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Desenvolvimento de um sistema de termometria por ultrassom para monitoramento de temperaturaAndrade, Patrícia Cardoso de 05 May 2017 (has links)
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Previous issue date: 2017-05-05 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Measuring internal temperature and/or temperature gradient in materials is of fundamental interest
in both engineering and basic sciences because the temperature is closely related to the properties
of the material. The purpose of this study was to develop an ultrasound thermometry system for
internal temperature gradient monitoring of materials subjected to a heat source. A low cost
oscilloscope was used as a system for the acquisition of ultrasonic signals. Jointly, was developed a
computational algorithm responsible for estimating the internal temperature distribution of
materials. For this purpose was used a low cost oscilloscope as a system for the acquisition of
ultrasonic signals. Measurements were taken during the heating and cooling regimen of an
aluminum block. A thermocouple temperature measurement system was used to verify and validate
the temperature distribution obtained by the ultrasound thermometry method. The development of
the computational algorithm responsible for communication and data collection provided real-time
temperature measurements. The comparison of the temperature measurements derived from both
methods showed agreement greater than 96%, with differences lower than 0.70°C. The
methodology presented was relevant within the laboratory context to estimate the internal
temperature of heated materials. / Medir temperatura interna e/ou gradiente de temperatura em materiais é de fundamental
interesse, tanto nas engenharias quanto nas ciências básicas, pois a temperatura está
intimamente relacionada com as propriedades do material. O objetivo desse estudo foi
desenvolver um sistema de termometria por ultrassom para monitoramento interno de
gradiente de temperatura em materiais submetidos a fonte de calor. Conjuntamente, foi
desenvolvido um algoritmo computacional responsável em estimar a distribuição de
temperatura interna dos materiais. Para essa finalidade foi empregando um osciloscópio de baixo custo como sistema de aquisição de sinais ultrassônicos. Medições foram realizadas
durante o regime de aquecimento e resfriamento de um bloco de alumínio. Um sistema de
medição de temperatura por termopares foi utilizado para verificar e validar a distribuição de
temperatura obtida pelo método de termometria por ultrassom. O desenvolvimento do
algoritmo computacional responsável pela comunicação e coleta de dados propiciou medições
de temperatura em tempo real. A comparação das medições de temperatura derivada de
ambos os métodos apresentou concordância maior que 96%, com diferenças inferiores a
0,70°C. Portanto, conclui-se que a metodologia apresentada mostrou-se relevante dentro do
contexto laboratorial para estimativa de temperatura interna de materiais aquecidos.
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Cálculo da Frequência Instantânea Cardíaca Utilizando o Algoritmo LMS e uma Interface de Aquisição de Dados / CALCULATION OF THE CARDIAC INSTANTANEOUS FREQUENCY USING ALGORITHM LMS AND AN INTERFACE OF ACQUISITION OF DATABrito, Deusdete de Sousa 11 October 2002 (has links)
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Previous issue date: 2002-10-11 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work we consider the calculation of the heart instantaneous frequency
from the estimate of the weights, gotten through LMS algorithm,
(Least Mean Squares) when functioning as spectrum analyzer. It is known
that the electrocardiogram (ECG) is a signal that is characterized for a repetitive
regularity, which can be called quasi-periodicity. We explore this
characteristic to extract the instantaneous frequency of the referred signal.
For this, we use the LMS as a spectral analyzer. We use as reference inputs
pairs of sines and cosines, inside the frequency band where if it finds the
frequency of the desired signal, namely, the heart frequency. The algorithm
estimates the frequency desired in real time, with the signal acquired through
a data acquisition interface Intel 80C31. The results obtained show that the
algorithm can be recommended for this purpose, as besides being easily implemented
and generating small computational load it estimates the heart
instantaneous frequency with a relative mean error of 0.025 which represent
a difference of 18.89% between the two methods. / Neste trabalho propomos o cálculo da frequência instantânea cardíaca a
partir da estimativa do espectrograma dos pesos sinápticos, obtidos através
do algoritmo LMS, (Least Mean Square) quando funcionando como analisador
de espectro. Sabe-se que o eletrocardiograma (ECG) é um sinal que
se caracteriza por uma regularidade repetitiva, que se pode chamar quasiperiodicidade.
Exploramos aqui essa característica para extrair a frequência
instantânea do referido sinal. Para isso, utilizamos o LMS como analisador de
espectro. Utilizamos como entradas de referència pares de senos e cossenos,
dentro da faixa de frequência em que se encontra a frequência do sinal desejado,
no caso, a frequência cardíaca. O algoritmo estima a frequência
desejada em tempo real, com obtenção do sinal através de uma interface
de aquisição de dados Intel 80C31. Os resultados obtidos mostraram que o
algoritmo pode ser recomendado pra esta finalidade, pois além de ser facilmente
implementável e por gerar pequena carga computacional ele estimou
a frequência instantânea cardíaca com um erro relativo médio de 0.025 que
representa uma diferença de 18.89% entre os dois métodos.
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MELHORAMENTO DO SINAL DE VOZ POR INIBIÇÃO LATERAL E MASCARAMENTO BINAURAL / IMPROVEMENT OF THE SIGNAL VOICE BY LATERAL INHIBITION AND BINAURAL MASKINGNascimento, Edil James de Jesus 02 April 2004 (has links)
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Previous issue date: 2004-04-02 / The human hearing system is capable to accomplish different tasks that would be
useful in engineering applications. One of them is the ability to separate sound sources,
allowing the listener to "focus" a single sound source in a noisy environment. Great
investments have been made in the development of technologies applied to the voice
recognition by machines in real environment. For that, different techniques of processing
computational have been proposed, for reduction of the ambient noise and improvement of
the signal desired in complex acoustic environment (cocktail party). The model of the human
hearing system motivates those techniques in their different phases.
In this work, we developed an algorithm to improve the processing speech signal
based on the binaural hearing model. After receiving the mixed signals, for two microphones,
the algorithm increases the intelligibility of the signal of larger energy of one of the receivers.
Using two speakers and considering that each one is closer of one of the microphones, we
made use of the concepts of lateral inhibition and binaural masking, to recover the signal of
speech of larger energy of one of the receivers.
The algorithm was developed in platform matlab and it was compared with another
without use the lateral inhibition in the recovery of the desired signal. The results, appraised
through the calculation of the relative error and of the scale MOS, showed that the use of the
lateral inhibition in the recovery of the signal, improves the relative error between the desired
signal and the recovered signal and consequently the quality of the recovered signal. / O sistema auditivo humano é capaz de realizar diferentes tarefas que seriam úteis em
aplicações de engenharia. Uma delas é a habilidade de separar fontes sonoras, permitindo a
um ouvinte focar uma única fonte sonora em um ambiente ruidoso. Grandes investimentos
têm sido feitos no desenvolvimento de tecnologias aplicadas ao reconhecimento de voz, por
meio de máquinas, em ambientes reais. Para isso, diferentes técnicas de processamento
computacional têm sido propostas para a redução do ruído ambiente e melhoramento do sinal
desejado em ambiente acústico complexo (cocktail party). Essas técnicas são motivadas pelo
modelo do sistema auditivo humano em suas diferentes fases.
Neste trabalho, desenvolvemos um algoritmo para melhorar o processamento de um
sinal de fala baseado no modelo auditivo binaural. Após receber os sinais misturados, por dois
microfones, o algoritmo aumenta a inteligibilidade do sinal de maior energia de um dos
receptores. Utilizando dois oradores e considerando que cada um está mais próximo de um
dos receptores, fizemos uso dos conceitos de inibição lateral e mascaramento binaural, para
recuperar o sinal de fala de maior energia de um dos receptores.
O algoritmo foi desenvolvido sob a plataforma matlab e comparado com um outro
sem a utilização da inibição lateral na recuperação do sinal desejado. Os resultados, avaliados
através do cálculo do erro relativo e da escala MOS, mostraram que a utilização da inibição
lateral na recuperação do sinal, melhora o erro relativo entre o sinal desejado e o sinal
recuperado e conseqüentemente a qualidade do sinal recuperado.
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ESTIMAÇÂO DA FREQUÊNCIA INSTANTANEA CARDIACA UTILIZANDO O MÉTODO EAR E WAVELETS / ESTEEM OF THE FREQUENCY CARDIAC INSTANTANEOUS USING METHOD EAR AND WAVELETSSantos, Marcio de Oliveira 12 December 2003 (has links)
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Marcio de Oliveira Santos.pdf: 375867 bytes, checksum: 9316c23a45525634b808c0315c716985 (MD5)
Previous issue date: 2003-12-12 / The patient diagnosis can be made through a analysis of the cardiac variability
that, being formed of nervous interactions, give the status of the vagal and
sympathetic systems. The main measure to do this analysis is HRV, obtained by
RR temporal differences or spectral methods. A major disadvantage we can find
in the latter methods is a high sampling tax that yields in lost of information and
high storage cost. New methods has been developed to minimize these incovenients,
like HIF. This method have two steps: a driver function and a wavelet
filter. The proposed algorithm is based on HIF using a auto regressive method
as driver function and otimized parameters to the wavelet filter. The obtained
results are very promissor and the estimation error is smaller than traditional
methods one. / O diagnóstico de um paciente pode ser feito através da análise da variabilidade
cardíaca que, por ser resultado de interações nervosas, fornece o estado
dos sistemas vagal e simpático. A principal medida utilizada para se fazer esta
análise é a taxa de variabilidade cardíaca (HRV) que pode ser obtida por métodos
de diferença temporal de ondas R e espectrais. A principal desvantagem que é encontrada
nestes métodos é que a alta taxa de amostragem do ECG é herdada por
estes métodos, ocasionando perda de informação e o aumento de custo para armazenamento
dos dados se torna mais alto. Para que este problema fosse solucionado
foram desenvolvidas novas medidas que não apresentassem esses inconvenientes,
como o algoritmo HIF. Este algoritmo é composto de duas etapas: a construção
de uma função driver e filtragem através de uma wavelet de Gabor. O algoritmo
proposto neste trabalho foi baseado no HIF utilizando um novo método autoregressivo
(EAR) para função driver e otimizando-se os parâmetros da wavelet de
Gabor. Os resultados obtidos mostraram que o algoritmo desenvolvido é bastante
promissor e o erro de estimação é bem menor em relação a HIF.
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ELICITAÇÃO DE REQUISITOS NÃO FUNCIONAIS EM CONFORMIDADE COM POLÍTICAS DE QUALIDADE PARA APLICAÇÕES MÉDICAS / ELICIT REQUIREMENTS FOR NON FUNCTIONAL PURSUANT POLICIES ON QUALITY FOR MEDICAL APPLICATIONSBASTOS FILHO, Francisco de Assis Menêzes 30 March 2007 (has links)
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Previous issue date: 2007-03-30 / For several years, a lot of research is being done trying to find a solution for various problems
concerning requirements engineering. Various approaches have pointed out that the
requirements phase is the most important stage in the software development process. In
general, requirements that are mistakenly elicited, analyzed and specified, gives rise to the
development of low quality software. Non functional requirements gained little attention in
the literature and are less understood but they are critical factors to the software development.
When these requirements are badly elicited or not elicited at all, this gives rise to a difficulty
in their treatment and their validation. Thus, we think that treating non functional
requirements from the elicitation phase we contribute to a good software quality. This work
deals with two aspects related with non functional requirements, namely how to elicit them
and how to guarantee those requirements in conformity with a quality policy, even when new
requirements or new technologies are adopted. As to attain this aim, we have elicited the
requirements starting from a defined quality set necessary for medical applications. We
defined a quality policy based upon these needs in such a way we could measure the
conformity of non functional requirements definition specified in the requirements Document
(RDs) with the desired quality, specified in the quality policy. / Ao longo dos anos, muitas pesquisas vêm sendo desenvolvidas na tentativa de se encontrar
uma solução para os problemas relacionados à engenharia de requisitos. Existe uma
unanimidade em certas abordagens, em ressaltar que a fase de requisitos se constitui na etapa
mais crucial no processo de desenvolvimento de software. Freqüentemente, requisitos de
software são mal elicitados, analisados e especificados, sendo estes fatores decisivos para o
desenvolvimento de software de baixa qualidade. Requisitos não funcionais têm recebido
muito pouca atenção na literatura, são pouco compreendidos mas são críticos no processo de
desenvolvimento de software. O fato destes requisitos serem mal elicitados ou não elicitados
os tornam mais difíceis de serem tratados e validados. Acreditamos que ao abordarmos os
requisitos não funcionais desde a fase de elicitação, estamos contribuindo para a qualidade
geral do software que será produzido. Este trabalho aborda dois aspectos relacionados aos
requisitos não funcionais: como elicitá-los e como garantir a conformidade desses requisitos
com uma política de qualidade, mesmo quando novos requisitos ou novas tecnologias forem
adotadas. Para atingir este objetivo, elicitamos os requisitos a partir de um conjunto de
necessidades de qualidade definidas para aplicações médicas. Definimos uma política de
qualidade baseada nestas necessidades, de modo que possamos medir a conformidade das
definições dos requisitos não funcionais especificados no Documento de Requisitos (DRs)
com a qualidade desejada, especificada na política de qualidade.
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Codificação Eficiente de Sinais de Eletrocardiograma / Efficient Coding of ECG signalsAraújo, Enio Aguiar de 28 May 2010 (has links)
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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.
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Compressão de sinais de eletrocardiograma utilizando análise de componentes independentes / COMPRESSION OF ELETROCARDIOGRAMA SIGNALS USING ANALYSIS OF INDEPENDENT COMPONENTSGuilhon, Denner Robert Rodrigues 24 February 2006 (has links)
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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).
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Método de reconhecimento pessoal através da íris usando funções geoestatísticas / Method of personal recognition through iris texture using geostatistics functionsSOUSA JUNIOR, Osvaldo Silva de 04 December 2006 (has links)
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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%.
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Análise térmica, eletromiográfica e mecanomiográfica do músculo reto femoral durante o movimento de pedalada / Thermographic, electromyographic and mechanomyographic analysis of rectus femoris muscle during cycling movementGelain, Manuela Cristine 30 October 2016 (has links)
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.
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Análise térmica, eletromiográfica e mecanomiográfica do músculo reto femoral durante o movimento de pedalada / Thermographic, electromyographic and mechanomyographic analysis of rectus femoris muscle during cycling movementGelain, Manuela Cristine 30 October 2016 (has links)
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.
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