O excesso de gordura corporal esta associado a diversas doenças de ordem metabólica, psicológica e estrutural. É indicado que a adolescência é o período crítico para o desenvolvimento de hábitos associados ao acúmulo de gordura como a inatividade física, má alimentação e sedentarismo. Desta forma, esta é uma fase crítica para o monitoramento da população visando a redução de casos de obesidade e doenças associadas. A técnica padrão-ouro para avaliação da gordura corporal é a absorciometria de raios-X de dupla-energia. Porém seu caráter laboratorial impede o uso amplo. Desta forma, técnicas mais simples, como a medição de dobras cutâneas devem ser modeladas a partir de técnicas mais exatas para este monitoramento. Os modelos existentes foram desenvolvidos com populações estrangeiras que não se assemelham aos habitantes da Região Metropolitana de Curitiba o que pode levar a erros de avaliação e diagnóstico. Desta forma o objetivo deste estudo é produzir um modelo de análise da gordura corporal apropriado a crianças e adolescentes da Região Metropolitana de Curitiba. Foram selecionadas duas amostras, uma composta por 567 adolescentes hígidos com idade entre 10 e 18 anos; e outra composta por 63 crianças com paralisia cerebral entre 3 e 10 anos. Os dois grupos possuíam indivíduos de ambos os sexos. Foram coletados dados de massa, estatura, idade e espessura de dobras cutâneas, além da avaliação de composição corporal por densitometria radiológica. O percentual de gordura obtido por diferentes equações de dobras cutâneas e demais medidas antropométricas entre os adolescentes foi comparado com o obtido por densitometria indicando associações abaixo do indicado (CCC<0,900). Foi encontrada também uma tendência de subestimação pelas dobras cutâneas, o que resultava em elevados valores de especificidade e baixos de sensibilidade (sendo especificidade á quantidade relativa de verdadeiros negativos entre quem não possui a condição clínica, e a sensibilidade a relação de verdadeiros positivos entre quem possui a condição considerada). Isto indica uma grande quantidade de falsos negativos o que leva muitos adolescentes com excesso de gordura a serem classificados como eutróficos. O modelo classificatório desenvolvido para adolescentes obteve um ajuste de R2 Negelkerke=0,829, sensibilidade de 99,0% e especificidade de 82,7% apresentando indicadores diagnósticos acima do obtido por equações de dobras cutâneas e IMC. Para as crianças com paralisia cerebral foi desenvolvido um modelo estimativo da massa de gordura com ajuste de R2 =0,950 com erro padrão de estimativa de 1,039. As equações utilizadas para converter as dobras cutâneas em medições da gordura corporal demonstraram-se inadequadas para aplicação em adolescentes da região metropolitana de Curitiba. A aplicação de técnicas de regressão logística e linear apresentou resultados positivos, mesmo a partir da modelagem na amostra de crianças com paralisia cerebral. / The overfat is associated with many methabolic, psycological and structural diseases. The adolescence is indicated as the critical period for the development of habits associated with fat accumulation like physical inactivity, poor diet and sedentarism. Thus, this is a important moment to monitorig the population aiming the reduction of obesity and associated disease. The golden standard to evaluate the body fatness is the dual-energy x-ray absorptiometry. However, its laboratorial aspect prevents a wide use. This way, simpler techniques as the skinfold measurement should be model from more exact techniques for this monitoring. The existing models were developed with foreign populations that don't resemble the Curitiba Metropolitan Region habitants. This could lead to evaluation and diagnostic errors. Thus, the aim of this study is to product a model of body fatness analysis appropriate to children and adolescents from the Curitiba Metropolitan Region. Two sample were selected, the first one composed by 567 healthy adolescents aged between 10 and 18 years; the other one composed by 63 children with cerebral palsy between 3 and 10 years. The groups have both genders. The data of weight, height, age and skinfold thickness were collected, beyond the body composition evaluation by radiologic densitometry. The fatness percentage obtained by different skinfold and other anthopometric mesures equations among the adolescents was compared with the obtained by densitometry presenting associations below indicated (CCC<0,900). A tendency of underestimation by the skinfold equations was found, that resulted in higher specificity values and low sensitivity (being specificity the relative quantity of true negatives among those who do not have de clinical condition, and the sensitivity the relations of true positives amons those who have the considered condition). This indicates a major quantitaty of false negatives, that leads many overfat adolescents to be classify as eutrophic. The developed classificatory model for adolescents obtained an adjustment of R2 Negelkerke=0,829, sensitivity of 99,0% and specificity of 82,7% presenting diagnostic's indicators above that obtained by skinfold equations and BMI. For the children with cerebral palsy was developed a fat mass estimation model with adjustment of R2 =0,950 and standard error of estimative of 1,039. The equations used to convert the skinfold in body fatness measures were found to be inadequate for aplication in adolescents from Curitiba Metropolitan Region. The aplication of logistic and linear regression techniques have presented positive results, even from modeling in the children with cerebral palsy sample.

O Simulador de Paciente Humano (Human Patient Simulator - HPS) é um recurso científico e tecnológico de Engenharia Biomédica com soluções de hardware e software que simulam a fisiologia humana. O objetivo é avaliar um caso de uso da simulação clínica com a aplicação do HPS no procedimento de mensuração da pressão arterial (PA) com esfigmomanômetro aneróide e estetoscópio. A pesquisa foi aprovada pelo comitê de ética no parecer 1.544.404/2016. A parte prática do trabalho foi realizada no Laboratório de Simulação de UTI do IFRR. A pesquisa envolveu trinta e três voluntários, estudantes do Curso Técnico em Enfermagem, divididos aleatoriamente em dois grupos. A metodologia proposta utilizou uma pesquisa exploratório-descritiva para extrair dados quantitativos, qualitativos e estatísticos para comparar os resultados de mensuração da PA do Grupo Experimental (GE) com o Grupo Controle (GC). A pesquisa foi desenvolvida em duas partes. Na parte I, um questionário pré-teste foi aplicado inicialmente, experimento de mensuração da PA seguindo o procedimento do respectivo grupo; e o questionário pós-teste. Na parte II, os grupos foram invertidos e submetidos às mesmas etapas da parte I. Coletou-se um total de 599 PAs mensuradas pelos voluntários, sendo 528 PAs do GE e 71 PAs do GC. Com estas PAs foi realizado o teste t de Student ou teste de Wilcoxon com 95% do intervalo de confiança, a depender do teste de linearidade, para comprovar as hipóteses (nula ou alternativa) individualmente e para análise em grupo utiliza o ANOVA ou teste de Kruskal-Wallis possibilitando distinguir quais os voluntários que necessitam de mais treinamento e o respectivo nível da PA. No pós-teste, ao utilizar a escala Likert, os voluntários da pesquisa do GE concordaram em 54% que a metodologia utilizando o HPS fortalece um conhecimento para o desenvolvimento de habilidades clínicas, assim como ser capazes de distinguir sinais normais dos anormais que são propícios para a aprendizagem. Comparando estatisticamente ambos os grupos, o GC destaca que: 53% sabem medir a PA, 13% não sabem medir a PA e 35% das amostras estão inválidas, enquanto o GE apresenta 64% dos voluntários sabem medir a PA, 22% não sabem medir a PA e 14% das amostras estão inválidas. Ademais, os voluntários apresentaram eficácia quando utilizam o HPS. / The Human Patient Simulator (Human Patient Simulator - HPS) is a scientific and technological resource of Biomedical Engineering with hardware and software solutions that simulate human physiology. The objective of this study was to evaluate a case of clinical simulation using an HPS to perform blood pressure (BP) measurement using an aneroid sphygmomanometer and a stethoscope. The research was approved by the ethics committee in the legal opinion 1544.404 / 2016.The practical part of this work was carried out in the ICU Simulation Laboratory of the IFRR. The research involved thirty-three volunteers, who were students of the Nursing Technical Course, randomly divided into two groups. The proposed methodology made use of an exploratory-descriptive research to obtain quantitative, qualitative and statistical data to compare the results of the BP measurement of the Experimental Group (EG) with the Control Group (CG). The research was developed in two parts. In part I, a pre-test questionnaire was initially applied, an experiment of BP measurement following the respective group’s procedure; and a post-test questionnaire. In part II, the groups were inverted and submitted to the same phases of part I. A total of 599 PAs were measured by volunteers, being 528 PAs from the GE and 71 PAs from the GC. With the BP readings, either the Student's t or the Wilcoxon test was performed with a 95% confidence interval, depending on the linearity test, to test the hypotheses (null or alternative) individually, and for the group analysis it was used either the ANOVA or Kruskal's test -Wallis making it possible to distinguish which volunteers need more training and their respective AP level. In the post-test, when the Likert scale was used, there was a 54% agreement among the EG research volunteers that the methodology using the HPS strengthens the knowledge for the development of clinical skills, as well as being able to distinguish normal from abnormal signals that are conducive to learning. Statistically comparing both groups,in the CG: 53% know BP measurement, 13% do not know BP measurement and 35% of the samples are invalid, while in the EG: 64% of the volunteers know BP measurement, 22% do not know how to measure BP and 14% of the samples are invalid. In addition, the volunteers show effectiveness when using the HPS.

O aumento da prevalência de sobrepeso e obesidade traz a necessidade da utilização de métodos precisos para estimar a composição corporal. Nesta direção, o objetivo deste estudo foi analisar a possibilidade de se calcular o percentual de gordura de mulheres jovens, idade de 18 a 35 anos, com o uso da termografia infravermelha (TIV), tecnologia que estima a temperatura da superfície de um corpo por meio de sua irradiação infravermelha. A amostra foi composta por 130 mulheres com idade média de 26,06 ± 4,41 anos e índice de massa corporal (IMC) de 18,5 a 24,99kg/m², da cidade de Curitiba. As participantes foram avaliadas de três formas: antropometria, por meio de estatura, massa corporal, IMC e por circunferências corporais do braço, antebraço, cintura, abdome (cicatriz umbilical e maior porção), quadril, coxa e perna; massa magra por segmento corporal, percentual de gordura corporal total (%G) e por segmento corporal %GS com Dual-Energy X-Ray Absorptiometry; e temperatura cutânea (TP), por TIV, em 30 regiões de interesse (ROI) no tronco, nos membros superiores e inferiores, em visões anterior e posterior. Foram registradas as temperaturas média, mínima e máxima (TMe, TMi, TMa) de cada ROI. A amostra foi separada em grupos de alto e baixo %GS, para tronco, membros superiores e inferiores direitos e esquerdos separadamente. Entre esses grupos, utilizou-se do teste T de Student para comparar os valores de massa magra e de TMe das ROI referentes ao segmento. Na amostra como um todo, aplicou-se o teste de correlação de Pearson nas variáveis de antropometria e TP com o %G. Nesta análise, foram utilizadas TMe, TMi e TMa, as quais foram consideradas pela média do lado esquerdo e direito da mesma ROI. As variáveis cujos resultados apresentaram maiores correlações foram utilizadas para estimar modelos matemáticos para o cálculo do %G. Três equações foram desenvolvidas com base em TIV e circunferências corporais e uma sem o uso da TIV. Os grupos de maior %GS apresentaram menores TMe nas ROI do segmento. A massa magra se diferenciou entre os grupos somente no membro superior esquerdo. Todas as circunferências corporais se correlacionaram positivamente com o %G. As variáveis de TP das palmas das mãos foram as únicas que apresentaram correlação positiva com o %G. As TP de outras ROI demonstraram correlação negativa significativa com o %G. O modelo matemático mais significativo obtido com o uso de TIV foi calculado com TMe da porção posterior dos membros inferiores, TMi da porção posterior dos braços, TMa das palmas e circunferência da maior porção abdominal (R = 0,764 and R² = 0,583). O outro modelo matemático foi calculado com circunferência da maior porção abdominal, circunferência do quadril e a massa corporal (R = 0,744 e R² = 0,554). Com base nesses resultados, concluiu-se que há influência da gordura corporal na temperatura da pele. A TIV pode ser um instrumento eficaz para se estimar %G. / The increase in the prevalence of overweight and obesity indicate the need of precise methods to estimate body composition. The aim of this study was to analyze the possibility of calculating body fat percentage of young women, aged 18 to 35 years, using infrared thermography (IRT), which estimates a body's surface temperature by means of its infrared radiation. Sample was 130 women aged 26,06 ± 4,41 years and with body mass index (BMI) from 18,5 to 24,99kg/m², from the city of Curitiba. Participants were evaluated with three methods: anthropometry, by means of stature, body mass, BMI and body circumferences from arm, forearm, waist, abdomen (umbilicus and largest portion), hip, thigh and leg; body composition, by lean mass per anatomical segment, body fat percentage (BF%) and percentage of fat per anatomical site (F%) with Dual-Energy X-Ray Absorptiometry; and skin surface temperature (T), with IRT, in 30 regions of interest (ROI) on the trunk, upper and lower limbs from anterior and posterior views. Mean, minimum and maximum temperatures (TMe, TMi, TMa) were registered from each ROI. Sample was divided in groups of high and low F% of trunk, upper and lower limbs from right and left sides separately. Student's T test was used to compare lean mass and TMe of these groups. For all women as a single group, Pearson's correlation was calculated for anthropometric variables and T with BF%. In this analysis, TMe, TMi and TMa were considered as the mean values between left and right sides of the same ROI. Variables with the most significant results were used to estimate mathematical models for the calculus of BF%. Three equations were developed based on IRT and body circumferences and one without IRT. Groups with the highest F% had lower TMe results in the ROI of the respective segment. Lean mass was significantly different only between groups of high and low F% on the left upper limb. All body circumferences correlated positively with BF%. Palm variables of T were the only ones positively correlated with BF%. Most T values from other ROI were negatively correlated with BF%. The most significant mathematical model with IRT was calculated with TMe from posterior lower limbs, TMi from posterior arms, TMa from palms and the circumference of the largest portion of the abdomen (R = 0,764 and R² = 0,583). The equation based on body circumferences was estimated with the circumference of the largest portion of the abdomen, hip circumference and body mass (R = 0,744 e R² = 0,554). It has been concluded that skin surface temperature is influenced by body fat. The IRT may be an effective instrument to estimate BF%.

Este trabalho teve como objetivo realizar o processamento do gel polimérico MAGICf, irradiá-lo e caracterizá-lo com quatro métodos de leitura, uma vez que a dosimetria com gel polimérico é uma área promissora no âmbito de controle de qualidade dos tratamentos radioterápicos, pois permite a avaliação de dose tridimensionalmente. Os métodos para caracterização do gel MAGIC-f foram: Tomografia Computadorizada (TC), espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN), Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR) e espectrofotometria UV/Vis. Para a caracterização por esse último método, foi feita uma nova formulação do gel MAGIC-f adicionando fluoresceína. Os resultados da caracterização desse gel dosimétrico com tomografia computadorizada e EPR não foram satisfatórios, porém com a espectroscopia de RMN obteve-se bons resultados, assim como com a espectrofotometria UV/Vis. A nova formulação do gel para a caracterização com espectrofotometria mostrou-se ser um método inovador e bastante promissor para essa área. / This work aimed to perform the processing of the MAGIC-f polymeric gel, to irradiate it and to characterize it with four methods of reading, since the dosimetry with polymeric gel is a promising area within the scope of quality control of the radiotherapeutic treatments, because it allows dose evaluation three-dimensional. The methods for characterization of the MAGIC-f gel were: Computed Tomography (CT), Nuclear Resonance Magnetic (NMR) and Electron Paramagnetic Resonance (EPR) spectroscopy, and UV/Vis spectrophotometry. For characterization with this last method, a new MAGIC-f gel formulation was made adding fluorescein. The results of the characterization of this dosimetric gel with computed tomography and EPR were not satisfactory, but with NMR spectroscopy satisfactory results were obtained as well as UV / Vis spectrophotometry. The new gel formulation for characterization with UV / Vis spectrophotometry has proved to be an innovative and very promising method for this area.

O aumento da prevalência de sobrepeso e obesidade traz a necessidade da utilização de métodos precisos para estimar a composição corporal. Nesta direção, o objetivo deste estudo foi analisar a possibilidade de se calcular o percentual de gordura de mulheres jovens, idade de 18 a 35 anos, com o uso da termografia infravermelha (TIV), tecnologia que estima a temperatura da superfície de um corpo por meio de sua irradiação infravermelha. A amostra foi composta por 130 mulheres com idade média de 26,06 ± 4,41 anos e índice de massa corporal (IMC) de 18,5 a 24,99kg/m², da cidade de Curitiba. As participantes foram avaliadas de três formas: antropometria, por meio de estatura, massa corporal, IMC e por circunferências corporais do braço, antebraço, cintura, abdome (cicatriz umbilical e maior porção), quadril, coxa e perna; massa magra por segmento corporal, percentual de gordura corporal total (%G) e por segmento corporal %GS com Dual-Energy X-Ray Absorptiometry; e temperatura cutânea (TP), por TIV, em 30 regiões de interesse (ROI) no tronco, nos membros superiores e inferiores, em visões anterior e posterior. Foram registradas as temperaturas média, mínima e máxima (TMe, TMi, TMa) de cada ROI. A amostra foi separada em grupos de alto e baixo %GS, para tronco, membros superiores e inferiores direitos e esquerdos separadamente. Entre esses grupos, utilizou-se do teste T de Student para comparar os valores de massa magra e de TMe das ROI referentes ao segmento. Na amostra como um todo, aplicou-se o teste de correlação de Pearson nas variáveis de antropometria e TP com o %G. Nesta análise, foram utilizadas TMe, TMi e TMa, as quais foram consideradas pela média do lado esquerdo e direito da mesma ROI. As variáveis cujos resultados apresentaram maiores correlações foram utilizadas para estimar modelos matemáticos para o cálculo do %G. Três equações foram desenvolvidas com base em TIV e circunferências corporais e uma sem o uso da TIV. Os grupos de maior %GS apresentaram menores TMe nas ROI do segmento. A massa magra se diferenciou entre os grupos somente no membro superior esquerdo. Todas as circunferências corporais se correlacionaram positivamente com o %G. As variáveis de TP das palmas das mãos foram as únicas que apresentaram correlação positiva com o %G. As TP de outras ROI demonstraram correlação negativa significativa com o %G. O modelo matemático mais significativo obtido com o uso de TIV foi calculado com TMe da porção posterior dos membros inferiores, TMi da porção posterior dos braços, TMa das palmas e circunferência da maior porção abdominal (R = 0,764 and R² = 0,583). O outro modelo matemático foi calculado com circunferência da maior porção abdominal, circunferência do quadril e a massa corporal (R = 0,744 e R² = 0,554). Com base nesses resultados, concluiu-se que há influência da gordura corporal na temperatura da pele. A TIV pode ser um instrumento eficaz para se estimar %G. / The increase in the prevalence of overweight and obesity indicate the need of precise methods to estimate body composition. The aim of this study was to analyze the possibility of calculating body fat percentage of young women, aged 18 to 35 years, using infrared thermography (IRT), which estimates a body's surface temperature by means of its infrared radiation. Sample was 130 women aged 26,06 ± 4,41 years and with body mass index (BMI) from 18,5 to 24,99kg/m², from the city of Curitiba. Participants were evaluated with three methods: anthropometry, by means of stature, body mass, BMI and body circumferences from arm, forearm, waist, abdomen (umbilicus and largest portion), hip, thigh and leg; body composition, by lean mass per anatomical segment, body fat percentage (BF%) and percentage of fat per anatomical site (F%) with Dual-Energy X-Ray Absorptiometry; and skin surface temperature (T), with IRT, in 30 regions of interest (ROI) on the trunk, upper and lower limbs from anterior and posterior views. Mean, minimum and maximum temperatures (TMe, TMi, TMa) were registered from each ROI. Sample was divided in groups of high and low F% of trunk, upper and lower limbs from right and left sides separately. Student's T test was used to compare lean mass and TMe of these groups. For all women as a single group, Pearson's correlation was calculated for anthropometric variables and T with BF%. In this analysis, TMe, TMi and TMa were considered as the mean values between left and right sides of the same ROI. Variables with the most significant results were used to estimate mathematical models for the calculus of BF%. Three equations were developed based on IRT and body circumferences and one without IRT. Groups with the highest F% had lower TMe results in the ROI of the respective segment. Lean mass was significantly different only between groups of high and low F% on the left upper limb. All body circumferences correlated positively with BF%. Palm variables of T were the only ones positively correlated with BF%. Most T values from other ROI were negatively correlated with BF%. The most significant mathematical model with IRT was calculated with TMe from posterior lower limbs, TMi from posterior arms, TMa from palms and the circumference of the largest portion of the abdomen (R = 0,764 and R² = 0,583). The equation based on body circumferences was estimated with the circumference of the largest portion of the abdomen, hip circumference and body mass (R = 0,744 e R² = 0,554). It has been concluded that skin surface temperature is influenced by body fat. The IRT may be an effective instrument to estimate BF%.

Este trabalho teve como objetivo realizar o processamento do gel polimérico MAGICf, irradiá-lo e caracterizá-lo com quatro métodos de leitura, uma vez que a dosimetria com gel polimérico é uma área promissora no âmbito de controle de qualidade dos tratamentos radioterápicos, pois permite a avaliação de dose tridimensionalmente. Os métodos para caracterização do gel MAGIC-f foram: Tomografia Computadorizada (TC), espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN), Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR) e espectrofotometria UV/Vis. Para a caracterização por esse último método, foi feita uma nova formulação do gel MAGIC-f adicionando fluoresceína. Os resultados da caracterização desse gel dosimétrico com tomografia computadorizada e EPR não foram satisfatórios, porém com a espectroscopia de RMN obteve-se bons resultados, assim como com a espectrofotometria UV/Vis. A nova formulação do gel para a caracterização com espectrofotometria mostrou-se ser um método inovador e bastante promissor para essa área. / This work aimed to perform the processing of the MAGIC-f polymeric gel, to irradiate it and to characterize it with four methods of reading, since the dosimetry with polymeric gel is a promising area within the scope of quality control of the radiotherapeutic treatments, because it allows dose evaluation three-dimensional. The methods for characterization of the MAGIC-f gel were: Computed Tomography (CT), Nuclear Resonance Magnetic (NMR) and Electron Paramagnetic Resonance (EPR) spectroscopy, and UV/Vis spectrophotometry. For characterization with this last method, a new MAGIC-f gel formulation was made adding fluorescein. The results of the characterization of this dosimetric gel with computed tomography and EPR were not satisfactory, but with NMR spectroscopy satisfactory results were obtained as well as UV / Vis spectrophotometry. The new gel formulation for characterization with UV / Vis spectrophotometry has proved to be an innovative and very promising method for this area.

CAPES / O presente trabalho tem por objetivo apresentar uma nova técnica de instrumentação para estudo dos diferentes tipos de andaduras realizadas por equinos, utilizando sistemas baseados na tecnologia de sensoriamento ótico quase-distribuído, redes de Bragg em fibra ótica-FBG. Essa técnica poderá ser usada como ferramenta auxiliar de diagnóstico precoce de lesões relacionadas ao sistema locomotor do cavalo, principalmente na porção distal do dígito, uma das causas mais comuns de aposentadoria destes quando atletas. São apresentadas, portanto, duas técnicas de instrumentação in vivo: a primeira t´técnica consiste na fixação de FBGs sem encapsulamento, diretamente na parede dorsal do casco em cada um dos membros de três cavalos atletas em treinamento; a segunda técnica apresentada ´e o desenvolvimento de um protótipo sensor com formato de ferradura encapsulado em material compósito reforçado com fibra de carbono, este método foi utilizado na instrumentação de dois equinos também em fase de treinamento. O primeiro método permite avaliar o comportamento do casco em diferentes fases da passada, durante as andaduras passo e trote. A segunda técnica, com o elemento sensor encapsulado, permite avaliar diferentes tipos de andadura, como passo, trote e galope sob condições de treinamento. Estas duas técnicas de instrumentação, utilizando sensores FBGs, se mostram promissoras para o estudo clínico e biomecânico de equinos, em avaliações m´médicas ou até mesmo durante treinamentos ou competições. / The main goal of this paper is to study the viability of the application of the system based on the optic sensing almost distribute (Fiber Bragg Gratings-FBG) technology, to study different kinds of equine gaits and how it is a possible helpful tool to early diagnose of injuries related to the locomotor system of the horse, mainly the distal part of the digit, which is one of the most common reasons for retire of athlete horses. Two different technics are presented in vivo: The first one consists in the attachment of the FBGs without encapsulation, directly on the wall of the hoof of each member of three athlete horses during training; the second technic presented, is the development of a prototype sensor with the same form of a horse shoe, encapsulated in a composite material reinforced with Carbon Fiber, this method was used in two horses during training as well. The first method allowed evaluate the behavior of the hoof in different phases of the horse gaits, such as walk and trot. The second technic, with the sensor element now encapsulated, allowed to evaluate different types of equine gaits, like walk, trot and run under training conditions. Both of the instrumentation using FGBs sensors technics were considered promising to clinical and biomechanics equine study in the medical evaluations or even during training or competition.

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 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.

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.