O mercúrio é um metal tóxico, que pode causar diversas alterações no organismo humano. O presente estudo teve como objetivo investigar a ocorrência de disfunções neuropsicológicas em ex-trabalhadores de fábricas de lâmpadas fluorescentes que foram expostos a vapor de mercúrio, anos após a interrupção da exposição, além de investigar os efeitos dessa exposição sobre o Sistema Nervoso Autônomo a partir do método não-invasivo da pupilometria dinâmica. A avaliação neuropsicológica foi realizada através do Inventário Beck de Depressão e da bateria neuropsicológica computadorizada CANTABeclipse, utilizando-se subtestes que avaliam memória operacional (Spatial Span), memória espacial (Spatial Recognition Memory), memória visual (Pattern Recognition Memory), percepção visual (Delayed Matching to Sample), planejamento de ações (Stockings of Cambridge) e tomada de decisão (Information Sampling Task). A avaliação do Sistema Nervoso Autônomo, por sua vez, foi realizada através da pupilometria dinâmica, que provê informações acerca do funcionamento de ambas as funções simpática e parassimpática. Foram utilizados flashes de 631nm (luz vermelha) com 1 s de duração, com luminância de 1, 10 e 100 cd/m². Os escores de depressão foram significativamente mais altos entre os indivíduos com histórico de exposição em comparação aos sujeitos do grupo controle (p=0,025). Os pacientes expostos ao vapor de mercúrio apresentaram desempenho significativamente inferior à média do grupo controle nos testes: SSP direto (p=0,004), SRM (p=0,039), PRM (p=0,001), IST latência para abertura das caixas (p=0,001), IST latência para tomada de decisão (p=0,014), IST número de caixas abertas (p=0,045), DMS com intervalo (p=0,001) e DMS total (p=0,001). Portanto, foram encontrados prejuízos em: span atencional, memória espacial, memória visual de longa duração, memória visual de curta duração e tomada de decisão. No exame de pupilometria dinâmica, no parâmetro tempo em 75% de recuperação do diâmetro pupilar, em 10cd/m² de luminância, os sujeitos com histórico de exposição apresentaram resposta significativamente mais lenta do que os indivíduos do grupo controle (p=0,025). Os altos escores de depressão, além das perdas cognitivas em domínios variados, fazem parte do quadro de mercurialismo crônico e os achados do presente estudo são corroborados por pesquisas anteriores. O exame de pupilometria indicou perdas na função simpática do SNA. Estes últimos resultados já foram alcançados por algumas pesquisas anteriores, mas não foram encontrados registros de uso do exame de pupilometria dinâmica como forma de avaliação do SNA em pacientes com histórico de intoxicação por mercúrio / Mercury is a toxic metal which can cause several changes in the human body. The present study aimed to investigate the occurrence of neuropsychological dysfunction in former workers of fluorescent lamps factories that were exposed to mercury vapor (years after cessation of exposure), and to investigate the effects of such exposure on the Autonomic Nervous System using the non-invasive test of dynamic pupillometry. Neuropsychological evaluation was performed using the Beck Depression Inventory and the computerized neuropsychological battery CANTABeclipse, using subtests that assess working memory (Spatial Span), spatial memory (Spatial Recognition Memory), visual memory (Pattern Recognition Memory), visual perception (Delayed Matching to Sample), planning (Stockings of Cambridge) and decision making (Information Sampling Task). The Autonomic Nervous System assessment, in turn, was performed using dynamic pupillometry, which provides information on the operation on both the sympathetic and parasympathetic functions. We used flashes of red light (631nm) with 1 second duration and luminance of 1, 10 and 100cd/m². The depression scores were significantly higher among the former workers when compared with the control group (p=0,025). They also had significantly worse performance than the control group in the following tests: SSP direct (p=0,004), SRM (p=0,039), PRM (p=0,001), IST latency for opening the boxes (p=0,001), IST latency for decision making (p=0,014), IST number of boxes opened (p=0,045), DMS interval (p=0,001) e DMS complete (p=0,001). Therefore, deficits were found in: attentional spam, spatial memory, short term visual memory, long term visual memory, and decision making. In the dynamic pupillometry test, former workers had significantly lower response than the control group (p=0,025) in parameter time by 75% recovery of the pupil diameter, in 10cd/m² luminance. The high depression scores, in addition to cognitive impairments in several functions are expected in chronic mercurialism and our findings are supported by previous studies. The dynamic pupilllometry test indicated sympathetic function deficits. This latest result have already been achieved by some previous research, but we did not find any records of the dynamic pupillometry usage as a tool for assessing the Autonomic Nervous System in patients with previous mercury exposure

O mercúrio é um metal tóxico, que pode causar diversas alterações no organismo humano. O presente estudo teve como objetivo investigar a ocorrência de disfunções neuropsicológicas em ex-trabalhadores de fábricas de lâmpadas fluorescentes que foram expostos a vapor de mercúrio, anos após a interrupção da exposição, além de investigar os efeitos dessa exposição sobre o Sistema Nervoso Autônomo a partir do método não-invasivo da pupilometria dinâmica. A avaliação neuropsicológica foi realizada através do Inventário Beck de Depressão e da bateria neuropsicológica computadorizada CANTABeclipse, utilizando-se subtestes que avaliam memória operacional (Spatial Span), memória espacial (Spatial Recognition Memory), memória visual (Pattern Recognition Memory), percepção visual (Delayed Matching to Sample), planejamento de ações (Stockings of Cambridge) e tomada de decisão (Information Sampling Task). A avaliação do Sistema Nervoso Autônomo, por sua vez, foi realizada através da pupilometria dinâmica, que provê informações acerca do funcionamento de ambas as funções simpática e parassimpática. Foram utilizados flashes de 631nm (luz vermelha) com 1 s de duração, com luminância de 1, 10 e 100 cd/m². Os escores de depressão foram significativamente mais altos entre os indivíduos com histórico de exposição em comparação aos sujeitos do grupo controle (p=0,025). Os pacientes expostos ao vapor de mercúrio apresentaram desempenho significativamente inferior à média do grupo controle nos testes: SSP direto (p=0,004), SRM (p=0,039), PRM (p=0,001), IST latência para abertura das caixas (p=0,001), IST latência para tomada de decisão (p=0,014), IST número de caixas abertas (p=0,045), DMS com intervalo (p=0,001) e DMS total (p=0,001). Portanto, foram encontrados prejuízos em: span atencional, memória espacial, memória visual de longa duração, memória visual de curta duração e tomada de decisão. No exame de pupilometria dinâmica, no parâmetro tempo em 75% de recuperação do diâmetro pupilar, em 10cd/m² de luminância, os sujeitos com histórico de exposição apresentaram resposta significativamente mais lenta do que os indivíduos do grupo controle (p=0,025). Os altos escores de depressão, além das perdas cognitivas em domínios variados, fazem parte do quadro de mercurialismo crônico e os achados do presente estudo são corroborados por pesquisas anteriores. O exame de pupilometria indicou perdas na função simpática do SNA. Estes últimos resultados já foram alcançados por algumas pesquisas anteriores, mas não foram encontrados registros de uso do exame de pupilometria dinâmica como forma de avaliação do SNA em pacientes com histórico de intoxicação por mercúrio / Mercury is a toxic metal which can cause several changes in the human body. The present study aimed to investigate the occurrence of neuropsychological dysfunction in former workers of fluorescent lamps factories that were exposed to mercury vapor (years after cessation of exposure), and to investigate the effects of such exposure on the Autonomic Nervous System using the non-invasive test of dynamic pupillometry. Neuropsychological evaluation was performed using the Beck Depression Inventory and the computerized neuropsychological battery CANTABeclipse, using subtests that assess working memory (Spatial Span), spatial memory (Spatial Recognition Memory), visual memory (Pattern Recognition Memory), visual perception (Delayed Matching to Sample), planning (Stockings of Cambridge) and decision making (Information Sampling Task). The Autonomic Nervous System assessment, in turn, was performed using dynamic pupillometry, which provides information on the operation on both the sympathetic and parasympathetic functions. We used flashes of red light (631nm) with 1 second duration and luminance of 1, 10 and 100cd/m². The depression scores were significantly higher among the former workers when compared with the control group (p=0,025). They also had significantly worse performance than the control group in the following tests: SSP direct (p=0,004), SRM (p=0,039), PRM (p=0,001), IST latency for opening the boxes (p=0,001), IST latency for decision making (p=0,014), IST number of boxes opened (p=0,045), DMS interval (p=0,001) e DMS complete (p=0,001). Therefore, deficits were found in: attentional spam, spatial memory, short term visual memory, long term visual memory, and decision making. In the dynamic pupillometry test, former workers had significantly lower response than the control group (p=0,025) in parameter time by 75% recovery of the pupil diameter, in 10cd/m² luminance. The high depression scores, in addition to cognitive impairments in several functions are expected in chronic mercurialism and our findings are supported by previous studies. The dynamic pupilllometry test indicated sympathetic function deficits. This latest result have already been achieved by some previous research, but we did not find any records of the dynamic pupillometry usage as a tool for assessing the Autonomic Nervous System in patients with previous mercury exposure

A neuropatia autonômica é uma das complicações mais comum e séria do diabetes.Detecção precoce é essencial para uma terapia intervencional apropriada. A pupilometria é um método simples que permite a avaliação da disfunção autonômica pupilar. O efeito da glicemia sobre a função autonômica em voluntários diabéticos é desconhecido. Os objetivos desse estudo foram: 1) investigar a resposta da pupila em voluntários diabéticos com e sem neuropatia autonômica cardiovascular (NAC), e em voluntários diabéticos com e sem neuropatia periférica diabética (NPD) usando a pupilometria dinâmica , 2) estudar a correlação entre a resposta da pupila em voluntários diabéticos e a glicemia atual. No primeiro estudo, dois experimentos foram aplicados. Durante o primeiro experimento, um flash era disparado e a resposta da pupila era registrada por e segundos. No segundo experimento, uma sequencia de 25 flashes com frequência de 1 Hz foi disparada e a resposta da pupila foi registrada durante 30 segundos. Vários parâmetros em função do tempo foram analisados. Um total de 36 voluntários diabéticos e 22 voluntários não-diabéticos fizeram parte desse estudo. Os resultados obtidos nesse estudo mostraram que voluntários diabéticos com e sem NAC, e com ou sem NPD têm disfunção simpática e parassimpática, evidenciada pela amplitude do reflexo diminuída e raio da pupila significativamente reduzido no início dos testes. Isto sugere que a disfunção autonômica pupilar ocorre antes de um envolvimento generalizado do sistema nervoso autônomo. No segundo estudo, somente a primeira condição experimental foi aplicada em 4 voluntários diabéticos a três níveis de glicemia diferentes. Os resultados obtidos mostraram que a resposta da pupila não tem relação com a glicemia. Pupilometria dinâmica pode ser utilizada como um método simples, barato e não-invasivo para avaliar neuropatia autonõmica diabética em pacientes diabéticos. / Autonomic neuropathy (AN) is a common and serious complication of diabetes. Early detection is essential to enable appropriate interventional therapy. Dynamic pupillometry has been proposed as simples and more sensitive tool to detect subclinical autonomic dysfunction. Moreover, the effect of actual glycaemia on autonomic function in diabetic subjects is unknown. The aims of this study weere: 1) to investigate pupil responsiveness in diabetic subjects with and without cardiovascular autonomic neuropathy (CAN), and in diabetic subjects with and without diabetic peripheral neuropathy (DPN) using dynamic pupillometry and, 2) to study the correlation between the pupil responsiveness in diabetic subjects and the actual glycaemia. In the first study, two tests were applied. during the first test, one flash was administered and the pupil response recorded for 3 seconds. In the second test, twenty-five flashes at one-second intervals were administered and the pupil response recorded for 30 seconds. Several time related parameters were computed from the results. A total of 36 diabetic subjects and 22 healthy volunteers took part in the study. Our results show that diabetic subjects with and without CAN, and with or without DPN have sympathetic and parasympathetic dysfunction evidenced by diminished amplitude reflexes and significant smaller pupil diameter. It suggests that pupillary autonomic dysfunction occurs early, before a more generalized involvement of the autonomic nervous system. In the second study, only the first test was applied in 4 diabetic subjects at three levels of glycaemia. Our results show that the pupil responsiveness is not affect of actual glycaemia. Dynamic pupillometry may provide a simple, inexpensive and non-invasive tool to screen high-risk diabetic patients for diabetic autonomic neuropathy.

Essa dissertação propõe um algoritmo e um equipamento (hardware) para captação de imagens da pupila do olho humano e processamento das mesmas a fim de obter, de forma portátil, autônoma, segura, não invasiva e em tempo real, informações sobre a pupila. Mais especificamente, o objetivo é obter informações que permitam determinar o diâmetro da pupila, tanto de forma estática (pupila com tamanho estável, sem a incidência intencional de luz) quanto dinâmica (pupila variando devido à aplicação de luz com intensidade variável). Tal sistema pode ser utilizado no setor da saúde, por exemplo, para realização da pupilometria, exame feito na área de oftalmologia, ou para medição da velocidade de expansão da pupila, exame auxiliar no diagnóstico de uma série de doenças que afetam o sistema nervoso. / This dissertation proposes an algorithm and a corresponding hardware implementation capable of capturing images from the human eye and processing these images to obtain, in a portable, autonomous, secure, and non-invasive way, in real time, information regarding the pupil. More specifically, the objective is to obtain information that allows the equipment to determine the pupil's diameter, both in static form (i.e., with constant light intensity) and in dynamic form (pupil under varying light intensity). Such a system can be used in the health sector, for example, in exams such as pupillometry, a test done by ophthalmologists, or for measuring the pupil's expansion rate, a test used in the diagnosis of a series of diseases that affect the nervous system.

Essa dissertação propõe um algoritmo e um equipamento (hardware) para captação de imagens da pupila do olho humano e processamento das mesmas a fim de obter, de forma portátil, autônoma, segura, não invasiva e em tempo real, informações sobre a pupila. Mais especificamente, o objetivo é obter informações que permitam determinar o diâmetro da pupila, tanto de forma estática (pupila com tamanho estável, sem a incidência intencional de luz) quanto dinâmica (pupila variando devido à aplicação de luz com intensidade variável). Tal sistema pode ser utilizado no setor da saúde, por exemplo, para realização da pupilometria, exame feito na área de oftalmologia, ou para medição da velocidade de expansão da pupila, exame auxiliar no diagnóstico de uma série de doenças que afetam o sistema nervoso. / This dissertation proposes an algorithm and a corresponding hardware implementation capable of capturing images from the human eye and processing these images to obtain, in a portable, autonomous, secure, and non-invasive way, in real time, information regarding the pupil. More specifically, the objective is to obtain information that allows the equipment to determine the pupil's diameter, both in static form (i.e., with constant light intensity) and in dynamic form (pupil under varying light intensity). Such a system can be used in the health sector, for example, in exams such as pupillometry, a test done by ophthalmologists, or for measuring the pupil's expansion rate, a test used in the diagnosis of a series of diseases that affect the nervous system.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-08-12T15:44:11Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Hedenir Monteiro Pinheiro - 2016.pdf: 10629960 bytes, checksum: 8e9ad91ef8469eb04b05cd6c8017daf1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-08-12T15:47:03Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Hedenir Monteiro Pinheiro - 2016.pdf: 10629960 bytes, checksum: 8e9ad91ef8469eb04b05cd6c8017daf1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-12T15:47:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Hedenir Monteiro Pinheiro - 2016.pdf: 10629960 bytes, checksum: 8e9ad91ef8469eb04b05cd6c8017daf1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-07-01 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The consumption of alcohol beverages causes disturbance to society, such as traffic accidents, problems at work and interpersonal violence. The main methods for the detection of alcohol are the use of a breathalyzer and a blood test. Such methods are, however, relatively invasive. The purpose of this work is to develop a portable device and a method capable of performing the dynamic pupillometry to verify the feasibility of detect alcohol use by means of recording pupillary movements under light stimulation. After the device creation, was recorded and collected biometric information of 49 people in sober and inebriated state, producing a database with 356 video. So were selected the most relevant pupillary features. This set of features was subjected to statistical tests and pattern recognition algorithms KNN, Ensemble KNN and SVM. The results showed that pupillometry was performed efficiently with 96% accuracy, the alcohol changes the pupillary behavior and detecting alcohol consumption is feasible when the analysis is done individually and with many videos. / O consumo de bebidas alcoólicas causa transtornos para a sociedade, tais como acidentes de trânsito, problemas no trabalho e violência interpessoal. Os principais métodos para detecção da alcoolemia são o teste com o etilômetro e o exame de sangue. Esses métodos, entretanto, são relativamente invasivos. A proposta desse trabalho é desenvolver um dispositivo portátil e uma metodologia capaz de realizar a pupilometria dinâmica para verificar a viabilidade de se diagnosticar o consumo de álcool por meio da filmagem e estimulação pupilar. Para isso, após o desenvolvimento do dispositivo, realizou-se filmagem e coleta de informações biométricas de 49 pessoas em estado sóbrio e alcoolizadas, produzindo uma base de dados com 356 vídeos. Então, foram selecionadas as características pupilares mais relevantes. Esse conjunto de características foi submetido a testes estatísticos e aos algoritmos de reconhecimento de padrões KNN, Ensemble KNN e SVM. Os resultados mostraram que a pupilometria foi realizada de maneira eficiente com 96% de acurácia, que o álcool altera o comportamento pupilar e que a detecção do consumo de álcool é viável quando a análise é feita de maneira individualizada e são realizados bastantes vídeos.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The study of the pupil\'s movements (contraction and dilatation) has a significant clinical interest because it is used as a method of evaluating both, the human visual system and nervous system. This paper presents a technique that can make the human pupil tracking in real time, both the position and the diameter. That is crucial in extracting parameters related to pupillary movements, and these help in diagnosis of various diseases, among other applications. The suggested technique uses the information of the pupil found in the previous frame, size and position, that are used in an algorithm that aims to reduce the time spent on the next frame tracking. Using this procedure it is possible to make the human pupil tracking in real time, in some cases with an average of up to 140 frames per second. Comparisons with other studies were performed both, for the processing time of each frame and for accuracy in pupil\'s location and diameter found in each image . The pupil\'s position tracking is crucial in extracting parameters related to pupillary movements, and these help in diagnosis of various diseases, among other applications. The present work does not track only the diameter but also the position of the pupil in real time. / O estudo dos movimentos (contração e dilatação) da pupila tem interesse clínico relevante, pois é utilizado como método de avaliação tanto do sistema visual humano quanto do sistema nervoso. Este trabalho apresenta uma técnica para efetuar o rastreamento tanto da posição quanto do diâmetro da pupila humana em tempo real. A técnica sugerida utiliza as informações da pupila encontrada no frame anterior, tamanho e posição, que são utilizadas em um algoritmo que objetiva a redução do tempo gasto no rastreamento do próximo frame. Utilizando este algoritmo é possível efetuar o rastreamento da posição e tamanho da pupila humana em tempo real e em alguns casos com uma média de até 140 frames por segundo. Foram realizadas comparações com outros trabalhos tanto em relação a tempo de processamento de cada frame, quanto em precisão na localização e diâmetro da pupila encontrada em cada imagem. O rastreamento do diâmetro da pupila é fundamental na extração de parâmetros relacionados aos movimentos pupilares, e estes auxiliam no diagnósticos de diversas doenças, entre outras aplicações. O presente trabalho faz não só o rastreamento do diâmetro mas também da posição da pupila em tempo real. / Mestre em Ciências

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-11-14T12:45:33Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Cleyton Rafael Gomes Silva - 2018.pdf: 3259568 bytes, checksum: 21f7d8194e8929ef29e8df95ef8f6a0a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-11-14T13:02:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Cleyton Rafael Gomes Silva - 2018.pdf: 3259568 bytes, checksum: 21f7d8194e8929ef29e8df95ef8f6a0a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-14T13:02:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Cleyton Rafael Gomes Silva - 2018.pdf: 3259568 bytes, checksum: 21f7d8194e8929ef29e8df95ef8f6a0a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-09-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Examining human pupillary behavior is a non-invasive, low-cost method for assessing neurological activity. Changes in this behavior are correlated to various health conditions, such as: Parkinson’s, Alzheimer’s, autism and diabetes. In order to obtain information about the pupillary behavior, it is necessary to measure the pupil diameter in procedures that induce pupillary reflexes, known as Pupilometry. Pupillary measurement is made by filming the procedures when applying computer vision techniques for pupil recognition. The objective of this research was to develop an Automated Pupilometry System (SAP) to support the investigation of patients with type II diabetes mellitus. SAP was able to record, induce, and extract 96 pupil features. In the experiment with 15 healthy patients and 16 diabetics, a 94% accuracy in the identification of diabetics type II was obtained, demonstrating the efficiency of SAP for the performance of examinations, and evidencing the potential of pupil use in the investigation of diabetes mellitus type II. / Examinar o comportamento pupilar humano é um método não-invasivo e de baixo-custo para avaliar atividade neurológica. Alterações neste comportamento são correlacionadas a várias condições de saúde, como: Parkinson, Alzheimer, autismo e diabetes. Para se obter informações do comportamento pupilar é necessário medir o diâmetro da pupila em procedimentos que induzem os reflexos pupilares, conhecidos como Pupilometria. A medição pupilar é feita por meio da filmagem dos procedimentos ao aplicar-se técnicas de visão computacional para reconhecimento da pupila. O objetivo desta pesquisa foi desenvolver um Sistema Automatizado de Pupilometria (SAP) para apoiar a investigação de pacientes com diabetes mellitus tipo II. O SAP foi capaz de gravar, induzir, e extrair 96 característicaspupilares. No experimento com 15 pacientes saudáveis e 16 diabéticos foi obtida uma acurácia de 94% na identificação de diabéticos tipo II, demonstrando a eficiência do SAP para a performance de exames, e evidenciando o potencial do uso da pupila na investigação de diabetes mellitus tipo II.