep the system stable in every desired path, culminating in the experimental application of cited concepts.

Orientador: Robison José Quitério / Resumo: Introdução: O Diabetes Mellitus do tipo 1 (DM1) é uma das principais disfunções metabólicas, que atinge crianças e adolescentes. O Reiki atua reequilibrando os campos de energia e criando condições necessárias para a cura natural do corpo e dos sistemas fisiológicos. Objetivo: Investigar o efeito do Reiki sobre a modulação autonômica da frequência cardíaca de pacientes diabéticos. Métodos: A amostra foi constituída de 15 pacientes com DM1, de ambos os sexos, idade entre 12 a 18 anos. O registro da frequência cardíaca (FC) e dos intervalos RR foi realizado continuamente na posição decúbito dorsal durante a aplicação da terapia Reiki nos pontos básico, sacral, plexo solar, cardíaco, laríngeo, frontal, coronário. Resultados: Os resultados obtidos foram que os índices da variabilidade da frequência cardíaca RMSSD, HF apresentaram diferenças ao comparar os momentos pré e pós intervenção. Conclusão: A aplicação de Reiki nos pontos aumenta a modulação autonômica da frequência cardíaca em pacientes diabéticos do tipo 1. / Abstract: Introduction: Type 1 Diabetes Mellitus (DM1) is one of the major metabolic dysfunctions that affects children and adolescents. Reiki acts by rebalancing the energy fields and creating conditions necessary for the natural healing of the body and physiological systems. Objective: To investigate the effect of Reiki on the autonomic modulation of the heart rate of diabetic patients. Methods: The sample consisted of 15 patients with DM1 of both sexes, aged between 12 and 18 years. Heart rate (HR) and RR intervals were recorded continuously in the dorsal decubitus position during the application of Reiki therapy in the basal, sacral, solar plexus, cardiac, laryngeal, frontal and coronary points. Results: The results obtained were that the indexes of the heart rate variability RMSSD, HF presented differences when comparing the moments before and after intervention. Conclusion: The application of Reiki in points increases the autonomic modulation of heart rate in type 1 diabetic patients. / Mestre

Orientador: Robison José Quitério / Resumo: Introdução: Em decorrência do número elevado de comorbidades associadas à Doença Arterial Coronariana (DAC), os modelos de previsão de risco para cirurgia cardíaca foram desenvolvidos com a finalidade de melhor caracterizar os fatores que influenciam os resultados deste procedimento. Além dos escores de risco utilizados mundialmente “European System for Cardiac Operative Risk Evaluation” (EUROSCORE II) e “Society of Thoracic Surgeons” (STS), a Variabilidade da Frequência Cardíaca (VFC) tem surgido como um novo instrumento de previsão do risco cardiovascular e cirúrgico. Objetivo: Caracterizar os pacientes eletivos para cirurgia de revascularização do miocárdio na região de Marília-SP-Brasil, quanto aos fatores de risco e controle neural do coração; Verificar se existe correlação entre os índices da VFC e os escores de risco cirúrgico EUROSCORE II e STS. Amostra: Foi composta por indivíduos de ambos os sexos, acima de 50 anos, eletivos para cirurgia de revascularização do miocárdio (Hospital Santa Casa de Misericórdia de Marília). O Grupo Controle (GC) foi composto por indivíduos de ambos os sexos, acima de 50 anos, saudáveis. Procedimentos do Estudo: Foi realizada a anamnese na qual foram avaliados os fatores de risco para doença cardiovascular. O registro do intervalos RR foi obtido na postura decúbito dorsal, por 20 minutos, em respiração espontânea. Os índices da VFC (lineares e não lineares) foram analisados, comparados com um grupo controle e correlacionados com valores ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Introduction: Due to the high number of comorbidities associated with Coronary Artery Disease (CAD), risk prediction models for cardiac surgery were developed with the purpose of better characterizing the factors that influence the results of this procedure. In addition to the European System for Cardiac Operative Risk Evaluation (EUROSCORE II) and Society of Thoracic Surgeons (STS) worldwide, Heart Rate Variability (HRV) has emerged as a new tool for predicting cardiovascular risk and surgical. Objective: To characterize elective patients for myocardial revascularization surgery in the Marília-SP-Brazil region, regarding risk factors and neural control of the heart; To verify if there is a correlation between the HRV indices and the surgical risk scores EUROSCORE II and STS. Sample: It was composed of individuals of both sexes, over 50 years old, elective for myocardial revascularization surgery (Santa Casa de Misericórdia Hospital of Marília). The Control Group (CG) was composed of individuals of both genders, over 50 years, healthy. Study Procedures: An anamnesis was performed in which the risk factors for cardiovascular disease were evaluated. RR interval recording was obtained in the dorsal decubitus position for 20 minutes in spontaneous breathing. The HRV indices (linear and non-linear) were analyzed, compared to a control group and correlated with values obtained from EUROSCORE II and STS. The data were organized as descriptive statistics, with values of mean and stan... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

[pt] Esta dissertação de mestrado consiste em um estudo avançado sobre aprendizado profundo por reforço visual para robôs autônomos através de técnicas de transferência de aprendizado. Os ambientes de simulação testados neste estudo são ambientes realistas complexos onde o robô tinha como desafio aprender e transferir conhecimento em diferentes contextos para aproveitar a experiência de ambientes anteriores em ambientes futuros. Este tipo de abordagem, além de agregar conhecimento ao robô autônomo, diminui o número de épocas de treinamento do algoritmo, mesmo em ambientes complexos, justificando o uso de técnicas de transferência de aprendizado. / [en] This master s thesis consists of an advanced study on deep learning by visual reinforcement for autonomous robots through transfer learning techniques. The simulation environments tested in this study are highly realistic environments where the challenge of the robot was to learn and tranfer knowledge in different contexts to take advantage of the experiencia of previous environments in future environments. This type of approach besides adding knowledge to the autonomous robot reduces the number of training epochs the algorithm, even in complex environments, justifying the use of transfer learning techniques.

[pt] Em ambientes aquáticos, o uso tradicional de mergulhadores ou veiculos subaquáticos tripulados foi substituído por veículos subaquáticos não tripulados (como ROVs ou AUVs). Com vantagens em termos de redução de riscos de segurança, como exposição à pressão, temperatura ou falta de ar. Além disso, conseguem acessar áreas de extrema profundidade que até então não eram possiveis para o ser humano. Esses veiculos não tripulados são amplamente utilizados para inspeções como as necessárias para o descomissionamento de plataformas de petróleo Neste tipo de fiscalização é necessário analisar as condições do solo, da tu- bulação e, principalmente, se foi criado um ecossistema próximo à tubulação. Grande parte dos trabalhos realizados para a automação desses veículos utilizam diferentes tipos de sensores e GPS para realizar a percepção do ambiente. Devido à complexidade do ambiente de navegação, diferentes algoritmos de controle e automação têm sido testados nesta área, O interesse deste trabalho é fazer com que o autômato tome decisões através da análise de eventos visuais. Este método de pesquisa traz a vantagem de redução de custos para o projeto, visto que as câmeras possuem um preço inferior em relação aos sensores ou dispositivos GPS. A tarefa de inspeção autônoma tem vários desafios: detectar os eventos, processar as imagens e tomar a decisão de alterar a rota em tempo real. É uma tarefa altamente complexa e precisa de vários algoritmos trabalhando juntos para ter um bom desempenho. A inteligência artificial apresenta diversos algoritmos para automatizar, como os baseados em aprendizagem por reforço entre outros na área de detecção e classificação de imagens Esta tese de doutorado consiste em um estudo para criação de um sistema avançado de inspeção autônoma. Este sistema é capaz de realizar inspeções apenas analisando imagens da câmera AUV, usando aprendizagem de reforço profundo profundo para otimizar o planejamento do ponto de vista e técnicas de detecção de novidades. Contudo, este quadro pode ser adaptado a muitas outras tarefas de inspecção. Neste estudo foram utilizados ambientes realistas complexos, nos quais o agente tem o desafio de chegar da melhor forma possível ao objeto de interesse para que possa classificar o objeto. Vale ressaltar, entretanto, que os ambientes de simulação utilizados neste contexto apresentam certo grau de simplicidade carecendo de recursos como correntes marítimas on dinâmica de colisão em seus cenários simulados Ao final deste projeto, o Visual Inspection of Pipelines (VIP) framework foi desenvolvido e testado, apresentando excelentes resultados e ilustrando a viabilidade de redução do tempo de inspeção através da otimização do planejamento do ponto de vista. Esse tipo de abordagem, além de agregar conhecimento ao robô autônomo, faz com que as inspeções subaquáticas exijam pouca presença de ser humano (human-in-the-loop), justificando o uso das técnicas empregadas. / [en] In aquatic environments, the traditional use of divers or manned underwater vehicles has been replaced by unmanned underwater vehicles (such as ROVs or AUVs). With advantages in terms of reducing safety risks, such as exposure to pressure, temperature or shortness of breath. In addition, they are able to access areas of extreme depth that were not possible for humans until then. These unmanned vehicles are widely used for inspections, such as those required for the decommissioning of oil platforms. In this type of inspection, it is necessary to analyze the conditions of the soil, the pipeline and, especially, if an ecosystem was created close to the pipeline. Most of the works carried out for the automation of these vehicles use different types of sensors and GPS to perform the perception of the environment. Due to the complexity of the navigation environment, different control and automation algorithms have been tested in this area. The interest of this work is to make the automaton take decisions through the analysis of visual events. This research method provides the advantage of cost reduction for the project, given that cameras have a lower price compared to sensors or GPS devices. The autonomous inspection task has several challenges: detecting the events, processing the images and making the decision to change the route in real time. It is a highly complex task and needs multiple algorithms working together to perform well. Artificial intelligence presents many algorithms to automate, such as those based on reinforcement learning, among others in the area of image detection and classification. This doctoral thesis consists of a study to create an advanced autonomous inspection system. This system is capable of performing inspections only by analyzing images from the AUV camera, using deep reinforcement learning, and novelty detection techniques. However, this framework can be adapted to many other inspection tasks. In this study, complex realistic environments were used, in which the agent has the challenge of reaching the object of interest in the best possible way so that it can classify the object. It is noteworthy, however, that the simulation environments utilized in this context exhibit a certain degree of simplicity, lacking features like marine currents or collision dynamics in their simulated scenarios. At the conclusion of this project, a Visual Inspection of Pipelines (VIP) framework was developed and tested, showcasing excellent results and illustrating the feasibility of reducing inspection time through the optimization of viewpoint planning. This type of approach, in addition to adding knowledge to the autonomous robot, means that underwater inspections require little pres- ence of a human being (human-in-the-loop), justifying the use of the techniques employed.

[pt] Nas últimas décadas, a crescente conscientização ambiental levou ao reconhecimento da necessidade do uso responsável dos recursos hídricos. Para garantir isso, a boa gestão de reservatórios hídricos requer um monitoramento ambiental adequado, com medições confiáveis dos parâmetros de qualidade da água em vários pontos do reservatório, permitindo o controle da qualidade da água e seus impactos na fauna, flora e comunidades ribeirinhas dos reservatórios. O monitoramento das variáveis ambientais dos reservatórios é atualmente realizado por processo tradicional de coleta manual. Infelizmente, no Brasil, as iniciativas de produzir um sistema robótico aquático com tecnologia nacional e de baixo custo, quando comparado a equivalentes importados, são ainda raras e se restringem a algumas poucas instituições acadêmicas, não tendo sido localizado nenhum fabricante comercial deste tipo de veículo no país. Visando preencher esta lacuna, o presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento do protótipo de um sistema robótico aquático capaz de se locomover autonomamente em lagoas, lagos e reservatórios, coletando informações físico-químicas da água e armazenando estes dados na memória. Além disso, foi incluído no protótipo uma câmera de vídeo, sistema de iluminação e um sistema de controle remoto, objetivando o controle pela equipe em terra. Nos testes realizados em dias ensolarados e chuvosos, o robô apresentou boa dirigibilidade, estabilidade e manobrabilidade. O vaso de pressão do sistema robótico resistiu às pressões necessárias durante os testes, a eletrônica conseguiu atender as especificações de projeto e o software conseguiu estabelecer um controle de navegação, cumprindo o trajeto de uma rota estabelecida. / [en] In recent decades, the growing environmental awareness has led to the recognition of the need for responsible use of water resources. To ensure this, the good management of water reservoirs requires adequate environmental monitoring, with reliable measurements of water quality parameters in various parts of the reservoir, allowing the control of water quality and its impacts on fauna, flora and riverine communities of the reservoirs. Monitoring environmental variables of the reservoirs is currently performed by traditional process of manual collection. Unfortunately, in Brazil, initiatives to produce a water robotic system with national and low cost technology, compared to imported equivalents, are still rare and restricted to a few academic institutions, and no commercial manufacturer of this type of vehicle was found in the country. Aiming to fill this gap, the main objective of this study was to develop a prototype of a water robotic system capable of autonomously navigate in ponds, lakes and reservoirs, collecting physicochemical information of water and storing this data in memory. Moreover, a video camera, illumination and a remote control system were included in the prototype, allowing the team on the ground to control the prototype. In tests conducted in sunny and rainy days, the robot presented good handling, stability and maneuverability. The robotic system pressure vessel resisted pressures required during testing, the electronics met the design specifications and the software was able to establish a navigation control, fulfilling the path of an established route.