A marcha humana: circuitos neuronais entre estruturas corticais vs sub-corticais

As conexões entre os níveis corticais e sub-corticais na activação da marcha Humana carecem de discussão. As alterações da marcha por lesão no território da Artéria Cerebral Média (ACM) podem ser explicadas pela disfunção de circuitos neuronais dos Núcleos da Base ao córtex e Núcleos Pedúnculo-Pontino. Este trabalho tem como objectivo identificar os percursos anatómicos das principais conexões entre as estruturas encefálicas referidas no território da ACM. Com base na topografia das conexões neuronais, é aceitável que as alterações da marcha sejam explicadas por alterações na função dos Núcleos da Base, através das suas conexões, enquanto moduladores da actividade motora.

Circuitos neuronais entre estruturas corticais vs sub-corticais marcha humana

As conexões entre os níveis corticais e os níveis sub-corticais na activação da marcha Humana carecem de discussão. As alterações da marcha por lesão no território da Artéria Cerebral Média podem ser explicadas pela disfunção de circuitos neuronais dos Núcleos da Base ao córtex e Núcleos Pedúnculo-Pontinos, sendo para isso necessário identificar os percursos anatómicos das principais conexões entre as estruturas encefálicas referidas. Com base na topografia das conexões neuronais, é aceitável que as alterações da marcha possam existir também devido a alterações na função dos Núcleos da Base, através das suas conexões, enquanto moduladores da actividade motora.

Caracterização de águas do processo e optimização dos consumos de água nos vários circuitos da Petibol, S.A. – Embalagens de Plástico

A empresa Petibol, S.A. – Embalagens de plástico centra-se na produção de embalagens de plástico a partir da matéria-prima Poliestireno Expandido (EPS) e Polipropileno Expandido (EPP). A empresa possui uma preocupação ao nível da qualidade da água e do aproveitamento energético, tendo desta forma surgido a realização do estudo na unidade industrial, com o objectivo de anular e/ou diminuir as possíveis lacunas existentes na unidade industrial. Numa primeira etapa foi realizada uma caracterização global à qualidade da água e à empresa, actualizando-se os esquemas já existentes, contabilizando-se os custos actuais relativamente aos processos no circuito da água (arrefecimento, aquecimento e pressurização), e por fim, efectuou-se um levantamento in loco do circuito de água, relativamente à pressão, temperatura e caudal. Numa fase posterior, foram propostos equipamentos e processos, tendo em vista a colmatação dos problemas identificados, realizando-se um subsequente estudo relativamente aos custos inerentes a esses novos processos. A caracterização à água foi avaliada em diferentes pontos do circuito industrial, tendo-se determinado na Sala de Bombagem que o filtro de areia não possuía as dimensões mais apropriadas, existindo também um problema a nível mecânico associado ao processo de contra-lavagem. Tais factos podem ser a causa da ocorrência de um aumento do teor de sólidos após a passagem na camada filtrante. Relativamente ao amaciador, este deveria amaciar de forma completa a água para alimentação à caldeira, embora se tenha registado à saída do amaciador uma dureza de 21,3 mg/L, denunciando problemas na troca iónica. No que toca à água de alimentação à caldeira, verifica-se a existência de parâmetros que não se encontram de acordo com os critérios enunciados para uma óptima qualidade, sendo eles o pH (10,14), condutividade (363 μS/cm), teor de ferro (1,21 mg/L) e a dureza (16 mg/L). De salientar que somente o teor de cobre, que se encontra em quantidades vestigiais, apresenta-se de acordo com os valores impostos. No que respeita à água da caldeira, esta apresenta parâmetros incompatíveis com os recomendados, sendo eles a condutividade (7350 μS/cm), teor de sólidos dissolvidos (5248 mg/L) e alcalinidade total (780 mg/L). De referir que o valor de pH (11,8) não se encontra de acordo com a aplicação do tratamento “fosfato-pH coordenado”. Em relação aos parâmetros com valores que se encontram dentro dos limites, estes correspondem à dureza (0 mg/L), ao teor de fosfatos (45 mg/L) e teor de sílica (0 mg/L). A água do circuito de arrefecimento foi sujeita a uma análise microbiológica, que corroborou a presença de um biofilme. Um dos problemas enunciados pela empresa, prendia-se com a impossibilidade de descarga, no colector municipal, dos condensados dos compressores, visto apresentarem uma quantidade de óleo de cerca de 43,3 mg/L, equivalente a quatro vezes o valor limite de emissão, de acordo com a legislação municipal. Por fim, o efluente de descarga industrial apresenta um valor de pH (10,3) acima do intervalo permitido por lei (6,0 – 9,0), sendo que a corrente que mais contribui para este acréscimo de pH corresponde à corrente proveniente da água de purga, visto esta apresentar um valor de pH de 12,22. De maneira a contornar os parâmetros enunciados, é proposto a substituição do filtro de areia da Sala de Bombagem, assim como a inserção de um conjunto de medidas de remoção de ferro e desinfecção, sendo a conjugação de arejamento, coagulação, filtração e desinfecção, por parte do hipoclorito, a proposta apresentada. Aos condensados dos compressores é apresentado um sistema de separação, que possibilita a remoção do óleo da água, e uma consequente descarga da mesma. Actualmente, não existe qualquer filtro de areia no circuito de arrefecimento da água, sendo proposto assim esse equipamento, de forma a minorar o desenvolvimento da população microbiana, bem como a permitir uma maior eficiência na transferência de calor na torre de arrefecimento. Relativamente à descarga industrial, é recomendável a colocação de um sistema de regularização automática de pH. A inserção de uma válvula de três vias permite um aproveitamento energético e de água, a partir da confluência da água oriunda dos furos com a água do tanque de água fria, sendo posteriormente alimentada à central de vácuo. No estudo da recuperação energética, um outro equipamento avaliado correspondeu à serpentina, no entanto, verificou-se que a poupança no consumo de gás natural era de apenas 0,005%, o que não se mostrou uma proposta viável. O orçamento de todos os equipamentos é de 11.720,76 €, possibilitando não só um melhor funcionamento industrial, como um menor impacto a nível ambiental. Os custos futuros de funcionamento aumentam em 3,36%, tendo a pressurização um aumento do seu custo em 3,4% em relação ao custo actual, verificando-se um custo anual de 10.781,21€, em relação aos processos de arejamento, coagulação e desinfecção.

Proposta de metodologia usando regressões lineares no cálculo dos efeitos vibratórios do rebentamento de explosivos

Este trabalho apresenta o estudo das leis de propagação das velocidades de vibração resultantes do uso de explosivo em diferentes maciços. Foram efectuados estudos para três tipos de maciços diferentes, granito, quartzito e calcário. Efectuaram-se campanhas de monitorização e registo dos dados em cada uma das situações. Caracterizando e utilizando duas leis de propagação de velocidades no maciço, a de Johnson e Langefors, calculou-se as suas variáveis por método estatístico de regressões lineares múltiplas. Com a obtenção das variáveis fizeram-se estudos de previsão dos valores de vibração a obter utilizando a carga explosiva aplicada nos desmontes. Através dos valores de vibração obtidos em cada pega de fogo para cada tipo de maciço comparou-se quais das duas leis apresentam o valor de velocidade de vibração menor desviado do real. Conforme ficou verificado neste estudo, a equação de Langefors garante uma mais-valia da sua aplicação na previsão das velocidades de vibração pois joga favoravelmente a nível da segurança assim como apresenta um menor desvio face à equação de Johnson quando comparada com o valor real de vibração obtido. Com isto o método de utilização de regressões lineares múltiplas como cálculo dos efeitos vibratórios é extremamente vantajoso a nível de prevenção de danos e cálculo de velocidades de vibração inferiores ao imposto pela Norma.

Robôs quadrúpedes: geração de trajectórias em tempo real usando sistemas dinâmicos não-lineares

A geração de trajectórias de robôs em tempo real é uma tarefa muito complexa, não existindo ainda um algoritmo que a permita resolver de forma eficaz. De facto, há controladores eficientes para trajectórias previamente definidas, todavia, a adaptação a variações imprevisíveis, como sendo terrenos irregulares ou obstáculos, constitui ainda um problema em aberto na geração de trajectórias em tempo real de robôs. Neste trabalho apresentam-se modelos de geradores centrais de padrões de locomoção (CPGs), inspirados na biologia, que geram os ritmos locomotores num robô quadrúpede. Os CPGs são modelados matematicamente por sistemas acoplados de células (ou neurónios), sendo a dinâmica de cada célula dada por um sistema de equações diferenciais ordinárias não lineares. Assume-se que as trajectórias dos robôs são constituídas por esta parte rítmica e por uma parte discreta. A parte discreta pode ser embebida na parte rítmica, (a.1) como um offset ou (a.2) adicionada às expressões rítmicas, ou (b) pode ser calculada independentemente e adicionada exactamente antes do envio dos sinais para as articulações do robô. A parte discreta permite inserir no passo locomotor uma perturbação, que poderá estar associada à locomoção em terrenos irregulares ou à existência de obstáculos na trajectória do robô. Para se proceder á análise do sistema com parte discreta, será variado o parâmetro g. O parâmetro g, presente nas equações da parte discreta, representa o offset do sinal após a inclusão da parte discreta. Revê-se a teoria de bifurcação e simetria que permite a classificação das soluções periódicas produzidas pelos modelos de CPGs com passos locomotores quadrúpedes. Nas simulações numéricas, usam-se as equações de Morris-Lecar e o oscilador de Hopf como modelos da dinâmica interna de cada célula para a parte rítmica. A parte discreta é modelada por um sistema inspirado no modelo VITE. Medem-se a amplitude e a frequência de dois passos locomotores para variação do parâmetro g, no intervalo [-5;5]. Consideram-se duas formas distintas de incluir a parte discreta na parte rítmica: (a) como um (a.1) offset ou (a.2) somada nas expressões que modelam a parte rítmica, e (b) somada ao sinal da parte rítmica antes de ser enviado às articulações do robô. No caso (a.1), considerando o oscilador de Hopf como dinâmica interna das células, verifica-se que a amplitude e frequência se mantêm constantes para -50.2. A extensão do movimento varia de forma directamente proporcional à amplitude. No caso das equações de Morris-Lecar, quando a componente discreta é embebida (a.2), a amplitude e a frequência aumentam e depois diminuem para - 0.170.5 Pode concluir-se que: (1) a melhor forma de inserção da parte discreta que menos perturbação insere no robô é a inserção como offset; (2) a inserção da parte discreta parece ser independente do sistema de equações diferenciais ordinárias que modelam a dinâmica interna de cada célula. Como trabalho futuro, é importante prosseguir o estudo das diferentes formas de inserção da parte discreta na parte rítmica do movimento, para que se possa gerar uma locomoção quadrúpede, robusta, flexível, com objectivos, em terrenos irregulares, modelada por correcções discretas aos padrões rítmicos.

Deteção automática de incêndios. Detetores lineares de calor e de fumos

Existem situações particulares de deteção de incêndio nas quais os tradicionais detetores pontuais de fumo e calor podem não ser a solução mais adequada. São exemplo destas situações, a proteção de grandes áreas e/ou grandes distâncias. Nestas situações, poder-se-á equacionar a utilização de detetores lineares de calor e de fumos.

Forças eletromagnéticas de curtos‐circuitos em circuitos trifásicos simétricos

Este trabalho descreve uma metodologia de cálculo que pretende apresentar um aperfeiçoamento na obtenção das forças electromagnéticas entre condutores de um sistema trifásico simétrico, nas situações mais desfavoráveis de curto‐circuito, nomeadamente no período subtransitório e na ocorrência da corrente de choque de curto‐circuito num dos condutores. Analisa os configurações geométricas mais comuns dos condutores, em esteira ou triângulo. Os programas de cálculo automático foram desenvolvidos com MATLAB que tornou possível a obtenção de resultados de elevada precisão, numa incursão na dualidade espaço‐tempo do campo forças. Os resultados permitem abrir uma reflexão no estabelecido e universalmente aceite sobre as máximas forças de curto‐circuito.

Gestão da cadeia de abastecimento de bens de consumo baseada em modelos de previsão lineares

Dissertação apresentada ao Instituto Politécnico do Porto para obtenção do Grau de Mestre em Logística

Caracterização do “warpage” e sua variabilidade no processo produtivo de encapsulamento de circuitos integrados

Nos últimos anos a indústria de semicondutores, nomeadamente a produção de memórias, tem sofrido uma grande evolução. A necessidade de baixar custos de produção, assim como de produzir sistemas mais complexos e com maior capacidade, levou à criação da tecnologia WLP (Wafer Level Packaging). Esta tecnologia permite a produção de sistemas mais pequenos, simplificar o fluxo do processo e providenciar uma redução significativa do custo final do produto. A WLP é uma tecnologia de encapsulamento de circuitos integrados quando ainda fazem parte de wafers (bolachas de silício), em contraste com o método tradicional em que os sistemas são individualizados previamente antes de serem encapsulados. Com o desenvolvimento desta tecnologia, surgiu a necessidade de melhor compreender o comportamento mecânico do mold compound (MC - polímero encapsulante) mais especificamente do warpage (empeno) de wafers moldadas. O warpage é uma característica deste produto e deve-se à diferença do coeficiente de expansão térmica entre o silício e o mold compound. Este problema é observável no produto através do arqueamento das wafers moldadas. O warpage de wafers moldadas tem grande impacto na manufatura. Dependendo da quantidade e orientação do warpage, o transporte, manipulação, bem como, a processamento das wafers podem tornar-se complicados ou mesmo impossíveis, o que se traduz numa redução de volume de produção e diminuição da qualidade do produto. Esta dissertação foi desenvolvida na Nanium S.A., empresa portuguesa líder mundial na tecnologia de WLP em wafers de 300mm e aborda a utilização da metodologia Taguchi, no estudo da variabilidade do processo de debond para o produto X. A escolha do processo e produto baseou-se numa análise estatística da variação e do impacto do warpage ao longo doprocesso produtivo. A metodologia Taguchi é uma metodologia de controlo de qualidade e permite uma aproximação sistemática num dado processo, combinando gráficos de controlo, controlo do processo/produto, e desenho do processo para alcançar um processo robusto. Os resultados deste método e a sua correta implementação permitem obter poupanças significativas nos processos com um impacto financeiro significativo. A realização deste projeto permitiu estudar e quantificar o warpage ao longo da linha de produção e minorar o impacto desta característica no processo de debond. Este projecto permitiu ainda a discussão e o alinhamento entre as diferentes áreas de produção no que toca ao controlo e a melhoria de processos. Conseguiu–se demonstrar que o método Taguchi é um método eficiente no que toca ao estudo da variabilidade de um processo e otimização de parâmetros. A sua aplicação ao processo de debond permitiu melhorar ou a fiabilidade do processo em termos de garantia da qualidade do produto, como ao nível do aumento de produção.

Agressividade e índice de Apgar

A agressividade é o comportamento que surge transversalmente como queixa isolada ou a par de outras queixas na maioria das crianças com e sem doença, que procuram apoio em saúde mental infantil. Nessas crianças, e a partir da recolha dos dados anamnesicos, tem-se verificado a constância de registo, no Livro do Bebé, de Índice de Apgar ≤ 9 ao primeiro minuto. Este estudo exploratório pretendeu analisar a hipótese teórica de que o Índice de Apgar abaixo de 10 ao primeiro minuto pode ser representativo de sofrimento fetal intraparto ou perinatal e assim fragilizar os circuitos neuronais das emoções tendo como consequência o surgimento, ao longo do desenvolvimento infantil e juvenil, de dificuldades na capacidade de gestão ou controlo das emoções, com comportamentos opositivos e/ou agressivos, como resposta defensiva de luta e fuga. Utilizou-se uma amostra de crianças inscritas no serviço de consulta externa de saúde mental infantil e juvenil, e verificou-se se as queixas de perturbação do comportamento com agressividade, formuladas no momento do acolhimento ao serviço, estão relacionadas com o Índice de Apgar ≤ 9 ao primeiro minuto e/ou com os registos de sofrimento fetal. Procurou-se, numa amostra aleatória de crianças sem queixa formulada no serviço de consulta externa de saúde mental infantil e juvenil, perceber as diferenças ou semelhanças dos registos de nascimento relativamente à amostra de crianças inscritas. Foi ainda auscultada a opinião dos profissionais dos serviços de obstetrícia e neonatologia – pediatria, mediante a aplicação de um questionário, no sentido de recolher as opiniões dos profissionais de saúde que lidam com o parto, que avaliam o Índice de Apgar dos recém – nascidos e que os seguem durante as primeiras horas ou dias de vida. Das conclusões a que chegamos, salienta-se que o sofrimento fetal intraparto pode ser predictor de dificuldades de controlo emocional traduzidas em alterações do comportamento com agressividade em situações de stress. Não se conclui que o Índice de Apgar ≤ 9 pode ser predictor de alterações do comportamento com agressividade em situações de stress, uma vez que os registos de ocorrências de sofrimento fetal intraparto e os registos do Índice de Apgar ao primeiro minuto são, na amostra de crianças com queixa, díspares, relacionando-se no entanto de modo estatisticamente significativo na amostra de crianças sem queixa. III No entanto, e apesar das dificuldades metodológicas, fica a certeza de haver mais percursos a percorrer nesta direcção para a compreensão dos distúrbios emocionais e a agressividade.

Procedimento de distribuição de hemoderivados no Centro Hospitalar de São João, EPE

Introdução: A distribuição de Hemoderivados está associada a um circuito especial e que dá cumprimento ao Despacho Conjunto nº 1051/2000 (2ª série) de 14 de Setembro, publicado no Diário da República nº 251 de 30 de Outubro 2000 que regula o registo de medicamentos derivados do plasma. Isto acontece devido à natureza destes medicamentos que, por serem derivados do plasma humano, acarretam risco biológico, sendo sempre acompanhados de certificados de análise emitidos pelo INFARMED e que asseguram a sua segurança. Todas as actividades referentes à requisição, distribuição e administração de Hemoderivados têm de ser registadas num modelo de registo oficial, o que torna mais fácil a rastreabilidade da medicação dispensada e leva a um maior controlo desta. Desde a prescrição médica até à administração da medicação existem diversos passos que têm de ser realizados e que envolvem o preenchimento da requisição oficial, sendo indispensável a realização de todas as tarefas com o maior cuidado de forma a possibilitar uma dispensa de medicação correcta e eficaz, seguindo todos os parâmetros legislados. Material e Métodos: Realizou-se um estudo observacional, do tipo descritivo simples que permitiu verificar o conjunto de procedimentos compreendidos entre a realização da prescrição médica e a recepção da medicação preparada pelos Serviços Farmacêuticos, circuito que envolve diversos profissionais, nomeadamente Médicos, Técnicos de Diagnóstico e Terapêutica (TDT), Assistentes Operacionais (AO), Técnicos Superiores de Saúde (TSS), entre outros. Para a realização do estudo utilizou-se como base o período de estágio realizado nos circuitos especiais de distribuição de medicamentos no Centro Hospitalar de São João, EPE (CHSJ, EPE). Para a demonstração dos resultados realizou-se um fluxograma, utilizando o software Microsoft Office Visio 2010®, em que se pode verificar todos os passos necessários até a medicação ser administrada ao doente. Resultados: Os resultados encontram-se esquematizados na forma de um fluxograma que explica, de forma sucinta, todo o circuito especial de distribuição dos Hemoderivados desde a prescrição feita pelo médico até à recepção da medicação por parte dos serviços clínicos. Discussão / Conclusões: O circuito de distribuição de Hemoderivados adoptado pelo CHSJ, EPE segue todos os passos que permitem a correcta dispensa e administração da medicação. É imperativo que todas as partes envolvidas neste circuito tenham consciência de todos os aspectos que envolvem este tipo de distribuição, nomeadamente os aspectos burocráticos, ou seja, o correcto preenchimento do modelo oficial e que permite registar todas as actividades referentes à requisição, distribuição e administração de Hemoderivados.

Procedimento de distribuição de estupefacientes e psicotrópicos no Centro Hospitalar de São João, EPE

Introdução: A distribuição de medicamentos estupefacientes e psicotrópicos exige um tipo de distribuição especial, dada as suas características particulares. Neste sentido, por imposição legal e pelas características do próprio medicamento é necessário um circuito especial de distribuição, encontrando-se implementada no Centro Hospitalar de São João, EPE (CHSJ, EPE) a distribuição mista. A distribuição mista inicia-se com uma prescrição médica por doente, sendo a dispensa da medicação feita por Serviço Clínico (SC) quando o stock do mesmo se encontra com níveis mínimos, procurando repôr as quantidades que já foram consumidas. Este trabalho pretende uma análise pormenorizada do procedimento de distribuição de estupefacientes e psicotrópicos nesta instituição, dando a conhecer os cuidados especiais envolvidos. Material e Métodos: Utilizou-se como método de trabalho o estudo observacional, descritivo simples, com o intuito de analisar quais os procedimentos aplicados na distribuição de Estupfacientes e Psicotrópicos no CHSJ, EPE, desde a elaboração da prescrição médica, até à dispensa da medicação e sua entrega pelos Serviços Farmacêuticos, analisando igualmente quais os profissionais envolvidos nas diferentes etapas do processo. Resultados: Os resultados foram apresentados através de um fluxograma, utilizando o Microsoft Visio 2010®. Discussão de Resultados/Conclusões: O circuito estabelecido para a dispensa de estupefacientes e psicotrópicos visa o máximo controlo da medicação administrada e evitar a sua associação a actos ilícitos. Dada a burocracia associada a este circuito de distribuição, o reajuste do modelo de receita médica relativa a estas substâncias para o formato electrónico seria benéfico. Esta medida evitaria a circulação de papel nos serviços, permitiria um fácil controlo dos pedidos de requisição pela enfermagem, evitaria a deslocação dos Assistentes Operacionais dos SC à Farmácia e facilitaria o processo de validação, sem que a segurança do circuito fosse posta em causa.

Aplicação de dispositivos analógicos reconfiguráveis

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Bancada laboratorial remota para o ensino da electrónica

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

O comportamento dos ajustes posturais antecipatórios na tibio-társica na sequência de levantar em indivíduos com doença de Parkinson

Introdução: A sequência de movimento de sentado para de pé (SPP) exige um elevado controlo postural (CP). Em indivíduos com doença de Parkinson (DP), os circuitos que envolvem os ajustes posturais antecipatórios (APA’s) parecem estar afetados, refletindo-se numa diminuição do CP com repercussões nesta sequência de movimento. Objetivo: Avaliar o comportamento dos APA’s na tibio-társica na sequência de movimento SPP em indivíduos com DP. Métodos: Recorreu-se ao estudo de 4 casos com DP, com tempo de evolução entre os 3 e 17 anos, objeto de uma intervenção de fisioterapia baseada nos princípios do Conceito de Bobath durante 12 semanas. Antes (M0) e após (M1) a intervenção procedeu-se ao registo eletromiográfico dos músculos tibial anterior (TA) e solear (SOL) bilateralmente e durante a sequência de SPP. Adicionalmente foram também utilizadas a Escala de Equilíbrio de Berg, a Modified Falls Efficacy Scale (MFES) e a Classificação Internacional de Funcionalidade (CIF), para, indiretamente, averiguar o impacto funcional da reorganização dos APA’s. Resultados: Em M0 os resultados sugerem uma diminuição APA’s, uma vez que se observou: 1) diferentes tempos de ativação do TA e do SOL entre membros e 2) uma ativação prévia do SOL ao TA para os participantes A, C e D. Em M1, observou-se uma aproximação ao comtemplado para os APA’s para a maioria dos indivíduos. Os resultados na escala de Berg e MFES, de M0 para M1, sugerem um aumento do equilíbrio e da capacidade de confiança na maioria dos participantes (A, 21/42 pontos, B manteve a pontuação final 31 pontos, C, 50/54 pontos e D 45/53 pontos na escala de Berg; A, 30/43 pontos, B, 21/18 pontos, C, 70/68 pontos e D, 40/64 pontos na MFES;). Também se observaram melhorias nas atividades e participação da CIF. Conclusão: nos indivíduos em estudo verificou-se, de uma forma geral, uma modificação no sentido da aproximação do período comtemplado para os APA’s, em M1. Nos sujeitos A, C, e D verificou-se uma modificação do tempo de activação do SOL em função da actividade do TA em M1. No individuo B, à esquerda não se verificou o mesmo comportamento, verificou-se a activação inversa do SOL ao TA.