Improving fECG signal acquisition in the evaluation of fetal well-being

The ability to monitor fetal heart rate is vital during late pregnancy and labor in order to evaluate fetal well-being. Current monitoring practice is essentially based on external cardiotocography and, less frequently, during labor, invasive fetal scalp electrocardiography. Many current and envisaged applications could benefi t from simpler devices using a 3-lead ECG confi guration. We are designing a maternity support belt with an embedded wireless 3-lead ECG sensor, and have investigated the infl uence of the ground electrode position on signal quality. Data from over 100 pregnant women was collected with the ground electrode placed in 3 locations in order to determine optimum electrode placement and belt form factor.

Application to quantify fetal lung branching on rat explants

Recently, regulating mechanisms of branching morphogenesis of fetal lung rat explants have been an essential tool for molecular research. The development of accurate and reliable segmentation techniques may be essential to improve research outcomes. This work presents an image processing method to measure the perimeter and area of lung branches on fetal rat explants. The algorithm starts by reducing the noise corrupting the image with a pre-processing stage. The outcome is input to a watershed operation that automatically segments the image into primitive regions. Then, an image pixel is selected within the lung explant epithelial, allowing a region growing between neighbouring watershed regions. This growing process is controlled by a statistical distribution of each region. When compared with manual segmentation, the results show the same tendency for lung development. High similarities were harder to obtain in the last two days of culture, due to the increased number of peripheral airway buds and complexity of lung architecture. However, using semiautomatic measurements, the standard deviation was lower and the results between independent researchers were more coherent

Automated image analysis of lung branching morphogenesis from microscopic images of fetal rat explants

Background: Regulating mechanisms of branching morphogenesis of fetal lung rat explants have been an essential tool for molecular research. This work presents a new methodology to accurately quantify the epithelial, outer contour and peripheral airway buds of lung explants during cellular development from microscopic images. Methods: The outer contour was defined using an adaptive and multi-scale threshold algorithm whose level was automatically calculated based on an entropy maximization criterion. The inner lung epithelial was defined by a clustering procedure that groups small image regions according to the minimum description length principle and local statistical properties. Finally, the number of peripheral buds were counted as the skeleton branched ends from a skeletonized image of the lung inner epithelial. Results: The time for lung branching morphometric analysis was reduced in 98% in contrast to the manual method. Best results were obtained in the first two days of cellular development, with lesser standard deviations. Non-significant differences were found between the automatic and manual results in all culture days. Conclusions: The proposed method introduces a series of advantages related to its intuitive use and accuracy, making the technique suitable to images with different lightning characteristics and allowing a reliable comparison between different researchers.

A falta de formação e qualificação como fatores de risco - As suas implicações na segurança do trabalho

A segunda fase passou pela distribuição desses mesmos inquéritos às empresas sensibilizando “in loco” os vários intervenientes para a importância da temática em causa. Foram abrangidas áreas profissionais distintas de forma a verificar se o problema é transversal. Seguidamente definiu-se a quantos trabalhadores seriam entregues os inquéritos para preenchimento, tentando abranger vários níveis dentro das empresas, desde as chefias de topo, passando pelas chefias intermédias, até aos operários, de forma a refletir de que forma as suas responsabilidades e funções na empresa estavam de acordo com as suas qualificações e se lhes era proporcionada formação profissional inicial e contínua. A terceira e quarta fase prenderam-se respetivamente com a análise dos resultados obtidos através das respostas obtidas nos vários inquéritos, assim como tirar algumas conclusões sobre os resultados obtidos e de que forma a falta de formação e qualificação podem potenciar acidentes de trabalho. No inquérito enviado, constatou-se que 35% dos acidentes de trabalho são sofridos por trabalhadores na faixa dos 26-35 anos e 27% na faixa dos 36-45 anos e 21% por trabalhadores na faixa dos 46-55 anos. Apenas 2% dos 17 trabalhadores que tiveram acidentes de trabalho tinham habilitações ao nível da Licenciatura, podendo considerar-se que a falta de qualificação pode potenciar acidentes de trabalho. Constatou-se que 85% dos 17 trabalhadores que sofreram acidentes de trabalho, têm um contrato de trabalho a termo certo, o que pode ser um fator de risco, dada a instabilidade a nível profissional. No inquérito enviado, dos 17 trabalhadores que sofreram acidentes de trabalho constatou-se que 97% trabalha entre 8 a 9 horas diárias, os restantes 3% trabalha entre 10 a 11 horas. O facto de terem longas jornadas diariamente potencia a que haja acidentes de trabalho, devido ao cansaço do trabalhador, o que é um fator de risco para a segurança do mesmo. No presente estudo verificou-se que 49% dos 17 trabalhadores que já tiveram acidentes de trabalho, trabalham há mais de 15 anos na mesma área. Por outro lado, 51% dos trabalhadores trabalham há menos de 5 anos na mesma área e não tiveram qualquer acidente de trabalho. No estudo efetuado, constatou-se que 5% dos 17 trabalhadores que já sofreram acidentes de trabalho, não utiliza qualquer equipamento de proteção individual e/ou coletivo, criando assim condições favoráveis a acidentes de trabalho, potenciando fatores de risco para a segurança. Dos 17 trabalhadores que já sofreram acidentes de trabalho, 100% refere que a empresa promove ações de formação, informação e/ou sensibilização em termos de Segurança, Higiene e Saúde no Trabalho (SHST). Conclui-se então que a formação pode não ter sido a mais adequada e eficaz, constituindo um fator de risco. Nas respostas obtidas através do inquérito enviado verificou-se que os 12 anos de escolaridade são transversais aos três níveis hierárquicos, dirigentes, chefias e operários, o que demonstra que, por vezes, a qualificação profissional dos trabalhadores não está de acordo com as funções e responsabilidades que exercem na empresa, o que consequentemente pode ser um risco, potenciando acidentes de trabalho. Foi também realizada uma análise à literatura existente sobre o tema abordado. De realçar que, tratando-se de um tema ainda pouco estudado, houve alguma dificuldade em pesquisar sobre o mesmo.

Application to quantify fetal lung branching on rat explant

Recently, regulating mechanisms of branching morphogenesis of fetal lung rat explants have been an essential tool for molecular research. The development of accurate and reliable segmentation techniques may be essential to improve research outcomes. This work presents an image processing method to measure the perimeter and area of lung branches on fetal rat explants. The algorithm starts by reducing the noise corrupting the image with a pre-processing stage. The outcome is input to a watershed operation that automatically segments the image into primitive regions. Then, an image pixel is selected within the lung explant epithelial, allowing a region growing between neighbouring watershed regions. This growing process is controlled by a statistical distribution of each region. When compared with manual segmentation, the results show the same tendency for lung development. High similarities were harder to obtain in the last two days of culture, due to the increased number of peripheral airway buds and complexity of lung architecture. However, using semiautomatic measurements, the standard deviation was lower and the results between independent researchers were more coherent.

Sistema para formação e avaliação dos operadores das máquinas de inspeção ótica automática

A montagem de circuitos eletrónicos é um processo extremamente complexo, e como tal muito difícil de controlar. Ao longo do processo produtivo, é colocada solda no PCB (printed circuit board), seguidamente são colocados os componentes eletrónicos que serão depois soldados através de um sistema de convecção, sendo por fim inspecionados todos os componentes, com o intuito de detetar eventuais falhas no circuito. Esta inspeção é efetuada por uma máquina designada por AOI (automatic optical inspection), que através da captura de várias imagens do PCB, analisa cada uma, utilizando algoritmos de processamento de imagem como forma de verificar a presença, colocação e soldadura de todos os componentes. Um dos grandes problemas na classificação dos defeitos relaciona-se com a quantidade de defeitos mal classificados que passam para os processos seguintes, por análise errada por parte dos operadores. Assim, apenas com uma formação adequada, realizada continuamente, é possível garantir uma menor taxa de falhas por parte dos operadores e consequentemente um aumento na qualidade dos produtos. Através da implementação da metodologia Gage R&R para atributos, que é parte integrante da estratégia “six sigma” foi possível analisar a aptidão dos operadores, com base na repetição aleatória de várias imagens. Foi desenvolvido um software que implementa esta metodologia na formação dos operadores das máquinas AOI, de forma a verificar a sua aptidão, tendo como objetivo a melhoria do seu desempenho futuro, através da medição e quantificação das dificuldades de cada pessoa. Com esta nova sistemática foi mais fácil entender a necessidade de formação de cada operador, pois com a constante evolução dos componentes eletrónicos e com o surgimento de novos componentes, estão implícitas novas dificuldades para os operadores neste tipo de tarefa. Foi também possível reduzir o número de defeitos mal classificados de forma significativa, através da aposta na formação com o auxílio do software desenvolvido.