Espera-se redução das complicações cirúrgicas quando lesões localizadas na junção craniovertebral (JCV) são operadas pelo acesso cirúrgico endoscópico transnasal ao invés do acesso transoral. Entretanto, não se sabe ainda qual seria o maior alcance inferior da abordagem transnasal e também qual seria o melhor método para prever o limite de exposição no planejamento pré-operatório. No presente estudo, o alcance à JCV foi definido no período intraoperatório com neuronavegação em 10 pacientes operados pela via transnasal. O limite anatômico obtido foi comparado com as linhas nasopalatina e palatina. A linha nasopalatina mostrou ser o melhor método para prever o alcance inferior à JCV. / It is expected reduction of surgical complications when craniovertebral junction pathologies are operated using the endoscopic transnasal approach instead of the transoral approach. However, it is yet unclear what is the lower extent of the transnasal approach and which method is better to predict this lower limit in preoperative planning. This study evaluates the inferior exposure of craniocervical junction in 10 patients operated through the transnasal approach using neuronavigation. The intraoperative anatomical limit was compared to nasopalatine and palatine lines. The nasopalatine line predicts more accurately the inferior limit of the transnasal approach.

O Instituto de Biologia Molecular do Paraná (IBMP) atua na produção de insumos para detecção de doenças. Em parceria com Bio-Manguinhos (Fiocruz) é atualmente responsável pelo fornecimento do módulo de amplificação do KIT NAT Brasileiro para o diagnóstico molecular de HIV (AIDS), HCV (Hepatite C) e HBV (Hepatite B), entre outros produtos para diagnóstico in vitro. O teste molecular consiste basicamente, na amplificação do material genético do vírus (DNA ou RNA) através da técnica de PCR (reação em cadeia pela polimerase) em tempo real, que possibilita a detecção do agente patógeno a partir de pequenas quantidades de ácido nucleico presente na amostra. A reação de PCR ocorre pela atividade da Taq DNA Polimerase, uma enzima termostável amplamente utilizada para replicação seletiva de fragmentos de DNA. Esta enzima foi isolada a partir de uma bactéria termofílica, denominada Thermus aquaticus e é produzida pelo IBMP, sendo considerada um insumo de alta criticidade. Uma das etapas de controle do processo produtivo dessa enzima é a avaliação do extrato bruto enzimático e a determinação da atividade da enzima purificada. O método de quantificação consiste em avaliar a atividade enzimática através da metodologia de PCR convencional, seguida por uma análise do perfil eletroforético das amostras em gel de agarose. No entanto, a metodologia empregada atualmente apresenta uma grande subjetividade, visto que a interpretação dos resultados pode sofrer variações quando analisados por diferentes operadores. O objetivo do presente trabalho é avaliar a implementação de uma análise automatizada dos resultados através do processamento digital de imagens, que além de facilitar sobremaneira as rotinas laboratoriais, pode ser a chave para resultados com maior grau de precisão e repetibilidade, eliminando assim o viés subjetivo do analista. A nova metodologia de análise implica em menor interferência do analista na interpretação dos resultados. O método proposto foi testado em um conjunto de imagens e os resultados obtidos foram comparados com os valores da análise manual atualmente utilizada. Os resultados foram considerados promissores, pois a análise automatizada, além de reduzir significativamente o tempo de análise, possibilita uma padronização dos resultados. / The Molecular Biology Institute of Paraná (IBMP) acts in the production of inputs for detection of diseases. In partnership with Bio-Manguinhos (Fiocruz), it is currently responsible for manufacturing the amplification module of the Brazilian NAT KIT for HIV (AIDS), HCV (Hepatitis C) and HBV (Hepatitis B), besides other products for molecular diagnostics. The molecular test basically consists of amplifying the genetic material of the virus (DNA or RNA) through the real-time PCR (polymerase chain reaction) technique, which enables detection of the pathogen from small amounts of nucleic acid present in the sample. The PCR reaction occurs by the activity of Taq DNA Polymerase, a thermostable enzyme widely used for selective replication of DNA fragments. This enzyme was isolated from a thermophilic bacterium, called Thermus aquaticus and is produced by the IBMP, being considered an input of high criticality. One of the steps in controlling the production process of this enzyme is the evaluation of the enzymatic extract and the determination of the activity of the purified enzyme. The quantification method consists in evaluating the enzymatic activity through the conventional PCR methodology, followed by an analysis of the electrophoretic profile of the agarose gel samples. However, the methodology currently used presents a great subjectivity, since the interpretation of results can suffer variations when analyzed by different operators. The objective of the present work is to evaluate the implementation of an automated analysis of the results through digital image processing, which in addition to facilitating the laboratory routines, can be the key to results with a greater degree of precision and repeatability, thus eliminating the subjective bias of the analyst. The new methodology of analysis implies less interference of the analyst in the interpretation of the results. The proposed method was tested in a set of images and the obtained results were compared with the values of the manual analysis currently used. The results were considered promising because the automated analysis, besides significantly reducing the analysis time, allows a standardization of the results.

Introdução: Estudos têm encontrado uma transição da obesidade da população adulta para crianças e adolescentes, que por sua vez, pode acarretar manifestações clínicas, como: doenças coronarianas, diabetes tipo 2, e complicações psicossociais cada vez mais precocemente. Contudo, métodos para avaliação da composição corporal para essa faixa etária, principalmente envolvendo técnicas de baixo custo como as medidas de dobras cutâneas (DC) apresentam imprecisões em estudos brasileiros. Fator o qual pode levar a uma interpretação equivocada da composição corporal dos avaliados. Objetivo: desenvolver novos modelos matemáticos utilizando medidas de DC, tendo como referência a absorciometria de raios-X de dupla energia (DXA), para estimativa de massa de gordura (G) em adolescentes. Métodos: Trata-se de um estudo exploratório descritivo onde foram avaliados 416 adolescentes do gênero masculino de 12 a 17 anos, sendo 42 destinados para compor a amostra de validação da pesquisa. Foram coletadas medidas de massa corporal total, estatura, circunferência da cintura e quadril, nove pontos anatômicos baseados em DC: bíceps, tríceps, subescapular, peitoral, axilar média, abdominal, supra-ilíaca, coxa e panturrilha, além da G e densidade mineral óssea (DMO) aferida com a tecnologia de DXA. Para o desenvolvimento das equações foi utilizado um modelo de regressão linear múltipla através do método de mínimos quadrados ordinários (OLS). Resultados: O grupo apresentou índice de massa corporal (IMC) médio de 21,25±4,12kg/m² e %G = 20,57±5,80%. A partir do %G, a prevalência de excesso de gordura foi verificada em 38,3% dos adolescentes. O impacto da gordura na DMO dos adolescentes indicou uma associação na ordem de r = -0,358; p<0,005, sendo verificada redução de até 14% da DMO para a região da coluna em adolescentes com obesidade em comparação aos eutróficos. O desenvolvimento de novos modelos matemáticos que atendessem critérios de alto coeficiente de determinação (R²), baixo erro padrão de estimativa (EPE), controle de colinearidade, normalidades dos resíduos, homoscedasticidade e praticidade, possibilitaram a apresentação de três opções com R² = 0,932 e EPE 1,79; R² = 0,912 e EPE = 1,78; R² = 0,850 e EPE = 1,87, respectivamente. Em todas as opções, as variáveis idade e estatura foram empregadas, bem como as DC de tríceps e subescapular. Conclusão: Os resultados obtidos evidenciam a possibilidade de desenvolvimento de novos modelos matemáticos para a avaliação da gordura corporal em adolescentes com resultados superiores aos modelos existentes na literatura. / Introduction: Studies have found a transition from obesity of the adult population to children and adolescents, which in turn, can lead to clinical manifestations, such as: coronary diseases, type 2 diabetes, and psychosocial complications increasingly early. However, methods for evaluating nutritional status for this age group, mainly involving low cost techniques such as skinfold thickness measurements (ST), are imprecise in Brazilian studies. Factor which can lead to a mistaken interpretation of the body composition of the evaluated ones. Objective: To develop new mathematical models, based on DC measurements, based on dual energy X-rays absorptiometry (DXA), to estimate fat mass (G) in adolescents. Methods: This was an exploratory descriptive study in which 416 male adolescents aged 12 to 17 years were evaluated, 42 of whom were separated to compose the study validation sample. Measurements of total body mass, stature, waist and hip circumference were obtained, nine anatomical points based on ST: biceps, triceps, subscapular, pectoral, mid axillary, abdominal, suprailiac, thigh and calf muscles, as well as G and bone mineral density (BMD) measured with DXA technology. For the development of the equations, a multiple linear regression model was used by the ordinary least square (OLS) method. Results: The group had a mean body mass index (BMI) of 21.25± 4.12 kg / m² and %G = 20.57 ± 5.80%. From %G, the prevalence of excess fat was verified in 38.3% of adolescents. The impact of fat on adolescent BMD indicated an association in the order of r = -0.358; P <0.005, with BMD reduction up to 14% for the spine region in adolescents with obesity compared to eutrophic. The development of new mathematical models that meet criteria of high coefficient of determination (R²), low standard error of estimation (SEE), control of colinearity, residue normalities, homoscedasticity and practicality, allowed the presentation of three options with R² = 0.932 and SEE 1.79; R² = 0.912 and SEE = 1.78; R² = 0.850 and SEE = 1.87, respectively. In all the options, the variables age and height were employed, as well as triceps and subscapular ST. Conclusion: The results obtained evidenced the possibility of developing new mathematical models for the evaluation of body fat in adolescents with results superior to the existing models in the literature.

A queda de idosos é um problema de saúde mundial. Todos os anos, cerca de 30% dos idosos com 65 anos ou mais são vítimas de quedas. Além disso, as consequências de uma queda podem ser fisiológicas (e.g. fraturas ósseas, ferimentos musculares) e psicológicas, como a perda de autoconfiança, levando a novas quedas. Uma solução para este problema está relacionada com ações preventivas (e.g. adaptação de mobília) aliadas a sistemas de detecção de quedas, os quais podem notificar familiares e serviços médicos de urgência. Como o tempo de espera por socorro após uma queda está relacionado com a severidade das consequências dela, esses sistemas devem oferecer elevada acurácia e detecção em tempo real. Embora existam várias soluções para isso na literatura (a maioria relacionada com dispositivos vestíveis), poucas delas estão relacionadas a dispositivos de punho, principalmente por causa dos desafios existentes para essa configuração. Considerando o punho como um local mais confortável, discreto e aceitável para uso de um dispositivo (menos associado com o estigma do uso de uma solução médica), este trabalho propõe o desenvolvimento e avaliação de uma solução baseada nessa configuração. Para isso, diferentes sensores (acelerômetro, giroscópio e magnetômetro) foram combinados com diferentes algoritmos, baseados em métodos de limiar e aprendizado de máquina, visando definir os melhores sinais e abordagem para a detecção de quedas. Esses métodos consideraram informações de aceleração, velocidade, deslocamento e orientação espacial, permitindo o cálculo de componentes verticais do movimento. Para o treino e avaliação dos algoritmos, dois protocolos diferentes foram empregados: um primeiro envolvendo 2 voluntários (homens, 27 e 31 anos) simulando um total de 80 sinais de queda e 80 de não-queda, e um segundo envolvendo 22 voluntários (14/8 homens/mulheres, idade média: 25,2 ± 4,7) simulando um total de 396 sinais de queda e 396 de não-queda. Uma análise exaustiva de diferentes sinais e parâmetros de configuração foi executada para cada método. O melhor algoritmo baseado em limiar considerou sinais de aceleração vertical e velocidade total, alcançando 95,8% de sensibilidade e 86,5% de especificidade. Por outro lado, o melhor algoritmo de aprendizagem de máquina foi o baseado no método K-Nearest Neighbors, considerando informações de aceleração, velocidade e deslocamento verticais combinadas com os ângulos de orientação espacial: 100% de sensibilidade e 97,9% de especificidade. Os resultados obtidos permitem enfatizar a relevância de algoritmos de aprendizagem de máquina para sistemas de detecção de queda vestíveis localizados no punho quando comparados a algoritmos baseados em limiar. Esta conclusão oferece grande contribuição para a pesquisa de detectores de quedas similares, sugerindo a melhor abordagem para novos desenvolvimentos. / Falls in the elderly age are a world health problem. Every year, about 30% of people aged 65 or older become victims of fall events. The consequences of a fall may be physiological (e.g. bone fractures, muscular injuries) and psychological, including the loss of self-confidence by fear of falling, which leads to new falls. A solution to this problem is related to preventive actions (e.g. adapting furniture) allied to fall detection systems, which can alert family members and emergency medical services. Since the response time for help is related to the fall's consequences and severity, such systems must offer high accuracy and real-time fall detection. Although there are many fall detection solutions in literature (most part of them related to wearable devices), few of them are related to wrist-worn devices, mainly because of the existing challenges for this configuration. Considering the wrist as a comfortable, discrete and acceptable place for an elderly wearable device (less associated to the stigma of using a medical device), this work proposes the development and evaluation of a fall detection solution based on this configuration. For this, different sensors (accelerometer, gyroscope and magnetometer) were combined to different algorithms, based on threshold and machine learning methods, in order to define the best signals and approach for an elderly fall detection. These methods considered acceleration, velocity and displacement information, relating them with wrist spatial orientation, allowing the calculation of the vertical components of each movement. For the algorithms' training and evaluation, two different protocols were employed: one involving 2 volunteers (both males, ages of 27 and 31) performing a total of 80 fall and 80 non-fall events simulation, and the other involving 22 volunteers (14/8 males/females, ages mean: 25.2 ± 4.7) performing a total of 396 fall and 396 non-fall events simulation. An exhaustive evaluation of different signals and configuration parameters was performed for each method. The best threshold-based algorithm employed the vertical acceleration and total velocity signals, achieving 95.8% and 86.5% of sensitivity and specificity, respectively. On the other hand, the best machine learning algorithm was based on the K-Nearest Neighbors method employing the vertical acceleration, velocity and displacement information combined with spatial orientation angles: 100% of sensitivity and 97.9% of specificity. The obtained results allow to emphasize the relevance of machine learning algorithms for wrist-worn fall detection systems instead of traditional threshold-based algorithms. These results offer great contributions for the research of similar wearable fall detectors, suggesting the best approach for new developments.

CAPES / O cimento Portland é bastante empregado na construção civil e apresenta em sua composição o gesso natural. Para minimizar custos é possível substituir parte do gesso desta composição pelo fosfogesso. O fosfogesso é um resíduo gerado a partir da produção dos fertilizantes e é constituído, essencialmente, por cálcio dihidratado e algumas impurezas, como fluoretos, metais em geral e radionuclídeos. Atualmente, toneladas de fosfogesso são armazenadas à céu aberto próximo das indústrias de fertilizantes, causando a contaminação do meio ambiente. O elemento 226Ra, presente nesses materiais, ao passar pela série de decaimento radioativo, transforma-se em gás 222Rn. Esse gás, ao ser inalado pode decair dentro dos pulmões e neste caso, os seus produtos depositam-se nas paredes pulmonares ocasionando exposição à radiação, podendo ser um potencial causador de câncer pulmonar. Dessa forma, o objetivo desta pesquisa foi medir os níveis de concentração de 222Rn em corpos de prova de argamassa de cimento Portland, de gesso e de fosfogesso provenientes do Estado do Paraná, além de caracterizar o material e estimar a concentração de radônio em um ambiente de convívio humano hipotético construído com paredes destes materiais. Para as medidas de atividade do 222Rn foi utilizado o monitor AlphaGUARD (Saphymo GmbH). A análise qualitativa e quantitativa foi realizada por meio da espectrometria gama e da EDXRF com tubos de alvos de Au e Ag (AMPTEK), e com alvo de Mo (ARTAX) e os ensaios mecânicos com equipamento de raios X (Gilardoni) e com a prensa mecânica (EMIC). Os valores médios da atividade do radônio no ar obtidos pelo estudo dos materiais armazenados no recipiente foram de 854 ± 23 Bq/m3, 60,0 ± 7,2 Bq/m3 e 52,9 ± 5,4 Bq/m3 para argamassas de cimento Portland, de gesso e de fosfogesso, respectivamente. Estes resultados extrapolados para o ambiente hipotético de 36 m3 com paredes revestidas com os materiais foram de 3366 ± 91 Bq/m3, 237 ± 28 Bq/m3 e 208 ± 21 Bq/m3 para argamassas de cimento Portland, gesso e fosfogesso. Considerando o limite de 300 Bq/m3 estabelecido pela ICRP, observa-se que, para o revestimento de cimento Portland a exposição não é segura e requer alguns procedimentos de mitigação específicos. A partir da espectrometria gama foi calculado o valor do rádio equivalente (Raeq) para as argamassas de cimento Portland, gesso e fosfogesso que resultou em 78,2 ± 0,9 Bq/kg; 58,2 ± 0,9 Bq/kg e 68,2 ± 0,9 Bq/kg, respectivamente. Os valores do Raeq das amostras encontram-se inferiores ao limite máximo de 370 Bq/kg. Em relação a análise qualitativa e quantitativa das amostras por EDXRF, os resultados permitiram identificar e quantificar os elementos que compõe as amostras como o Ca, S, Fe, entre outros. / Portland cement being very common construction material has in its composition the natural gypsum. To decrease the costs of manufacturing, the cement industry is substituting the gypsum in its composition by small quantities of phosphogypsum, which is the residue generated by the production of fertilizers and consists essentially of calcium dihydrate and some impurities, such as fluoride, metals in general, and radionuclides. Currently, tons of phosphogypsum are stored in the open air near the fertilizer industries, causing contamination of the environment. The 226 Ra present in these materials, when undergoes radioactive decay, produces the 222Rn gas. This radioactive gas, when inhaled together with its decay products deposited in the lungs, produces the exposure to radiation and can be a potential cause of lung cancer. Thus, the objective of this study was to measure the concentration levels of 222Rn from cylindrical samples of Portland cement, gypsum and phosphogypsum mortar from the state of Paraná, as well as characterizer the material and estimate the radon concentration in an environment of hypothetical dwelling with walls covered by such materials. Experimental setup of 222Rn activity measurements was based on AlphaGUARD detector (Saphymo GmbH). The qualitative and quantitative analysis was performed by gamma spectrometry and EDXRF with Au and Ag targets tubes (AMPTEK), and Mo target (ARTAX) and mechanical testing with x- ray equipment (Gilardoni) and the mechanical press (EMIC). Obtained average values of radon activity from studied materials in the air of containers were of 854 ± 23 Bq/m3, 60,0 ± 7,2 Bq/m3 e 52,9 ± 5,4 Bq/m3 for Portland cement, gypsum and phosphogypsum mortar, respectively. These results extrapolated into the volume of hypothetical dwelling of 36 m3 with the walls covered by such materials were of 3366 ± 91 Bq/m3, 237 ± 28 Bq/m3 e 208 ± 21 Bq/m3for Portland cement, gypsum and phosphogypsum mortar, respectively. Considering the limit of 300 Bq/m3 established by the ICRP, it could be concluded that the use of Portland cement plaster in dwellings is not secure and requires some specific mitigation procedure. Using the results of gamma spectrometry there were calculated the values of radium equivalent activity concentrations (Raeq) for Portland cement, gypsum and phosphogypsum mortar, which were obtained equal to 78,2 ± 0,9 Bq/kg; 58,2 ± 0,9 Bq/kg e 68,2 ± 0,9 Bq/kg, respectively. All values of radium equivalent activity concentrations for studied samples are below the maximum level of 370 Bq/kg. The qualitative and quantitative analysis of EDXRF spectra obtained with studied mortar samples allowed to evaluate quantitate and the elements that constitute the material such as Ca, S, Fe, and others.

CAPES / Pesquisadores têm concentrado esforços, nos últimos 20 anos, aplicando a transformada wavelet no processamento, filtragem, reconhecimento de padrões e na classificação de sinais biomédicos, especificamente em sinais de eletroencefalografia (EEG) contendo eventos característicos da epilepsia, as espículas. Várias famílias de wavelets-mães foram utilizadas, mas sem um consenso sobre qual wavelet-mãe é a mais adequada para essa finalidade. Os sinais utilizados apresentam uma gama muito grande de eventos e não possuem características padronizadas. A literatura relata sinais de EEG amostrados entre 100 a 600 Hz, com espículas variando de 20 a 200 ms. Nesse estudo foram utilizadas 98 wavelets. Os sinais de EEG foram amostrados de 200 a 1 kHz. Um neurologista marcou um conjunto de 494 espículas e um conjunto de 1500 eventos não-espícula. Esse estudo inicia avaliando a quantidade de decomposições wavelets necessárias para a detecção de espículas, seguido pela análise detalhada do uso combinado de wavelets-mães de uma mesma família e entre famílias. Na sequência é analisada a influência de descritores e o uso combinado na detecção de espículas. A análise dos resultados desses estudos indica que é mais adequado utilizar um conjunto de wavelets-mães, com vários níveis de decomposição e com vários descritores, ao invés de utilizar uma única wavelet-mãe ou um descritor específico para a detecção de espículas. A seleção desse conjunto de wavelets, de níveis de decomposição e de descritores permite obter níveis de detecção elevados conforme a carga computacional que se deseje ou a plataforma computacional disponível para a implementação. Como resultado, esse estudo atingiu níveis de desempenho entre 0,9936 a 0,9999, dependendo da carga computacional. Outras contribuições desse estudo referem-se à análise dos métodos de extensão de borda na detecção de espículas; e a análise da taxa de amostragem de sinais de EEG no desempenho do classificador de espículas, ambos com resultados significativos. São também apresentadas como contribuições: uma nova arquitetura de detecção de espículas, fazendo uso da análise de discriminante linear; e a apresentação de um novo descritor, energia centrada, baseado na resposta dos coeficientes das sub-bandas de decomposição da transformada wavelet, capaz de melhorar a discriminação de eventos espícula e não-espícula. / Researchers have concentrated efforts in the past 20 years, by applying the wavelet transform in processing, filtering, pattern recognition and classification of biomedical signals, in particular signals of electroencephalogram (EEG) containing events characteristic of epilepsy, the spike. Several families of mother-wavelets were used, but there are no consensus about which mother-wavelet is the most adequate for this purpose. The signals used have a wide range of events. The literature reports EEG signals sampled from 100 to 600 Hz with spikes ranging from 20 to 200 ms. In this study we used 98 wavelets. The EEG signals were sampled from 200 Hz up to 1 kHz. A neurologist has scored a set of 494 spikes and a set 1500 non-spike events. This study starts evaluating the amount of wavelet decompositions required for the detection of spikes, followed by detailed analysis of the combined use of mother-wavelets of the same family and among families. Following is analyzed the influence of descriptors and the combined use of them in spike detection. The results of these studies indicate that it is more appropriate to use a set of mother-wavelets, with many levels of decomposition and with various descriptors, instead of using a single mother-wavelet or a specific descriptor for the detection of spikes. The selection of this set of wavelets, decomposition level and descriptors allows to obtain high levels of detection according to the computational load desired or computing platform available for implementation. This study reached performance levels between 0.9936 to 0.9999, depending on the computational load. Other contributions of this study refer to the analysis of the border extension methods for spike detection; and the influences of the EEG signal sampling rate in the classifier performance, each one with significant results. Also shown are: a new spike detection architecture by making use of linear discriminant analysis; and the presentation of a new descriptor, the centred energy, based on the response of the coefficients of decomposition levels of the wavelet transform, able to improve the discrimination of spike and non-spike events.

FUMDES/UNIEDU; FITEJ; / Este trabalho apresenta a concepção de estruturas eletrônicas que podem ser utilizadas para a leitura de tensão e de corrente em conversores estáticos de energia, chaveados ou não, que trabalham em frequências superiores a 100 kHz, em especial as frequências eletrocirúrgicas (300 kHz..5 MHz). Além das estruturas de leitura, também a potência instantânea e a potência ativa são determinadas de forma analógica, possibilitando o futuro desenvolvimento de um sistema de controle da potência ativa de saída de um equipamento eletrocirúrgico. O objetivo é apresentar uma estrutura cuja reatância seja desprezível na faixa de frequências considerada, ou cujo efeito possa ser compensado, possibilitando a criação de circuitos amostradores de sinais complexos, de alta frequência, com um baixo custo de implementação, e usar estas amostras para determinar a potência ativa entregue. Um breve estudo das características reais dos resistores axiais de sinal (resistores com corpo cilíndrico, revestido por um filme de carbono ou filme metálico e com fixação por terminais através de furos na placa de circuito impresso, do inglês Pin Through Hole - PTH), de superfície (Surface Mounted Device - SMD) e resistores de potência de fio também é apresentado. Em seguida, dois modelos simplificados, porém realísticos, são apresentados, sendo um para resistências inferiores a 100 Ohms (Ω) e outro para resistências superiores a 100 Ω. Na sequência, um sistema analógico que realiza a amostragem dos sinais de tensão e de corrente de saída é proposto, bem como um sistema que determina a potência ativa em tempo real. Cada sistema é desenvolvido e testado individualmente, sendo que os resultados validados de um estágio são utilizados para aferir a eficácia do estágio subsequente. Ao final, o conjunto é testado, por meio de uma sequência de ensaios, cujos resultados são analisados e as considerações acerca do sistema como um todo são apresentadas, enfatizando que o erro máximo no cálculo da potência ativa ficou abaixo de 20%, como exige a norma NBR IEC 60601-2-2, assim como o baixo custo de implementação foi alcançado. Por fim, estes resultados mostram uma maneira viável de implementar um sistema de medição de potência ativa para saídas de equipamentos eletrocirúrgicos. / This work presents the design of electronic structures that can be used for voltage and current probing in static power converters, switched or not, which work at frequencies above 100 kHz, in particular electrosurgical frequencies (300 kHz..5 MHz). In addition, also the instantaneous power and the active power are determined analogically, allowing the development of a control system that stabilizes active output power of an electrosurgical unit. The purpose of this work is to find a structure with neglectable reactance in the frequency band considered, or compensate them, creating low cost sampler circuits for complex high frequency signals. A brief study of Pin Through Holes (PTH) signal resistors, Surface Mounted Devices (SMD) signal resistor, and power wire resistors above 100 Ω characteristics is presented. Two realistic simplified models are proposed. One for signal resistances lower than 100 Ω and power wire resistors lower than 100 Ω. Another one for signal resistance greater than 100 Ω. Further, an analog system for reading the output voltage and current are proposed as well as one for real time active power determination. Each system is individually designed and tested. Validated results of one stage are used to assess the effectiveness of the subsequent stage. In the end, the full circuit is tested, and the results are analyzed demonstrating that a lower than 20% error is achieved as well as the low implementation cost. Finally, these results show a way to implement an active power measurement system for electrosurgical units that is unprecedented up to now.

A gestão de laboratório tornou-se essencial em razão da preocupação com a saúde e com o meio ambiente. Conhecer todos os processos e atividades desenvolvidas nessas unidades e adotar bons indicadores para avaliar o desempenho, facilitam o controle interno do laboratório. O uso combinado dos indicadores com as ferramentas de gestão como Gestão da Qualidade Total, Redesenho de Processos, Normas ISO, Pensamento Lean e Gestão do Erro, poderão propiciar uma melhora significativa na eficiência. Esse trabalho de Engenharia Biomédica, com linha de pesquisa em Engenharia Clínica e Gestão, tem como objetivo selecionar e avaliar indicadores que facilitem o controle interno de laboratórios e provoquem seu uso pelos tomadores de decisão e todos da Engenharia Clínica. O controle interno permite detectar desvios e realizar correções no desempenho das rotinas, prestando assim um serviço com confiabilidade nos resultados das pesquisas e laudo de testes e exames. A metodologia constou em selecionar um conjunto de indicadores a partir das rotinas utilizadas em laboratório clínico, por dispor de maior experiência e publicações na área de gestão. Este conjunto de indicadores foi aplicado em dois perfis de laboratórios: em um estrato, laboratórios que influenciam diretamente a saúde e em outro estrato, laboratórios que, o resultado de suas pesquisas possa alterar o meio ambiente e, dessa forma, impactar indiretamente a saúde humana. Sustentado em trabalhos da literatura especializada de autores conceituados, selecionou-se 30 indicadores contemplando uma Avaliação Prévia e as categorias de Indicadores de Liderança, de Responsabilidade Pública, de Planejamento Estratégico, de Operacionalização Estratégica e dos Grupos de Usuários. Os indicadores buscaram explorar a rotina das atividades e o envolvimento dos participantes e usuários na gestão de laboratórios universitários de Odontologia, Nutrição e Farmacologia (laboratórios com influência direta sobre a saúde) e laboratórios universitários de Veterinária, Agronomia e Zootecnia (laboratórios com influência indireta sobre a saúde). Para cada Indicador foram delineadas três opções de respostas que permitisse analisar a existência da prática, da rotina, sua intensidade e a visão do participante quanto à administração da unidade laboratorial. Os resultados foram analisados comparativa e proporcionalmente em três abordagens. Na primeira análise, cada opção de resposta de cada indicador foi comparada entre todos os laboratórios. Na segunda análise, cada opção de resposta de cada indicador foi comparada entre os dois estratos. E na terceira análise, foi comparado o percentual de cada opção entre todas as respostas. Estabelecido o limite de tolerância, pode-se identificar: os indicadores que atendem a expectativa, a qual estrato pertence e em que proporção. Da mesma forma pode-se identificar os indicadores com maior comprometimento na gestão e de quantos participantes espera-se o não atendimento do indicador. Com a metodologia proposta foi possível visualizar a realidade da unidade laboratorial, verificar a flexibilidade em estabelecer o limite de aceitação por prioridades e perceber que com o uso das ferramentas de gestão é possível, com pequenas intervenções, esperar grandes resultados. / Laboratory management has become essential due to health and enviroment concerns. Knowing all the processes and activities developed at the units and adopting good indicators to evaluate the performance, facilitates the internal control of the laboratories. The use of the indicators combined with management tools such as Total Quality Management, Process Redesign, ISO Standards, Lean Thinking and Error Management may provide a significant improvement at the efficiency. This Biomedical Engineering work, with Clinical Engineering and Management lines of research, aims at selecting and evaluating indicators that facilitate the internal control of the laboratories and induces its use by the decision makers and everyone in the Clinical Engineering. The internal control allows the detection of misapplications and corrections in the routine performance, thus providing a reliable work in the research results, tests and exams reports. The methodology consisted in selecting a set of indicators from the routines used in clinical laboratories because there is greater experience and publications at the management area. This set of indicators was applied to two laboratory profiles: laboratories that influence health directly and laboratories whose results of researches could affect the enviroment and, this way, impact indirectly on human heatlh. Sustained by works of the specialized literature by credible authors, 30 indicators were selected contemplating a Previous Evaluation and the categories of Leading Indicators, Public Responsability, Strategic Planning, Strategic Operationalization and User Group. The indicators tried to explore the activities routine and the involvement of the participants and users in the management of the Odontology, Nutrition and Pharmacology university laboratories (with a direct influence over health) and Veterinary, Agronomy and Zootechny university laboratories (with an indirect influence over health). To each indicator it was outlined three options of answers that allowed the analyses of the existence of the routine practice, its intensity and the participants’ vision concerning the management of the laboratory unit. The results were analyzed comparatively and proportionally into three approaches. In the first analysis, each answer option of each indicator was compared among all laboratories. In the second analysis, each answer option of each indicator was compared between the two strata. In the third analysis it was compared the percentage of each strata between all the answers. Being established the tolerance limit, it can be identified: the indicators that meet the expectations, to which strata it belongs and in what proportion. The indicator with major commitment in management and from how many participants no care of the indicator is expected can also be identified. With the proposed methodology it was possible to visualize the reality of the laboratory unit, verify the flexibility of establishing the limit of priorities acceptance and realize that with the use of the management tools it is possible to expect great results with small interventions.

A terapia com prótons está presente em 16 países e até 2015 tratou mais de 130 mil pacientes. No entanto, no Brasil essa terapia ainda não está presente por diversos motivos, sendo o principal o alto custo. Antes de realizar tratamentos, é necessário fazer alguns testes para verificação da entrega de energia dos feixes de prótons. Como as medidas de microdosimetria são muito caras, a principal alternativa é a realização de simulações em programas computacionais, como o GEANT4 e SRIM. O GEANT4 é um programa que permite simular geometrias complexas, enquanto que o SRIM realiza simulações mais simples e ambas trabalham com o método de Monte Carlo. Neste trabalho foram utilizadas estas duas ferramentas para realizar simulações de feixes de prótons em fantomas com três diferentes composições (água, água e tecido ósseo, tecido ósseo e cerebral). Para realizar a análise da entrega de energia dos feixes de prótons ao longo destes fantomas, tornou-se necessário criar um programa denominada “Programa de Processamento de Dados em Próton Terapia Simulada”, que proporcionou criar matrizes, além dos cálculos dos picos de Bragg para avaliação da interação. Além disso, foi analisada a homogeneidade da interação de um feixe de prótons em um detector, em que foi verificado que as simulações em GEANT4 são homogêneas, não tendo uma tendência do feixe em se localizar em uma determinada região, assim como as energias depositadas são iguais nas regiões do fantoma. Também foram avaliados os valores do alcance de profundidade dos picos de Bragg em fantomas cilíndricos com três diferentes densidades: 1,03 g/cm³, 1,53 g/cm³ e 2,03 g/cm³, sendo a primeira, a densidade fornecida pelo GEANT4 para tecido cerebral. Foi verificado que as distâncias do alcance de profundidade dos picos de Bragg são iguais nestas três diferentes densidades. / Proton therapy is present in 16 countries and by 2015 has treated more than 130,000 Patients. However, in Brazil this therapy is not yet present for several reasons, Being the main the high cost. Before performing treatments, it is necessary to do some tests to verify the energy delivery of the proton bundles. As the Microdosimetry are very expensive, the main alternative is to carry out simulations in Programs such as GEANT4 and SRIM. GEANT4 is a program that Allows you to simulate complex geometries, while SRIM performs more complex simulations. Simple and both work with the Monte Carlo method. On this work were used these twain tools to perform a proton beam simulation in phantom with three different compositions (water, bones and water, brain and bones). To perform the energy delivery analysis of the proton beams along these phantoms, has become necessary create a program denominated “Data Processing Program Proton Therapy Simulated”, which allowed to create matrices, beyond the calculations of the Bragg peaks for interaction evaluation. Besides that, it was analyzing the homogeneity of the integration of a proton beam into a detector, in which it was verified that the simulations on GEANT4 are homogeneous, not having a tendency of the beam in locating in a certain region, just as the energies deposited are equal. The value of the depth range of the Bragg peaks were also evaluated in cylindrical phantoms with three different densities: 1,03 g/cm³, 1,53g/cm³ and 2,03 g/cm³, the first being the density provided by GEANT4 for brain tissue. It has been found that the depth range distances of the Bragg peaks are the same at these three different densities.

A lesão nasal decorrente do uso da ventilação não invasiva (VNI) é um evento adverso cada vez mais comum nas unidades de terapia intensiva neonatais (UTIN) e apresenta consequências a curto e longo prazo. Esta lesão pode resultar em sequelas tanto de ordem estética quanto funcional, limitar o uso da VNI em RN que necessita desse suporte ventilatório, causar desconforto e septicemia; podendo aumentar, desta forma, o tempo de internamento na UTIN. Esta pesquisa tem por objetivo avaliar tecnológica e clinicamente os protetores nasais empregados na VNI de RN internados na UTIN. A metodologia consistiu primeiramente em levantar as possíveis causas da lesão nasal e avaliar os fatores de risco associados ao seu desenvolvimento. Em seguida, foi realizado um ensaio clínico randomizado para comparar os efeitos de três tipos de proteção nasal e das prongas novas e esterilizadas sobre a gravidade da lesão nasal. E por fim, foi realizada a caracterização térmica e estrutural dos protetores nasais após serem envelhecidas com temperatura e umidade no interior da incubadora neonatal. As principais causas da lesão foram relacionadas às características do material, a problemas no equipamento, a fatores assistenciais, neonatais e profissionais. Neste estudo, foram constatados como fatores de risco: a idade gestacional, a massa ao nascer, o tempo total de permanência na VNI, a reutilização deste suporte, o tempo da primeira utilização e da reutilização da VNI, bem como o tempo de internação na UTIN. Não foram observadas diferenças significativas na gravidade da lesão quando comparadas as três proteções estudadas, nem quando utilizadas prongas novas e esterilizadas. Quanto à análise dos materiais, foi constatado que a exposição à temperatura e à umidade alterou a percentagem de cristalinidade e a rugosidade das proteções nasais estudadas. / The nasal injury resulting from the use of non-invasive ventilation (NIV) is an adverse event increasingly common in the newborn intensive care unit (NICU) and shows the short and long term consequences. This lesion can result both aesthetic and functional sequelae, limit the use of NIV in newborns who need this ventilatory support, cause discomfort and septicemia, may thereby increase the length of stay in NICU. This research aims to evaluate technological and clinically nasal protectors used with NIV of newborns admitted to the NICU. The methodology consisted primarily in raising the possible causes of nasal injury and assess the risk factors associated with its development. Then, it was conducted a randomized clinical trial to compare the effects of three kind of nasal protector and new and sterilized prongs on the severity of nasal lesions. And finally, it was performed the thermal and structural characterization of nasal protection after being aged with temperature and humidity inside the neonatal incubator. The main causes of injury were related to characteristics of the material, equipment problems, assistive, neonatal and professional factors. In this study, it was found as risk factors: gestational age, weight at birth, the total time stay in the NIV, the reuse of this support, the time of first use and reuse of NIV and the length of stay in the NICU. They were not observed significant differences in lesion severity when compared the three protectors studied, nor when used new and sterilized prongs. The materials analysis indicated that exposure to temperature and humidity changed the percentage of crystallinity and the roughness of the nasal protections studied.