A contribution on modeling methodologies for multibody systems.

Multibody System Dynamics has been responsible for revolutionizing Mechanical Engineering Design by using mathematical models to simulate and optimize the dynamic behavior of a wide range of mechanical systems. These mathematical models not only can provide valuable informations about a system that could otherwise be obtained only by experiments with prototypes, but also have been responsible for the development of many model-based control systems. This work represents a contribution for dynamic modeling of multibody mechanical systems by developing a novel recursive modular methodology that unifies the main contributions of several Classical Mechanics formalisms. The reason for proposing such a methodology is to motivate the implementation of computational routines for modeling complex multibody mechanical systems without being dependent on closed source software and, consequently, to contribute for the teaching of Multibody System Dynamics in undergraduate and graduate levels. All the theoretical developments are based on and motivated by a critical literature review, leading to a general matrix form of the dynamic equations of motion of a multibody mechanical system (that can be expressed in terms of any set of variables adopted for the description of motions performed by the system, even if such a set includes redundant variables) and to a general recursive methodology for obtaining mathematical models of complex systems given a set of equations describing the dynamics of each of its uncoupled subsystems and another set describing the constraints among these subsystems in the assembled system. This work also includes some discussions on the description of motion (using any possible set of motion variables and admitting any kind of constraint that can be expressed by an invariant), and on the conditions for solving forward and inverse dynamics problems given a mathematical model of a multibody system. Finally, some examples of computational packages based on the novel methodology, along with some case studies, are presented, highlighting the contributions that can be achieved by using the proposed methodology.

Análise de acetona em ar exalado: desenvolvimento de método eletroanalítico e algoritmo para processamento de sinais

Propõe-se método novo e completo para análise de acetona em ar exalado envolvendo coleta com pré-concentração em água, derivatização química e determinação eletroquímica assistida por novo algoritmo de processamento de sinais. Na literatura recente a acetona expirada vem sendo avaliada como biomarcador para monitoramento não invasivo de quadros clínicos como diabetes e insuficiência cardíaca, daí a importância da proposta. Entre as aminas que reagem com acetona para formar iminas eletroativas, estudadas por polarografia em meados do século passado, a glicina apresentou melhor conjunto de características para a definição do método de determinação por voltametria de onda quadrada sem a necessidade de remoção de oxigênio (25 Hz, amplitude de 20 mV, incremento de 5 mV, eletrodo de gota de mercúrio). O meio reacional, composto de glicina (2 mol·L-1) em meio NaOH (1 mol·L-1), serviu também de eletrólito e o pico de redução da imina em -1,57 V vs. Ag|AgCl constituiu o sinal analítico. Para tratamento dos sinais, foi desenvolvido e avaliado um algoritmo inovador baseado em interpolação de linha base por ajuste de curvas de Bézier e ajuste de gaussiana ao pico. Essa combinação permitiu reconhecimento e quantificação de picos relativamente baixos e largos sobre linha com curvatura acentuada e ruído, situação em que métodos convencionais falham e curvas do tipo spline se mostraram menos apropriadas. A implementação do algoritmo (disponível em http://github.com/batistagl/chemapps) foi realizada utilizando programa open source de álgebra matricial integrado diretamente com software de controle do potenciostato. Para demonstrar a generalidade da extensão dos recursos nativos do equipamento mediante integração com programação externa em linguagem Octave (open source), implementou-se a técnica da cronocoulometria tridimensional, com visualização de resultados já tratados em projeções de malha de perspectiva 3D sob qualquer ângulo. A determinação eletroquímica de acetona em fase aquosa, assistida pelo algoritmo baseado em curvas de Bézier, é rápida e automática, tem limite de detecção de 3,5·10-6 mol·L-1 (0,2 mg·L-1) e faixa linear que atende aos requisitos da análise em ar exalado. O acetaldeído, comumente presente em ar exalado, em especial, após consumo de bebidas alcoólicas, dá origem a pico voltamétrico em -1,40 V, contornando interferência que prejudica vários outros métodos publicados na literatura e abrindo possibilidade de determinação simultânea. Resultados obtidos com amostras reais são concordantes com os obtidos por método espectrofotométrico, em uso rotineiro desde o seu aperfeiçoamento na dissertação de mestrado do autor desta tese. Em relação à dissertação, também se otimizou a geometria do dispositivo de coleta, de modo a concentrar a acetona num volume menor de água gelada e prover maior conforto ao paciente. O método completo apresentado, englobando o dispositivo de amostragem aperfeiçoado e o novo e efetivo algoritmo para tratamento automático de sinais voltamétricos, está pronto para ser aplicado. Evolução para um analisador portátil depende de melhorias no limite de detecção e facilidade de obtenção eletrodos sólidos (impressos) com filme de mercúrio, vez que eletrodos de bismuto ou diamante dopado com boro, entre outros, não apresentaram resposta.

Fragilidade e qualidade de vida de idosos com doença renal crônica

Introdução: A expectativa de vida dos brasileiros cresce a cada ano; com isso, os idosos vivem mais, e fatores como, Hipertensão Arterial Sistêmica, Diabetes mellitus e o próprio processo de envelhecimento os tornam suscetíveis à doença renal crônica (DRC). Com a DRC, esses idosos têm maiores chances de desenvolverem a fragilidade e terem consequências desfavoráveis na Qualidade de Vida (QV). Objetivo geral: Analisar a relação entre as variáveis independentes (fragilidade, características sociodemográficas e clínicas) e a variável desfecho (QV) de idosos com DRC em tratamento conservador, hemodiálise (HD) e diálise peritoneal (DP). Material e método: Trata-se de uma pesquisa quantitativa, descritiva e transversal. Participaram idosos com 60 anos ou mais, com DRC em tratamento conservador, HD ou DP, que estavam, no mínimo, há seis meses em tratamento e em acompanhamento em um hospital público de Ribeirão Preto-SP. A coleta de dados ocorreu de outubro/14 a março/15, utilizando-se os seguintes instrumentos: de caracterização sociodemográfica, econômica e clínica adaptado; para avaliar a fragilidade, a Edmonton Frail Scale (EFS); para avaliar a QV, o WHOQOL-BREF e WHOQOL-OLD; para avaliar a cognição, o Mini-Exame do Estado Mental (MEEM). Foram realizadas análises estatísticas descritivas, teste de correlação de Spearman e análise de variância multivariada (MANOVA) para as variáveis de interesse. O nível de significância adotado foi de 5%. O projeto foi aprovado por um Comitê de Ética em Pesquisa com seres humanos com CAAE número 34923214.0.0000.5393; seguiu-se as recomendações da Resolução CNS 466/2012. Resultados: Participaram 77 idosos, sendo 35 em tratamento conservador, 14 em DP e 28 em HD. A maioria era homem (41; 53,2%) e tinha companheiro(a) (51; 66,2%). A média dos escores de fragilidade entre os tratamentos foi: tratamento conservador (7,71±3,10); DP (6,79±2,72) e HD (7,36±2,92). No WHOQOL-BREF, os domínios relações sociais e físico obtiveram maior e menor escores médios, respectivamente, (68,93±17,48) e (55,44±14,11). O WHOQOL-OLD apresentou a maior média na faceta Intimidade (68,67±16,45) e menor média na faceta Morte e morrer (37,66±22,76). Foram encontradas correlações inversas entre a idade e o escore do MEEM (p=0,001) e entre anos de estudo e fragilidade (p=0,016); por outro lado, houve correlações positivas entre os escores do MEEM e anos de estudo (p<0,001), entre número de complicações da DRC e fragilidade (p<0,001) e número de comorbidades e fragilidade (p<0,001). Em relação à QV, houve correlação positiva entre o escore global do WHOQOL-BREF e o escore da faceta global do WHOQOL-OLD, bem como correlação inversa entre os escores globais desses instrumentos com os escores de fragilidade (p<0,00; p=0,023). Na MANOVA, o tipo de tratamento e o número de complicações não influenciaram a QV, porém a fragilidade apresentou relação com o constructo, sendo que, para o aumento de um ponto na escala da fragilidade, a QV apresentou redução média de 1,38 no escore global do WHOQOL-BREF e 0,82 no escore global do WHOQOL-OLD, considerando pertencer ao mesmo tipo de tratamento. Conclusão: os pacientes com DRC apresentaram piores escores médios de QV mediante a maiores escores de fragilidade, independentemente do tipo de tratamento e considerando-se a mesma média de complicações

Rede e apoio social entre idosos atendidos em um ambulatório de Geriatria

O objetivo geral deste estudo foi analisar a relação entre a rede e apoio social, satisfação com o apoio social recebido e as variáveis sociodemográficas, de saúde física e mental, dos idosos atendidos em um Ambulatório de Geriatria de um Hospital Geral Terciário do interior paulista. Trata-se de um estudo descritivo, transversal e exploratório, realizado com 98 idosos atendidos no referido ambulatório. Para a coleta de dados, utilizaram-se o Mini Exame do Estado Mental, um questionário de caracterização sociodemográfica e de saúde, a Escala de Depressão Geriátrica (EDG-15), o Índice de Katz, a Escala de Lawton e Brody, a Escala de medida da rede e apoio social do Medical Outcomes Study e a Escala de Satisfação com o Suporte Social. Os aspectos éticos foram respeitados conforme a Resolução 466/2012 do Conselho Nacional de Saúde. A média de idade dos idosos foi de 80,1 anos, 70,4% eram mulheres, 49,0% viúvos; a média de anos de estudo foi 2,3; 24,5% dos idosos residiam com o cônjuge e filhos ou somente com os filhos; a renda familiar média foi de R$1.773,70. Quanto à capacidade funcional, 80,6% eram independentes para as atividades básicas da vida diária e 88,8% eram parcialmente dependentes para as instrumentais. Os idosos possuíam, em média, 5,3 diagnósticos médicos e os sintomas depressivos estiveram presentes para 61,2% deles. Quanto à rede social, o escore total médio foi de 6,4 pessoas para contato na rede, sendo que 36,7% apresentavam médio contato e participação em atividades sociais. Em relação ao apoio social, o maior escore médio foi para a dimensão material (90,2) e o menor para a interação social positiva (81,8); já para a satisfação com o suporte social, 36,7% e 32,7% apresentaram alta e média satisfação, respectivamente. Foi encontrada correlação inversa entre os escores de todas as dimensões da escala de apoio social e os escores da EDG-15, indicando que quanto maior o apoio social em todas as dimensões, menor é a presença de sintomas depressivos e houve diferenças estatisticamente significativas para todas as dimensões, material (p=0,014), afetiva (p=0,026), interação (p=0,011), emocional (p=0,001) e informação (p=0,005); já a correlação entre os escores das dimensões da escala de apoio social e os escores na escala de Lawton e Brody, foi inversa e fraca para as dimensões material (r=-0,157) e informação (r=-0,027), sugerindo que quanto menor a independência para as AIVDs, maior o apoio social nas referidas dimensões, porém, não houve diferença estatisticamente significativa, material (p=0,121) e informação (p=0,789). A correlação entre os escores da EDG-15 e os escores da escala de satisfação com o apoio social, foi inversa e moderada (r=- 0,467), indicando que quanto maior a satisfação com o apoio social, menor a presença de sintomas depressivos, sendo estatisticamente significativa (p=0,000). Evidencia-se a importância de conhecer se os idosos estão inseridos em rede social e se percebem o apoio social para um melhor direcionamento da assistência prestada ao idoso e para o planejamento e formulação de políticas públicas, programas e projetos voltados a essa população