Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2008. / Made available in DSpace on 2012-10-23T22:42:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 266092.pdf: 3865061 bytes, checksum: 679583902f2b55cdd46fe794777d68a9 (MD5) / O uso de computadores que, através da multimídia, podem permitir uma vivência de situações práticas, pode ser útil para dar suporte à aprendizagem da Engenharia Biomédica. Entre as opções de multimídia está o uso de vídeos e Realidade Virtual (RV). Este trabalho tem por objetivo demonstrar a estruturação de um ambiente virtual que utiliza recurso de streaming, o qual é utilizado para a realização de aulas ao vivo e disponibilização de aulas gravadas, ou vídeos instrucionais. O ambiente virtual também compreende a possibilidade de uso de RV, através de salas de aula em 3D, utilização de objetos e outros ambientes 3D e animações no formato Flash. O desenvolvimento deste trabalho integra ferramentas e tecnologias para atingir três objetivos principais: disponibilizar um ambiente web para gerenciamento de conteúdo e comunicação não-instantânea; prover recurso multimídia de áudio e vídeo por streaming através do uso do protocolo Real-Time Messaging Protocol (RTMP); e disponibilizar um ambiente 3D utilizando o aplicativo Mediaplataform. Como resultado desse trabalho foi obtido o protótipo de um Ambiente de Aprendizagem para auxílio às aulas de Engenharia Biomédica que permite a incorporação de outros ambientes 3D, animações e a gravação e disponibilização de vídeos instrucionais. Por fim, através do protótipo, foi possível extrair algumas conclusões quanto ao uso dessa alternativa de ambiente e propor sugestões de uso.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T02:56:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 255420.pdf: 4440030 bytes, checksum: 3c3b2f7873b9f40512ed99bf0bc03331 (MD5) / Os serviços prestados por laboratórios clínicos são muito importantes para o diagnóstico e tratamento de doenças. Visando colaborar na melhoria da qualidade desses serviços, este trabalho apresenta uma proposta de Programa de Qualidade em Laboratórios Clínicos (PQLC), segundo o ponto de vista da Engenharia Clínica. O modelo de qualidade adotado baseia-se nos três pilares do Processo Tecnológico em Saúde: Tecnologia, Infra-estrutura e Recursos Humanos (RH). As ações da Engenharia Clínica, por meio da gestão da tecnologia médico-hospitalar - GTMH e do gerenciamento da tecnologia médico-hospitalar - gTMH, influenciam diretamente a qualidade dos serviços prestados em saúde. Foram realizados estudos de caso em quatro laboratórios clínicos, onde, por meio de um questionário, foram levantados dados junto a profissionais que trabalham com equipamentos e instrumentos laboratoriais. As visitas técnicas, os dados levantados e o estudo de normas, resoluções, leis e portarias relacionadas à área de análises clínicas resultaram em informações que contribuíram na elaboração das diretrizes do PQLC. Esta proposta tem três fases de implantação de seus três módulos (Identificação/Diagnóstico, Tecnologia e Avaliação), distribuídas dentro de um cronograma compreendido em um período de um ano. As informações mostraram onde a engenharia clínica pode oferecer sua maior contribuição, destacando-se a capacitação técnica relativa ao uso adequado dos equipamentos e instrumentos laboratoriais e à infra-estrutura necessária para dar suporte aos RH e a tecnologia.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-24T05:37:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 256491.pdf: 7318659 bytes, checksum: 79bb4a8596708d71d17d82714ae52c7a (MD5) / A primeira versão da tecnologia wireless (sem fio) ZigBee surgiu em dezembro de 2004, como um novo padrão definido pelo IEEE 802.15.4 para transmissão digital a curto alcance. Esta tecnologia incorpora diversas vantagens frente às demais, principalmente quanto ao seu baixíssimo consumo de energia e baixas taxas de transmissão, até 250 Kbps. Isso faz do ZigBee uma atraente alternativa para projetos de monitoração e sensoriamento remoto, em que os requisitos passam a ser superdimensionados com o emprego das demais tecnologias, como por exemplo, Bluetooth e WiFi. O presente trabalho aborda o desenvolvimento e a implementação de módulos wireless para comunicar um sistema microcontrolado a um microcomputador, compondo o Sistema de Processamento de Sinais Biomédicos (SPSB). Tem como objetivo monitorar e visualizar biossinais de maneira remota, no âmbito da criação inicial de uma Plataforma Didática de Engenharia Biomédica visando o ensino de Engenharia Biomédica na graduação de Engenharia Elétrica equipando o Laboratório de Engenharia Biomédica do Instituto de Engenharia Biomédica da Universidade Federal de Santa Catarina (IEB-UFSC). Para a construção dos módulos de comunicação wireless são especificados e incorporados dois dispositivos ZigBee OEM Maxstream XBeeTM. Um se comunica via USB com o microcomputador e o outro é conectado ao microcontrolador, ADuC 7026 da Analog Devices, através da interface serial UART com TX e RX em 115,2 Kbps. Os dois módulos XBeeTM formam entre si o enlace wireless ZigBee em conformidade com as normas ANATEL 02/93 e 012/96 nas resoluções 209/00, 305/02, 365/04. Os principais resultados apontam perdas quase nulas dos pacotes transmitidos a curto alcance e com atraso de comunicação de apenas 8 ms para qualquer distância admissível (até 30 m) entre os módulos ZigBee. Isso garante o bom funcionamento e comprova a eficiência da tecnologia empregada na transmissão wireless adotada para os requisitos deste projeto. A proposta dos módulos de transmissão sem fios no SPSB surge para dar suporte ao ensino no Laboratório de Engenharia Biomédica no que se referem às próprias tecnologias wireless, tendo em vista a recente inovação tecnológica no contexto de transmissão sem fios de dados digitais e a confiabilidade dos dados transmitidos nessa aplicação biomédica. The first version of wireless ZigBee technology show up in 2004's December, with a new standard defined by IEEE 802.15.4 for digital transmission in a short way. This technology goes away advantages side the others, especially because of your low decreasing energy consume and low baud rates. This make the ZigBee an attractive alternative for monitoring projects and remote sensing, where the requirements turn up in a high dimension with the engagement of another technologies, as examples, Bluetooth and WiFi. The present paper approach the development and the implementation of wireless models to connect a microcontroller to a personal computer (PC) composing the Biomedicals Signals Processing System (SPSB). The goal is to monitor and visualizes biosignals in a remote way, in the ambit of first creation of a Didactic Methodology of Biomedical Engineering, going with teach of Biomedical Engineering in the graduation of Electrical Engineering providing the Laboratory of the Biomedical Engineering in the Biomedical Engineering Institute of the Santa Catarina's Federal University (IEB-UFSC). To the elaboration of the wireless communication models are specificity and incorporate two devices of ZigBee OEM Maxstream XBeeTM. One of those communicates via USB with the PC and the other is connected to the microcontroller, ADuC 7026 of the Analog Devices, through the serial interface UART with TX and RX in 115.2 Kbps. Both the XBeeTM models compose together the wireless ZigBee enlace in conformity with the ANATEL 02/93 and 012/96 rules in the 209/00, 305/02 and 365/04 resolutions. The principal results do not show important losses in the information package in a short way and with delay of just 8 ms in the communication for any acceptable distance (up to 30 m) between the ZigBee models. This guaranty the well done and make certain the technology efficiency utilized in wireless transmission adopted for the conditions of this project. The propose of models of wireless transmission in SPSB show up to support about teach in Biomedical Engineering Laboratory with connected ideas with de wireless self technologies, look through the brand new technology innovation in the context of wireless transmission of digital information and credibility of transmitted information in this biomedical application.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T06:18:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 260093.pdf: 3659944 bytes, checksum: 4e4148d55c5e510e1e91b25844409c1f (MD5) / A partir dos resultados de uma investigação a respeito de temas de Engenharia Biomédica na grade curricular dos cursos de graduação de Engenharia Elétrica, notou-se a concreta carência de investimentos na área. Esta é a principal motivação para este trabalho, cujo objetivo é contribuir no desenvolvimento da Plataforma Didática de Engenharia Biomédica. Esta contribuição é dada pela criação de um módulo de aquisição e condicionamento de sinais de Eletroencefalograma (EEG) de superfície, com características didáticas, pelo desenvolvimento e implementação de um Módulo Base microprocessado para conversão analógico-digital de parâmetros eletrofisiológicos e pelo projeto e elaboração de um roteiro de aula prática de filtragem analógica de sinais de EEG de superfície. Neste enfoque, é realizado um estudo a respeito das origens e características dos sinais de EEG, derivações e posicionamento de eletrodos, aspectos relacionados com a aquisição e condicionamento de sinais de EEG, onde são abordados os eletrodos e amplificadores de biopotenciais, ruídos e interferências, filtragem de sinais e normas associadas. A avaliação do sistema foi realizada com alunos de graduação de engenharia elétrica que realizaram aulas práticas utilizando o sistema e através de um mini-curso de engenharia biomédica na prática. Aspectos motivacionais do sistema foram avaliados, quantificando sua facilidade de uso e se o mesmo é organizado, estimulante e significativo. O resultado da avaliação mostrou que o sistema é motivador com alta expectativa para o sucesso.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T06:54:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A utilização de equipamentos elétricos em procedimentos cirúrgicos pode colocar o paciente sob o risco de um choque elétrico. Tal risco é real, embora pequeno e ocorrendo com menos frequência do que nas décadas de 1970 e 1980, em virtude das melhorias nas instalações elétricas nos hospitais e na fabricação dos equipamentos eletromédicos. O treinamento das equipes de Engenharia Biomédica dos hospitais e a aplicação correta dos procedimentos de manutenção corretiva e preventiva nos equipamentos e instalações contribuem significativamente para a redução do risco de acidentes dessa natureza. Apesar disso, mesmo com essas melhorias, os equipamentos danificam-se na grande maioria das vezes durante a sua utilização. Para o caso específico de equipamentos empregados em cirurgias, o choque de pequenas correntes pode ocorrer quando o equipamento eletromédico danifica-se durante uma cirurgia. Tal corrente pode estar passando pelo paciente, produzindo risco à sua vida. Nos hospitais que ainda não possuem profissionais de Engenharia Biomédica nem programas de gerenciamento dos equipamentos médicos, a situação pode ser grave. Enquanto uma solução definitiva para evitar que os microchoques ocorram não é encontrada, desenvolveu-se um método, suportado por um hardware e um software específicos, capaz de perceber em tempo real se está ocorrendo uma fuga de corrente elétrica entre os equipamentos utilizados na cirurgia. O presente trabalho apresenta esse método, as simulações matemáticas que demonstram a possibilidade de ocorrer o problema referido bem como os resultados da aplicação do método em um hospital brasileiro de grande porte. Entre os resultados relevantes, apresenta-se uma situação ocorrida em uma sala de cirurgia. Nesta situação o método demonstrou ser capaz de perceber correntes de risco para o paciente, com valores próximos a 1,4 mA em 60 Hz. Desta forma, foi possível perceber que há uma falsa sensação de segurança, promovida pelos significativos avanços nesta área. Este trabalho comprova, portanto que estes avanços ainda não são suficientes e que o método proposto contribui para a melhoria da segurança. / The use of electric equipment in surgical procedures may place the patient under the risk of an electroshock. That risk is real, small and occurs less frequently than in the 1970's and the 1980's. The improvements in electrical installations in hospitals and in the manufacturing of electro-medical equipments have reduced this risk a great deal. The training of Biomedical Engineering teams of hospitals and the adequate use of the procedures for corrective and preventive maintenance in equipment and installations significantly contribute to reduce the risk of accidents of that nature. Even with these improvements, the equipments break down, and this occurs when they are in operation. For the specific case of electric medical equipments, shocks of small electric current may occur when the electric medical equipment breaks down during a surgery. These electric currents may be going through the patient, producing risk to his/her life. In the hospitals that do not have Biomedical Engineering professionals or management programs for the medical equipment, the situation may be critical. While a solution to prevent the micro shocks from occurring is not found, a method was developed, supported by hardware and software, able to perceive in real time if a leakage of electric current between the equipment used for surgery is occurring. This work presents the developed method, as well as the mathematical simulations that demonstrate the possibility of the occurrence of such problem and the results of the application of the method in a large hospital in Brazil. Among important results, is showed a situation that occurred in an operation room. In this situation, the method showed to be able to perceive the risk of electric current for the patient (microshock). The value of this current is about 1.4 mA in 60 Hz. This fact shows that there is a false safety sensation, promoted for the significant progress in this area. This work to prove, thus, that this progress is not yet enough and that the proposed method contributes for the advance in safety.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T09:07:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 272197.pdf: 19531933 bytes, checksum: 0d22d4d8039cc60dd0e2406a5c3a2d9f (MD5) / Este trabalho apresenta uma proposta de um sistema para obter indicador que permita a classificação de prioridade de substituição de EMH como ferramenta de apoio a decisão em estruturas de Engenharia Clínica. Atualmente, faz-se necessário que a Engenharia Clínica realize o trabalho de gerenciamento de tecnologia médico-hospitalar com alta qualidade e baixo custo, tendo em vista que os recursos disponíveis para investimentos na área da saúde estão cada vez mais escassos, sendo necessário o gerenciamento adequado. Neste contexto, a Engenharia Clínica deve realizar estudos e pesquisas, apresentando metodologias e ferramentas que viabilizem o adequado gerenciamento da tecnologia médico-hospitalar. O sistema proposto está dividido em dois módulos. No primeiro módulo são obtidos parâmetros de custos e vida útil de EMH, através de uma ferramenta de software desenvolvida. O segundo módulo consiste da utilização do software Weibull®, utilizado no levantamento de parâmetros de dados de falhas de EMH. Com estes parâmetros obtidos, é aplicada uma função lógica que classifica os EMH em prioridade de substituição. Os resultados obtidos mostram a importância de se ter indicadores, obtidos da necessidade de substituição, em todo o processo de gerenciamento da tecnologia médico-hospitalar, considerando a realidade brasileira, onde muitas vezes os EMH mesmo após a vida útil estimada continuam em uso nos EAS.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T10:14:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 276062.pdf: 2021277 bytes, checksum: f869a34271a14cd372cc3f0791f8cf33 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:55:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 220877.pdf: 978016 bytes, checksum: a1b49be1b0ea5cf0850a82ba3091d6cd (MD5) / A melhora da saúde e bem-estar das pessoas é um dos objetivos do desenvolvimento econômico e social. A engenharia clínica atua diretamente no ambiente de assistência à saúde oferecendo inúmeras soluções tecnológicas inovadoras que visam qualidade no sistema de assistência à saúde. Este trabalho possui o objetivo de dar mais um passo no sentido de contribuir com o processo de inovação em tecnologia médico-hospitalar nesta área. Para verificar o potencial de inovação na engenharia clínica, uma pesquisa qualitativa, realizada através de entrevistas com um roteiro pré-estabelecido, é realizada junto aos profissionais da área da saúde na macrorregião de Florianópolis. A principal necessidade identificada é a integração dos estabelecimentos de assistência à saúde, através de um sistema de informação, que poderá ser estendido para todo o Estado de Santa Catarina. Para complementar o levantamento, é realizada uma pesquisa de caráter exploratório sobre as tendências da tecnologia médico-hospitalar no ambiente de assistência à saúde atual e para o século 21. O estudo demonstra uma grande tendência de agregação da tecnologia médico-hospitalar existente com as tecnologias de comunicação e informação, micro e nanotecnologias, materiais, artigos e drogas. Isso vai exigir um novo perfil de trabalho da engenharia clínica que deverá focar suas atividades na gestão da tecnologia médico-hospitalar para garantir segurança, efetividade e confiabilidade da tecnologia médico-hospitalar para prover qualidade na assistência à saúde ao paciente. Frente ao potencial de inovação identificado, um mecanismo de estímulo nesta área se faz necessário. Um dos meios encontrados é a implantação de uma incubadora. Com base em estudos de metodologias de configuração de projetos, um modelo é apresentado, o qual contempla desde a idéia até a fase de operação do empreendimento. O modelo inclui como elaborar um estudo de viabilidade técnica e econômica, como elaborar o planejamento, os passos para a implantação e também como fazer a avaliação quando da operação da incubadora. Partindo-se deste modelo, foi elaborado um estudo para o caso específico da engenharia biomédica no qual pode ser inclusa a pesquisa realizada. Através do resultado de todo o estudo, são apresentadas algumas sugestões de implantação de uma incubadora de base tecnológica em engenharia biomédica.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-22T11:57:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 228434.pdf: 5712344 bytes, checksum: ba0027b95803b1a1fe0530e037794376 (MD5) / Reguladas pela automaticidade intrínseca do nodo sinoatrial e pela influência modulatória do Sistema Nervoso Autônomo, as ondas do sinal eletrocardiográfico apresentam variabilidade batimento a batimento. A variabilidade na série de intervalos entre ondas R é capaz de fornecer informações essenciais para identificação de cardiopatias escondidas. A variabilidade na série de intervalos entre as ondas Q e T vem sendo considerada uma importante marca na predição de risco de morte súbita. O propósito deste estudo foi o desenvolvimento de um software que auxiliasse na análise desta variabilidade dos sinais. Sua implementação dividiu-se em 03 processos: Interface de Aquisição do Sinal, Pré-processamento do Sinal e Processamento das Variabilidades de Freqüência Cardíaca e Intervalo QT. O processo de "Aquisição do Sinal" compreende os passos necessários para a obtenção do sinal a ser analisado. No "Pré-processamento" incluem-se todos os passos realizados desde a leitura do sinal armazenado até a geração das séries de seus intervalos RR e QT. O último processo, denominado "Processamento de VFC e VQT" oferece ferramentas para análise nos domínios do tempo, freqüência, tempo-freqüência, e análise não-linear, facilitando as conclusões do especialista. Antes do último processo, permite-se ao usuário visualizar e inspecionar o sinal e seus parâmetros, validando-os ou modificando-os manualmente. As ferramentas implementadas no sistema foram testadas através do estudo em atletas versus não-atletas, em registros de 5 minutos em repouso. Constatando-se que os resultados corresponderam aos publicados por outros estudos, uma maior VFC e menor VQT em atletas, além das diferenças entre modalidades distintas, consideraram-se válidas as respostas do sistema desenvolvido.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T12:36:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 226910.pdf: 3062959 bytes, checksum: fd68630bd61541149001e242ba88daaf (MD5) / Uma boa postura equivale ao estado de equilíbrio do corpo humano em que as estruturas de suporte se encontram naturalmente protegidas contra lesões, desgastes, ou desconfortos. Inversamente, quando se adota uma má postura há um aumento nas tensões articulares, o que pode causar danos aos tecidos envolvidos direta ou indiretamente, ou ainda ocasionar problemas respiratórios, digestivos e circulatórios, dependendo da dimensão e localização dos desvios. Atualmente, o método mais utilizado na análise de postura é fortemente baseado na observação. Nestes casos, a subjetividade é fator determinante para a precisão nas análises, o que nem sempre garante uma boa qualidade no resultado final. A solução proposta para este e outros problemas neste contexto, consiste em um software baseado em técnicas de processamento de imagens e de reconstrução 3D para auxílio nas análises de postura, através de fotografias digitais dos pacientes. Este sistema é capaz de encontrar automaticamente a localização exata de marcadores posicionados no corpo do paciente, e de realizar medidas lineares e de ângulos sobre as imagens conforme necessário. Adicionalmente, pode-se reconstruir um modelo tridimensional do esqueleto do paciente representando os desvios encontrados, explorando os benefícios do biofeedback. Após alguns testes com pacientes, foi possível verificar a eficácia do método proposto não só na detecção de desvios na coluna vertebral como também em outras partes do corpo. Desvios como inclinação de cabeça, protrusão de ombros, e rotação da pélvis são facilmente detectados pelo sistema, mesmo quando estes possuem dimensões mínimas. O sistema também fornece recursos para organização dos dados dos pacientes, e se apóia em comparações entre análises e modelos tridimensionais para o acompanhamento de tratamentos para correções de postura.