DESENVOLVIMENTO DE UM CLASSIFICADOR PARA ANÁLISE BIOMÉTRICA DE UM COLETE INSTRUMENTADO PARA REEDUCAÇÃO POSTURAL

Ao longo dos tempos tem existido um avanço, nas empresas, dirigido à preocupação com o bemestar dos trabalhadores, adotando por isso medidas preventivas. A formação especializada em Medicina do Trabalho é indispensável para o exercício de atividades de prevenção dos riscos profissionais e de promoção da saúde. A postura corporal pode ser definida como a posição e a orientação global do corpo e membros relativamente uns aos outros. Qualquer desvio na forma da coluna vertebral pode gerar solicitações funcionais prejudiciais que ocasionam um aumento de fadiga no trabalhador e leva ao longo do tempo a lesões graves. Cada vez mais surgem doenças profissionais provocadas pela adoção de más posturas, na realização de tarefas diárias dos trabalhadores. A boa postura corporal é uma tarefa específica que representa uma interação complexa entre a função biomecânica e neuromuscular. No presente plano de dissertação foram estudados diferentes classificadores tendo como objetivo classificar boas e más posturas corporais de trabalhadores em contexto de trabalho. Assim foram estudados diferentes classificadores de machine learnig, redes neuronais artificiais, support vector machine, árvores de decisão, análise discriminante, regressão logística, treebagger e naíve bayes. Para treino de classificadores foi realizada a aquisição tridimensional da postura da espinha a 100 pessoas, passando por uma parametrização e treino de diferentes classificadores para a determinação automática do tipo de postura corporal. O classificador que obteve melhor desempenho foi o Treebagger com uma classificação para True Positive de 93,3% e True Negative de 96,2%.

Sistema eletromecânico para controlo intuitivo dos movimentos de uma sonda transesofágica

O ser humano realiza uma alimentação pouco variada, com grandes teores de açúcar e gorduras saturadas, ao mesmo tempo, está sujeito a profissões cada vez mais competitivas aonde passa longos períodos sentados sem qualquer esforço físico. Estes aspetos levam à acumulação de gorduras em redor de todos os órgãos, que promovem o aparecimento de problemas cardiovascular, que são atualmente, a principal causa de morte no mundo. O tratamento das doenças cardiovasculares é em muitas situações realizado por procedimentos minimamente-invasivos, que são guiados através de imagem médica. Contudo, a utilização de radiação durante a navegação é normalmente requerida o que tem consequências para o paciente e para a equipa médica. Nesta dissertação, focamo-nos nos recentes sistemas de aquisição de imagem sem radiação e no desenvolvimento de sistemas mais inteligentes para facilitar o controlo destes equipamentos durante o procedimento. Assim, pretendemos desenvolver um robô que apoie na aquisição de imagens de ultrassons através de uma sonda transesofágica. O robô desenvolvido possui um conjunto de engrenagens que fazem a transferência de movimento para as rodas dos manípulos da sonda e um encoder magnético que proporciona uma leitura rápida e de alta precisão dos movimentos da sonda. De forma a automaticamente adaptar a posição da sonda na direção do alvo anatómico, um sistema de motion tracking foi acoplado ao robô e ao instrumento cirúrgico utilizado durante o procedimento. Assim, todos os movimentos realizados pelo intervencionista são repetidos pela sonda, permitindo assim adquirir uma imagem de ultrassom sempre centrada no instrumento cirúrgico. Para avaliar a performance do robô foram realizados testes em laboratório. mais concretamente: 1) controlo do robô sem sonda acoplada e 2) controlo do robô com sonda acoplada. Os testes foram realizados com diferentes posições angulares, em todas as gamas de funcionamento do robô, avaliando o erro da posição final em relação posição desejada e o tempo de resposta. Os resultados demonstraram que um erro médio de 2º foi observado para as diferentes situações com um tempo médio de resposta de 300 ms. Os resultados alcançados demonstraram uma boa resposta do sistema, pelo que se espera que sistema desenvolvido venha ser capaz de reduzir o tempo de intervenção, aumentando a qualidade da intervenção e minimizando possíveis erros.

Desenvolvimento de um dispensador automático de medicamentos e controlo através de uma plataforma móvel Android

O incumprimento na ingestão da medicação é um dos principais fatores para o insucesso no tratamento de diversas doenças e uma das principais dificuldades para controlar enfermidades crónicas [1], cardiovasculares [1, 3, 4] e psiquiátricas [4] que necessitam de uma ingestão correta e constante dos medicamentos. Estas tomas irregulares acabam por provocar desperdícios e gastos adicionais em tratamentos complementares e mais exames para análise do atual estado da doença [5]. De forma a prevenir falhas de adesão à terapêutica, foram desenvolvidos diversos equipamentos que ajudam os pacientes a gerir a sua medicação diária. No entanto estes dispositivos apresentam ainda algumas limitações, nomeadamente, ao permitirem apenas um utilizador e necessitarem da preparação prévia das tomas. Ao longo deste projeto foi desenvolvido um sistema de dispensa automática de medicamentos, assim como a plataforma de controlo através de um dispositivo móvel Android. As principais vantagens deste equipamento são o seu funcionamento em modo multiutilizador e a combinação automática de medicamentos para cumprir as tomas prescritas pelo médico. O dispositivo desenvolvido e a sua utilização foi validado durante 5 dias no Centro Clínico-Académico do Hospital de Braga recorrendo a utentes de várias faixas etárias, bem como em casa de 2 participantes num caso de estudo. O sistema de dispensa automático de medicamentos foi testado em ambos os perfis de utilizadores: utente e cuidador. Foram criados registos de novos utentes e efetuadas várias dispensas de medicamentos de forma a testar a fiabilidade do dispositivo para utilização em contexto real. Os resultados destes testes permitiram comprovar a funcionalidade e fiabilidade do sistema desenvolvido.

Colete Instrumentado para reeducação postural

A coluna vertebral é um dos elementos do corpo humano que mais lesões e danos irreparáveis sofre. Segundo a organização mundial de saúde, 85% da população mundial sofre de dores na coluna e estas representam mais de 50% das causas de incapacidade física transitória ou perma-nente em idade laboral. Uma das principais causas desses danos prende-se com uma postura cor-poral incorreta o que provoca alterações nas estruturas da coluna. Nesse contexto, a existência de um dispositivo capaz de avaliar em tempo real a postura corporal, e que simultaneamente, alerte para a ocorrência de posturas incorretas assume-se como uma mais-valia para a prevenção deste tipo de situações. Neste trabalho é proposto um “colete” instrumentado para reeducação postural, capaz de dotar os utilizadores de informação relativa à sua postura ao nível da coluna vertebral. O dispositivo é com-posto por um conjunto de sensores IMU, estrategicamente colocados para melhor caraterização do perfil da coluna. Os dados sensoriais são classificados por uma unidade de processamento central. Nesta unidade, além de outras funcionalidades, está implementado um classificador cujos dados de treino foram obtidos numa outra tese de mestrado desenvolvida paralelamente. Em caso de postura incorreta, os utilizadores serão alertados através de um sinal sonoro e vibratório. O sistema funciona como um wearable, stand-alone, ou seja, não necessita de qualquer tipo de aplicação ou componente externo. Contudo, foi desenvolvida uma API cujo objetivo é potenciar a utilização do dispositivo noutro tipo de aplicações. Para demonstrar a aplicabilidade da API, foram desenvolvidas duas aplicações, uma para computador e outra para dispositivos móveis Android. Estas permitem monitorizar em tempo real o perfil da coluna, lançar notificações de postura incor-reta, entre outros. O protótipo e as aplicações foram testados em contexto de aula por 10 indivíduos em dois momentos de monitorização distintos, um primeiro momento sem qualquer tipo de feedback ativo e um segundo com feedback ativo. Estes testes serviram para validação de usabilidade, fiabilidade e depuração de erros. Os testes demonstraram que o sistema possui elevado nível de fiabilidade na classificação da postura promovendo a reeducação postural. A totalidade dos sujeitos apresentaram um decrés-cimo percentual no tempo passado com postura incorreta no segundo dia de testes face ao dia de referência em que os sistemas de feedback se encontravam desligados. Em alguns casos, a diminuição atingiu valores próximos de 80%.

Controlo das parcerias público privadas nas Autarquias Locais

A situação das economias nos países com problemas ao nível de controlo do déficit público e externo, agudizou-se desde o início do século XXI com a crise financeira e económica a nível mundial, sendo notórias as deficiências graves na capacidade de intervenção de algumas estruturas dos Estados, nomeadamente as que têm como missão a supervisão e o controlo. No caso concreto de Portugal, além dos problemas estruturais, interno e externo, existe a necessidade da consciencialização, para os excessos cometidos no recurso a Parcerias Público Privadas (PPP). A importância e atualidade do tema, o procurar razões para o tipo de contratos assumidos, quer de âmbito nacional, quer de âmbito municipal – caso do contrato de concessão do Município de Barcelos – , nomeadamente as suas implicações, atuais e futuras, estão na base da escolha para a elaboração do presente trabalho. O objetivo é identificar erros cometidos, mas, muito mais importante, é apontar medidas, para um controlo financeiro responsável do Estado, que garanta economia, eficiência e eficácia, na gestão dos dinheiros públicos.