Sistema automático de prevenção de úlceras por pressão

As úlceras por pressão são um problema de saúde pública que tem vindo a centrar a atenção da comunidade científica da área da saúde. Em consonância, a prevenção constitui um aspecto fulcral do seu controlo. Esta dissertação centra-se na prevenção deste flagelo, desenvolvendo um protótipo para estudo da prevenção das úlceras por pressão através de sistemas de sensores. Um olhar sobre a temperatura corporal e a pressão, enquanto factores etiológicos, levou à construção de um sistema de monitorização destas variáveis. O sistema de monitorização é constituído pela matriz de sensores, pelo circuito de aquisição de dados da matriz, por um microcontrolador que percorre cada um dos nós da matriz, por um sistema de transmissão sem fios e um software de visualização dos dados da matriz. A matriz de sensores, aplicada numa superfície de contacto, cadeira ou cama, está associada a um computador e a um nó sensor sem fios, para que a informação relativa a cada doente possa ser visualizada local e remotamente. Local, porque os dados de temperatura e pressão podem ser acedidos na unidade de cuidados e remotamente, pois a informação enviada sem fios através de um nó XBee, pode ser acedida num computador central, noutra sala, permitindo a monitorização, interpretação e registo dos dados. São apresentadas, neste trabalho, as matrizes de temperatura, uma com 64 sensores (8x8), que serviu de base à construção do circuito de aquisição de dados, outra com 256 sensores (16x16) de temperatura e ainda uma matriz de pressão. Para a matriz de sensores de pressão de 16x16, foram construídos manualmente cada um dos 256 sensores. Foi criado o software de visualização dos dados, obtidos da matriz, utilizando o MatLab, através do qual o utilizador final do sistema poderá aceder aos dados gráfica e numericamente. A aplicação do sistema desenvolvido permitirá medir, em situação de contacto, as alterações da temperatura da pele e pressão, factores estes associados à detecção precoce de úlceras de pressão.

Composição corporal, somatótipo, actividade física e aptidão física, em crianças e adolescentes, em diferentes contextos de participação desportiva

Face ao crescente problema do sedentarismo, a actividade física assume um papel preponderante no combate a este flagelo. Neste sentido, o presente trabalho integra três estudos, em diferentes contextos de participação desportiva, e com os seguintes objectivos: no primeiro estudo, determinar se há diferenças na composição corporal e no somatótipo, em crianças e adolescentes; no segundo estudo, recorrendo à amostra anterior, determinar se há diferenças na aptidão física; e no terceiro estudo, analisar a relação entre os níveis de actividade física habitual, os indicadores de adiposidade e os níveis de aptidão, numa sub-amostra. A amostra foi constituída, nos dois primeiros estudos, por 465 sujeitos, com uma idade média de 13,72±1,64, e no terceiro estudo, por 36 sujeitos, com uma idade média de 15,25±1,03. As características somáticas foram avaliadas segundo o protocolo de Claessens et al. (1990). O índice de massa corporal (IMC) foi obtido pela razão entre o peso (kg) e a altura ao quadrado (m2). No cálculo da percentagem de massa gorda (% MG) recorreu-se às equações de Slaughter et al. (1988). O somatótipo foi avaliado segundo o método antropométrico de Heath-Carter (Carter & Heath, 1990). A aptidão física foi avaliada através das baterias de testes ‘Eurofit’ (Adam et al., 1988) e ‘Prudential Fitnessgram’ (Cooper Institute for Aerobic Research, 1992) e a actividade física por acelerometria (‘Computer Science and Applications’, Inc.). Os resultados do primeiro estudo indicam que não existem diferenças significativas (p > 0,05) na composição corporal e no somatótipo, em função da participação desportiva, enquanto o segundo estudo refere diferenças (p < 0,05), na aptidão física associada à saúde. No terceiro estudo, as crianças e os adolescentes cumprem com as recomendações internacionais de actividade física. De igual forma, a actividade física exibe uma relação negativa com os indicadores de adiposidade e positiva com a aptidão física associada à saúde.

Configuração interferómetrica diferencial para medição de deformação e temperatura

Este documento descreve a implementação de um sistema interferométrico diferencial para a interrogação de redes de Bragg com o objectivo da medição diferencial de deformação e temperatura. Foram implementados dois sistemas de interrogação, um utiliza uma configuração implementada através de instrumentação física, e outro, uma configuração implementada através de instrumentação virtual, desenvolvida com recurso ao ambiente LabVIEW®. O esquema diferencial permite diminuir os efeitos de sensibilidade cruzada indissociáveis a estes sistemas. Foram realizados testes de deformação e temperatura de forma a validar o funcionamento do sistema virtual. Em ambos os casos, os resultados foram próximos dos obtidos com o sistema convencional, verificando-se que a instrumentação virtual é uma forma de aproveitar as vantagens que este esquema de interrogação apresenta: grande sensibilidade e elevada gama dinâmica, e permite reduzir uma de suas desvantagens, o elevado custo. Verificou-se ainda a viabilidade da aplicação da configuração estudada num sistema de análise térmica diferencial para identificação de compostos em amostras desconhecidas. O sistema foi demonstrado utilizando uma mistura de acetona e metanol. Do trabalho realizado nesta dissertação foi possível efectuar algumas publicações que foram submetidas em Revistas e Conferências Científicas. A primeira ao Symposium On Enabling Optical Networks and Sensors SEON - 2010, Anexo A. A segunda à 21st International Conference on Optical Sensors - OFS 2011, Anexo B. E uma terceira submetida à revista Journal of Lightwave Technology, Anexo C.

Oferta e acessibilidade de espaços para a prática de actividade física e desportiva: que relação com a aptidão aeróbia, composição corporal e actividade física em jovens da RAM?

Na última década, tem havido um crescente número de estudos focados na influência do envolvimento físico (EnvF) nos níveis de actividade física (AF). Tem sido assim possível verificar-se que o EnvF incluindo edifícios, infra-estruturas de transporte, elementos de design e instalações recreativas, influenciam os níveis de AF (Powell et al., 2006; Sallis, 2006). A identificação dos factores do EnvF que estão associados à AF dos jovens pode revelar determinantes promissoras e levar ao desenvolvimento de estratégias de intervenção mais eficazes (Sallis, Bauman & Pratt 1998). O presente estudo pretende verificar se, a existência e acessibilidade a determinados espaços físicos para a prática da AF estão associados aos níveis de actividade e Aptidão Física em alunos do 5º e 7º ano de escolaridade da RAM. Metodologia: Neste estudo participaram 2724 sujeitos de ambos os sexos, com uma média de 11,7 + 1,59 anos de idade, pertencentes a oito escolas da RAM. Os alunos foram avaliados nos parâmetros: composição corporal (peso, altura e pregas de adiposidade tricipital e geminal); aptidão aeróbia (teste do vaivém); historial e participação desportiva. A percentagem de Massa Gorda foi calculada através da equação de Slaughter et al. (1988) e os sujeitos classificados em níveis de adiposidade de acordo com as categorias de risco de Lohman (1987). Ao nível do Índice de Massa Corporal (IMC) todos os participantes foram categorizados segundo os valores de referência de Cole et al. (2000 e 2007). Os dados relativos à participação e historial desportivo, grupo de participação, frequência e duração de AF foram obtidos através de questionários. O EnvF foi caracterizado através da oferta de espaços de AF e das características dos mesmos dentro e fora da escola (raio de 800m), com base na observação directa e GPS, e entrevistas aos directores de instalações das escolas. Resultados: Verificou-se a existência de 71 espaços para a prática de AF. Relativamente à totalidade da amostra: 23,6% e 9,2% classificam-se, respectivamente, como sujeitos com excesso de peso e obesidade; 7% revelou participar em AF diária; e 61,7% classifica-se abaixo da zona saudável da aptidão aeróbia. Foram encontradas associações entre a prática desportiva e os indicadores de adiposidade e aptidão aeróbia (p<0,05). A participação desportiva está associada à oferta de espaços existentes dentro e fora das escolas.

Morfologia externa, composição corporal e performance motora do praticante de atletismo madeirense : um estudo em atletas dos 11-17 anos de idade

Os objetivos centrais da presente pesquisa foram quatro: (1) recolher informação nos domínios do crescimento físico humano, composição corporal, tipo físico, aptidão física e prática desportiva do atleta infanto-juvenil praticante de atletismo; (2) estudar a variação associada à idade e ao sexo; (3) investigar as diferenças entre atletas e não-atletas; e (4) identificar os preditores da capacidade funcional. A amostra foi constituída por 105 praticantes de atletismo, 49 do sexo masculino e 56 do sexo feminino, com idades compreendidas entre os 11 e os 17 anos, de cinco clubes da Região Autónoma da Madeira. As variáveis de estudo incluíram a altura, o peso corporal, os diâmetros ósseos, os perímetros musculares, as pregas de adiposidade subcutânea, a massa isenta de gordura (MIG), a massa gorda, o tipo físico, os testes motores, e os anos e as horas de treino semanal. Os ‘scores’ Z, os testes t-student e Mann-Whitney U, a ANOVA e a regressão linear múltipla foram os procedimentos estatísticos utilizados nas análises. O atleta do sexo masculino foi mais alto, pesado, robusto e apresentou mais MIG do que o sexo feminino (p<0,05). Os atletas apresentaram um físico mesomorfo equilibrado (sexo masculino) e meso-endomorfo (sexo feminino). Os rapazes apresentaram valores significativamente superiores na aptidão física geral e específica, comparativamente às raparigas. As raparigas apresentaram melhores desempenhos no ‘sit and reach’(p<0,05). Os valores médios para a altura, peso corporal, testes motores e características da prática desportiva foram superiores nas atletas mais velhas (p<0,05). Os praticantes de atletismo apresentaram menos gordura subcutânea e melhores desempenhos no salto em comprimento sem corrida preparatória e corrida de 12 minutos, do que as não-atletas. A altura, a percentagem de gordura, os anos de prática desportiva e o número de horas de treino por semana foram os preditores que mais contribuíram para explicar a variância nos testes motores.Os resultados demonstraram um dimorfismo entre atletas do sexo masculino e feminino. O treino estava associado a melhores desempenhos nos testes motores e a valores mais baixos de gordura corporal. A altura, a gordura corporal e as características da prática desportiva foram importantes na predição da capacidade funcional.

Sincronização de múltiplas câmaras e controlo de iluminação sobre uma plataforma FPGA

O objetivo deste projeto foi o de realizar a sincronização de pelo menos quatro câmaras individuais, ajustando dinamicamente o frame rate de operação de cada câmara, tendo por base a família de sensores de imagem CMOS NanEye da empresa Awaiba, numa plataforma FPGA com interface USB3. Durante o projeto analisou-se, com a assistência de um supervisor da Awaiba, o sistema core de captura de imagem existente, baseado em VHDL. Foi estudado e compreendido o princípio do ajuste dinâmico do frame rate das câmaras. Tendo sido então desenvolvido o módulo de controlo da câmara, em VHDL, e um algoritmo de ajuste dinâmico do frame rate, sendo este implementado junto com a plataforma de processamento e interface da FPGA. Foi criado um módulo para efetuar a monitorização da frequência de operação de cada câmara, medindo o período de cada linha numa frame, tendo por base um sinal de relógio de valor conhecido. A frequência é ajustada variando o nível de tensão aplicado ao sensor com base no erro entre o período da linha medido e o período pretendido. Para garantir o funcionamento conjunto de múltiplas câmaras em modo síncrono foi implementada uma interface Master-Slave entre estas. Paralelamente ao módulo anteriormente descrito, implementou-se um sistema de controlo automático de iluminação com base na análise de regiões de interesse em cada frame captada por uma câmara NanEye. A intensidade de corrente aplicada às fontes de iluminação acopladas à câmara é controlada dinamicamente com base no nível de saturação dos pixéis analisados em cada frame. Foram desenvolvidas e implementadas variantes do algoritmo de controlo e o seu desempenho foi avaliado em laboratório. Os resultados obtidos na prática evidenciam que a solução implementada cumpre os requisitos de controlo e ajuste da frequência de operação de múltiplas câmaras. Mostrou ser um método de controlo capaz de manter um erro de sincronização médio de 3,77 μs mesmo na presença de variações de temperatura de aproximadamente 50 °C. Foi também demonstrado que o sistema de controlo de iluminação é capaz de proporcionar uma experiência de visualização adequada, alcançando erros menores que 3% e uma velocidade de ajuste máxima inferior a 1 s.