Long-term biosignals visualization and processing

Thesis submitted in the fulfillment of the requirements for the Degree of Master in Biomedical Engineering

Utilização de sensores de baixo custo na medição de monóxido de carbono no ar ambiente

Nos últimos anos tem-se assistido à introdução de novos dispositivos de medição da poluição do ar baseados na utilização de sensores de baixo custo. A utilização menos complexa destes sistemas, possibilita a obtenção de dados com elevada resolução temporal e espacial, abrindo novas oportunidades para diferentes metodologias de estudos de monitorização da poluição do ar. Apesar de apresentarem capacidades analíticas distantes dos métodos de referência, a utilização destes sensores tem sido sugerida e incentivada pela União Europeia no âmbito das medições indicativas previstas na Diretiva 2008/50/CE, com uma incerteza expandida máxima de 25%. O trabalho desenvolvido no âmbito da disciplina de Projeto consistiu na escolha, caracterização e utilização em medições reais de um sensor de qualidade do ar, integrado num equipamento protótipo desenvolvido com esse fim, visando obtenção uma estimativa da incerteza de medição associada à utilização deste dispositivo através da aplicação da metodologia de demonstração de equivalência de métodos de medição de qualidade do ar definida pela União Europeia. A pesquisa bibliográfica realizada permitiu constatar que o monóxido de carbono é neste momento o parâmetro de qualidade do ar que permite ser medido de forma mais exata através da utilização de sensores, nomeadamente o sensor eletroquímico da marca Alphasense, modelo COB4, amplamente utilizado em projetos de desenvolvimento neste cotexto de monitorização ambiental. O sensor foi integrado num sistema de medição com o objetivo de poder ser utlizado em condições de autonomia de fornecimento de energia elétrica, aquisição interna dos dados, tendo em consideração ser o mais pequeno possível e de baixo custo. Foi utlizado um sistema baseado na placa Arduino Uno com gravação de dados em cartão de memória SD, baterias e painel solar, permitindo para além do registo das tensões elétricas do sensor, a obtenção dos valores de temperatura, humidade relativa e pressão atmosférica, com um custo global a rondar os 300 euros. Numa primeira fase foram executados um conjunto de testes laboratoriais que permitiram a determinação de várias características de desempenho em dois sensores iguais: tempo de resposta, a equação modelo do sensor, avaliação da repetibilidade, desvio de curto e longo termo, interferência da temperatura e histerese. Os resultados demonstraram um comportamento dos sensores muito linear, com um tempo de resposta inferior a um minuto e com uma equação modelo do sensor dependente da variação da temperatura. A estimativa da incerteza expandida laboratorial ficou, para ambos os sensores, abaixo dos 10%. Após a realização de duas campanhas reais de medição de CO em que os valores foram muito baixos, foi realizada uma campanha de quinze dias num parque de estacionamento subterrâneo que permitiu a obtenção de concentrações suficientemente elevadas e a comparação dos resultados dos sensores com o método de referência em toda a gama de medição (0 a 12 mol.mol-1). Os valores de concentração obtidos pelos dois sensores demonstraram uma excelente correlação com o método de referência (r2≥0,998), obtendo-se resultados para a estimativa da incerteza expandida de campo inferiores aos obtidos para a incerteza laboratorial, cumprindo o objetivo de qualidade de dados definido para as medições indicativas de incerteza expandida máxima de 25%. Os resultados observados durante o trabalho realizado permitiram confirmar o bom desempenho que este tipo de sensor pode ter no âmbito de medições de poluição do ar com um caracter mais indicativo.

Classificação de sons urbanos usando motifs e MFCC

A classificação automática de sons urbanos é importante para o monitoramento ambiental. Este trabalho apresenta uma nova metodologia para classificar sons urbanos, que se baseia na descoberta de padrões frequentes (motifs) nos sinais sonoros e utiliza-los como atributos para a classificação. Para extrair os motifs é utilizado um método de descoberta multi-resolução baseada em SAX. Para a classificação são usadas árvores de decisão e SVMs. Esta nova metodologia é comparada com outra bastante utilizada baseada em MFCC. Para a realização de experiências foi utilizado o dataset UrbanSound disponível publicamente. Realizadas as experiências, foi possível concluir que os atributos motif são melhores que os MFCC a discriminar sons com timbres semelhantes e que os melhores resultados são conseguidos com ambos os tipos de atributos combinados. Neste trabalho foi também desenvolvida uma aplicação móvel para Android que permite utilizar os métodos de classificação desenvolvidos num contexto de vida real e expandir o dataset.

Solução Industrial para Controlo de OEE

É cada vez mais forte e natural o desenvolvimento de aplicações móveis. Hoje em dia qualquer pessoa seja de forma amadora ou profissional tenta tirar o máximo partido do seu dispositivo móvel, através de aplicações desenvolvidas para as mais diversas áreas. Um dos sistemas operativos que mais programadores apostam é no Android devido à sua versatilidade e ás suas capacidades enquanto sistema operativo dentro de um smartphone. Para além dessas mais-valias, desenvolver uma aplicação para Android não tem qualquer custo, apenas terá, caso seja uma aplicação para adicionar a Google Play Store, caso contrário pode desenvolver-se qualquer tipo de aplicação sem custos, o que não acontece com outros sistemas operativos. Tendo em conta os custos, é normal as pequenas e médias empresas tentarem investir neste tipo de desenvolvimento, pois evitam gastos em licenciamentos para produzir os seus produtos. Seguindo este contexto, esta dissertação insere-se nesse perfil, isto é, tentar encontrar uma solução com baixos custos e que produza os resultados pretendidos. Através das mais diversas API’s é possível adaptar o sistema operativo Android a qualquer área apenas basta enquadrar da melhor maneira ideias e dar asas à imaginação. Desta forma, esta dissertação irá centrar-se na área industrial, na qual o Android pode e deve ser bastante útil, se for usado com rigor. Irá ser abordado o desenvolvimento de aplicações móveis e serão analisadas as tecnologias envolventes no projeto assim como algumas das principais soluções já implementadas e desenvolvidas por empresas no setor e para o sector industrial. O projeto aborda também de que forma é possível aliar o sistema operativo Android á área industrial de forma a permitir um melhor desempenho por parte de todos em prol da empresa á qual está associado. A necessidade de criação desta aplicação, surgiu numa perspectiva de melhoria contínua, com o objectivo de abandonar o procedimento instituído, que era realizado manualmente, passando a fazê-lo de uma forma automática e mais interativa. O processo será realizado pelos colaboradores e terá sempre o seu contributo, mas de uma forma mais rigorosa, simples e eficiente, aumentando a qualidade do serviço.

Tilt Training Increases Vasoconstrictor Reserve in Patients with Neurocardiogenic Syncope

Neurocardiogenic syncope (NCS) is a common clinical entity resulting from an excessive reflex autonomic response, particularly during orthostatism. Treatment options are controversial and of limited effectiveness. Tilt training (TT) is a promising option to treat these patients. However, its mechanism of action and clinical impact remain unclear. OBJECTIVE: To characterize hemodynamic and autonomic responses during a TT program in patients with NCS refractory to conventional measures. METHODS: We studied 28 patients (50% male, mean age 41±14 years) without structural heart disease, with NCS documented by tilt testing. The TT program included 9 tilt sessions (3 times a week, 30 min) (60° - 6 sessions, 70° - 3 sessions), under ECG and blood pressure monitoring combined with home orthostatic self-training and 10° head-up during sleep. Systolic volume, cardiac output, total peripheral resistance, baroreflex sensitivity and heart-rate variability were computed. Patients were reassessed at 1 month and every 6 months for a maximum of 36 months (24±12 months). RESULTS: Over the course of the TT program there was a significant increase in total peripheral resistance (1485±225 vs. 1591±187 dyn·s·cm(-5), p<0.05), with a decrease in standard deviation (206±60 vs. 150±42, p<0.05). During follow-up, syncope recurred in five patients (19%), with a significant reduction in the number of episodes (4.0±3.2/patient in the 12 months before TT vs. 1.4±0.8/patient post-TT, p<0.05). CONCLUSION: In refractory NCS, TT may be an effective therapeutic option, with long-term benefits. These results appear to be due to an increase in vasoconstrictor reserve combined with a reduction in its variance.

Short QT Syndrome Presenting As Syncope: How Short Is Too Short?

We report the case of a 52-year-old man who presented to our emergency department (ED) after three episodes of syncope in the seven hours before admission. During his stay in the ED he had recurrent ventricular tachycardia (VT) requiring external electrical cardioversion. A 12-lead electrocardiogram (ECG) showed a short QT (SQT) interval (270 ms, QTc 327 ms), with frequent R-on-T extrasystoles triggering sustained polymorphic VT. After exclusion of other precipitating causes, the patient was diagnosed as having SQT syndrome (SQTS) according to the Gollob criteria. To our knowledge, this is the first known documentation of an SQT-caused arrhythmic episode on a 12-lead ECG, as well as the first reported case of SQTS in Portugal. The patient received an implantable cardioverter-defibrillator and was discharged. At a follow-up assessment 14 months later he was symptom-free, interrogation of the device showed no arrhythmic events, and the ECG showed a QT interval of 320 ms (QTc 347 ms).

Sistema de monitorização de energia eléctrica

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Formas Típicas e Atípicas da Doença de Kawasaki

Introdução — A doença de Kawasaki (DK) tem vindo a aumentar de frequência. O seu diagnóstico obedece a critérios clínicos, sendo por vezes difícil. Ultimamente tem-se prestado particular atenção às formas atípicas ou incompletas da doença, sobretudo porque nestas tem sido descrita uma maior incidência de complicações cardiovasculares. Objectivos — Identificar critérios que possam levar ao diagnóstico precoce da doença, particularmente nas formas atípicas. Material e Métodos — Estudo retrospectivo de todas as crianças do Serviço com o diagnóstico de D.K. entre 1984 e 1994. Registou-se o sexo e idade dos doentes (dts) e procurou-se a presença de critérios diagnósticos, bem como de sintomas e sinais adicionais. Analisaram-se os valores laboratoriais, os electrocardiogramas (ECG) e os ecocardiogramas (ECO), tendo-se verificado a terapêutica prescrita. Resultados — Num total de 67 dts, a idade média foi de 3,7 anos, com uma relação de sexos M/F: 1,8/1. Foram criados dois grupos, sendo o Grupo I (n=48) de dts com formas típicas de DK e o Grupo II (n=19) de dts com formas atípicas de D.K.. Nos dois grupos não houve diferenças quanto à idade, à relação M/F e aos achados laboratoriais. Os sinais e sintomas adicionais ocorreram do mesmo modo, à excepção da hepato-esplenomegalia que ocorreu mais no Grupo I. Na análise dos ECG não se encontram arritmias, observando-se outras alterações em 6 dts do Grupo I. Todos os dts fizeram ECO no 1.2 dia de observação, em média 15 dias após o início da doença. ECO anormal surgiu em 36 dts, 33 com alterações das coronárias [Grupo I = 26 (54%); Grupo II = 7 (26%)]. Nos dts do Grupo II o atingimento coronário verificou-se nas crianças mais novas (média = 1,7 anos)havendo uma menor relação M/F (1:3/1). A terapêutica com gamaglobulina foi feita com a mesma frequência nos dois grupos (média = 48%), bem como a terapêutica com ácido acetilsalicílico (média = 91%). Conclusão — A estrita adesão aos critérios diagnósticos de D.K. pode levar ao não reconhecimento de formas atípicas da doença. No presente estudo não foi possível identificar critérios que possam contribuir seguramente para o diagnóstico precoce de DK, sendo no entanto de salientar que as formas atípicas ocorreram numa idade mais precoce registando-se também maior prevalência de alterações coronárias no sexo feminino. A referência para ecocardiografia foi tardia e a terapêutica com gama-globulina foi administrada em menos de metade dos casos.

WIFI indoor positioning for mobile devices, an application for the UJI Smart Campus

Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies.

Strategic Noise Mapping with GIS for the Universitat Jaume I Smart Campus: best methodology practices

Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies.

UJI's Smart Campus: Place Finder App

Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies.

Concomitância de infecção chagásica e esquistossomose numa população brasileira

A população estudada, composta de 201 indivíduos do sexo masculino, 85% dos quais com idade superior a 30 anos, exibiu elevada prevalência de esquistossomose mansônica (95% pela intradermoreação e 79% pela reação de hemaglutinação), bem como sorologia positiva para T. cruzi em pelo menos 28% dos casos. A severidade da infecção chagásica, avaliada através do ECG e de um exame clínico, mostrou-se bastante superior àquela reportada de diversas outras regiões endêmicas, notadamente o Rio Grande do Sul, e semelhante àquela descrita para Bambuí (M.G.): 47% dos indivíduos com positividade sorológica apresentavam alterações eletrocardiográficas, contra apenas 24% daqueles com sorologia negativa. A correlação entre sorologia e sintomas e sinais clínicos também foi tentada. Embora se trate de região trabalhada pelas equipes da SUCAM, é de se ressaltar que a transmissão de T. cruzi ainda não foi interrompida.

Trypanosoma cruzi: avirulence of the PF strain to Callithrix marmosets

Callithrix jacchus geoffroy marmosets (HumBol. 1812) were injected once subcutaneously with 10.000 parasites/g body weight and followed for a period of six months. The PF strain of Trypanosoma cruzi was used. Follow-up was done through blood cultures, xenodiagnosis, serological tests, and ECG. A small number of normaI animais served as control.

Correlação sorológica eletrocardiográfica para a doença de Chagas em populações rurais não selecionadas do Rio Grande do Sul

O trabalho analisa 4.758 correlações sorológicas eletrocardiográficas feitas em populações rurais não selecionadas de 17 municípios da Zona Sul do Rio Grande do Sul. A sorologia baseou-se na reação de fixação de complemento para doença de Chagas e os ECG foram interpretados segundo critérios da American Heart Association. 330 ECG alterados pertenciam aos 803 indivíduos soropositivos (41,1%) e 1.287 aos 3.955 soronegativos (32,5%). O gradiente de 8,5% a favor dos positivos mostrou-se significativo a nível de p < 0,001. As alterações acompanhadas por diferenças significativas entre positivos e negativos foram justamente aquelas consideradas características de miocardiopatia chagásica (BCRD, HBDAE, extrassistolia ventricular, alterações de ST eTe áreas de necrose e/ou fibrose. Estes fatos permitem concluir que a infecção pelo Trypanosoma cruzi é fator importante de agressão miocárdica numa parcela significativa da população rural da área endêmica de doença de Chagas no Rio Grande do Sul.

On the cloud deployment of a session abstraction for service/data aggregation

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática