Classificação de atividade eletromiográfia facial de indivíduos saudáveis e com hanseníese por meio de máquina de vetores de suporte

A number of studies in the areas of Biomedical Engineering and Health Sciences have employed machine learning tools to develop methods capable of identifying patterns in different sets of data. Despite its extinction in many countries of the developed world, Hansen’s disease is still a disease that affects a huge part of the population in countries such as India and Brazil. In this context, this research proposes to develop a method that makes it possible to understand in the future how Hansen’s disease affects facial muscles. By using surface electromyography, a system was adapted so as to capture the signals from the largest possible number of facial muscles. We have first looked upon the literature to learn about the way researchers around the globe have been working with diseases that affect the peripheral neural system and how electromyography has acted to contribute to the understanding of these diseases. From these data, a protocol was proposed to collect facial surface electromyographic (sEMG) signals so that these signals presented a high signal to noise ratio. After collecting the signals, we looked for a method that would enable the visualization of this information in a way to make it possible to guarantee that the method used presented satisfactory results. After identifying the method's efficiency, we tried to understand which information could be extracted from the electromyographic signal representing the collected data. Once studies demonstrating which information could contribute to a better understanding of this pathology were not to be found in literature, parameters of amplitude, frequency and entropy were extracted from the signal and a feature selection was made in order to look for the features that better distinguish a healthy individual from a pathological one. After, we tried to identify the classifier that best discriminates distinct individuals from different groups, and also the set of parameters of this classifier that would bring the best outcome. It was identified that the protocol proposed in this study and the adaptation with disposable electrodes available in market proved their effectiveness and capability of being used in different studies whose intention is to collect data from facial electromyography. The feature selection algorithm also showed that not all of the features extracted from the signal are significant for data classification, with some more relevant than others. The classifier Support Vector Machine (SVM) proved itself efficient when the adequate Kernel function was used with the muscle from which information was to be extracted. Each investigated muscle presented different results when the classifier used linear, radial and polynomial kernel functions. Even though we have focused on Hansen’s disease, the method applied here can be used to study facial electromyography in other pathologies.

Frequência de microrganismos em conteúdo vulvovaginal de vacas tratadas com dispositivos intravaginais de progesterona

The dissertation was divided in two studies. With the first, aimed to evaluate the occurrence of microorganisms present in the vulvovaginal region of cows that received intravaginal progesterone devices during the fixed-time artificial insemination (FTAI) programs, and correlate the results with pregnancy rates. Samples were collected from vulvovaginal region of 30 beef cows Guzerá and 30 crossbred dairy cows, and also intravaginal devices, randomly. Of the 120 samples of cows, 60 corresponded to the collections of the period prior to the introduction device (D0) and 60 to the subsequent withdrawal of it (D9); it yielded 100% of bacterial growth, whereas, in most samples, it was found more than one isolated. In D0, the most frequent agent was Escherichia coli (52%), and in D9, Proteus spp and E. coli were the most frequent (32% and 28%, respectively). Regarding intravaginal progesterone devices, in D0 were isolated 37 microorganisms, being predominant those of the genus Bacillus (35%); in D9, 41 colony forming units (CFU) were isolated, of which 36.6% corresponded to Proteus spp. For the analysis of the antimicrobial profile, susceptibility testing was performed by diffusion agar disk, and cows that did not became pregnant after FTAI program were selected, as a future treatment. There resistance 100% to penicillin, and sensitivity, approximately, 90% to gentamicin, both isolates obtained from samples of beef cows and obtained of dairy cows. Regarding pregnancy rate, the 30 beef cows, 11 were diagnosed pregnant (36.7%), 4 (36.4%) treated with reused devices and 7 (63.6%) with new devices, which showed more effective. Of the 30 dairy cows, 15 were pregnant (50%), 8 (53.3%) were implanted with reused devices and 7 (46.7%) with new devices, with no significant differences in pregnancy rates. Because it is a research, females were chosen at random, and factors such as body condition, nutritional management and health weren't priority. With the second study, aimed to analyze the similarity between strains, conducted by technical Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD -PCR). Presence of E. coli and the absence of pregnancy were selection criteria used. From the results, it was observed that most of the isolates wasn't phylogenetically similar, since they showed lower than 85% similarity. The study stressed the importance of E. coli in vulvovaginal microbiota of cows and the presence of phenotypic and genotypic characters of this bacterium on possible reproductive problems.

Classificação de atividade eletromiográfia facial de indivíduos saudáveis e com hanseníase por meio de máquina de vetores de suporte

A number of studies in the areas of Biomedical Engineering and Health Sciences have employed machine learning tools to develop methods capable of identifying patterns in different sets of data. Despite its extinction in many countries of the developed world, Hansen’s disease is still a disease that affects a huge part of the population in countries such as India and Brazil. In this context, this research proposes to develop a method that makes it possible to understand in the future how Hansen’s disease affects facial muscles. By using surface electromyography, a system was adapted so as to capture the signals from the largest possible number of facial muscles. We have first looked upon the literature to learn about the way researchers around the globe have been working with diseases that affect the peripheral neural system and how electromyography has acted to contribute to the understanding of these diseases. From these data, a protocol was proposed to collect facial surface electromyographic (sEMG) signals so that these signals presented a high signal to noise ratio. After collecting the signals, we looked for a method that would enable the visualization of this information in a way to make it possible to guarantee that the method used presented satisfactory results. After identifying the method's efficiency, we tried to understand which information could be extracted from the electromyographic signal representing the collected data. Once studies demonstrating which information could contribute to a better understanding of this pathology were not to be found in literature, parameters of amplitude, frequency and entropy were extracted from the signal and a feature selection was made in order to look for the features that better distinguish a healthy individual from a pathological one. After, we tried to identify the classifier that best discriminates distinct individuals from different groups, and also the set of parameters of this classifier that would bring the best outcome. It was identified that the protocol proposed in this study and the adaptation with disposable electrodes available in market proved their effectiveness and capability of being used in different studies whose intention is to collect data from facial electromyography. The feature selection algorithm also showed that not all of the features extracted from the signal are significant for data classification, with some more relevant than others. The classifier Support Vector Machine (SVM) proved itself efficient when the adequate Kernel function was used with the muscle from which information was to be extracted. Each investigated muscle presented different results when the classifier used linear, radial and polynomial kernel functions. Even though we have focused on Hansen’s disease, the method applied here can be used to study facial electromyography in other pathologies.

Vermiculitas tratadas quimicamente na obtenção de sólidos microporosos como precursores para híbridos inorgânico-orgânicos com aplicações adsortivas

ALVES, Ana paula Melo. Vermiculitas tratadas quimicamente na obtenção de sólidos microporosos como precursores para híbridos inorgânico-orgânicos com aplicações adsortivas. 2009. 124 f. Tese (Doutorado em Quimica) - Centro de Ciências Exatas e da Natureza, Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, PB, 2009.

Atenção Seletiva e Declínio Cognitivo

Introdução: Muitos estudos sobre o envelhecimento, mais especificamente, sobre o declínio cognitivo, enfatizam que uma das funções mentais prejudicadas é a atenção. Também tem sido apontada uma clara associação entre o declínio e a ansiedade e os sintomas de depressão. A associação entre declínio e as variáveis demográficas tem sido encontrada, em particular, uma correlação significativa com a idade. Pretendemos explorar as associações entre a atenção seletiva avaliada pelo Teste de Stroop (Stroop Respostas Corretas_ Leitura, Stroop Respostas Corretas_Cor, Diferença entre Stroop Respostas Corretas_Leitura e Stroop Repostas Corretas_Cor, Stroop Rácio Leitura: divisão das respostas corretas pelo tempo; Stroop Rácio Cor: divisão das respostas corretas pelo tempo e Diferença entre Stroop Rácio Leitura e Stroop Rácio Cor) e o declínio cognitivo avaliado pelo MoCA (como uma variável estratificada por idade e escolaridade e dicotomizada, e como variável contínua), numa amostra de idosos institucionalizados. No caso de obtermos resultados significativos pretende-se verificar o valor preditivo dos resultados obtidos com o teste Stroop (seis variáveis) para o declínio cognitivo (MoCA dicotomizado: ausência/presença de declínio cognitivo), controlando a ansiedade e os sintomas de depressão e as variáveis sociodemográficas, caso encontremos associações significativas entre estas variáveis e declínio cognitivo. Metodologia: A amostra incluiu 140 idosos (média de idades, M = 78,4; Desvio-padrão, DP = 7,48; variação = 60 - 97) sob resposta social em instituições do Distrito de Coimbra que aceitaram responder voluntariamente ou cujos cuidadores concederam o consentimento a uma bateria de testes (incluindo questões sociodemográficas, o MoCA, o Geriatric Anxiety Inventory/GAI, a Geriatric Depression Scale/GDS e o teste de Stroop). Resultados: Da nossa amostra, 52 idosos (37, 1%) apresentam declínio cognitivo versus 88 (62, 9%) que não o apresentam. No que diz respeito às seis variáveis Stroop, o Stroop Respostas Corretas_Leitura apresentou uma média/M = 82, 2 (DP = 32, 47), o Stroop Respostas Corretas_Cor uma M de = 31, 2 (DP = 27, 88), a Diferença entre Stroop Respostas Corretas_Leitura e Stroop Repostas Corretas_Cor uma M de = 50, 34 (DP = 31, 60), o Stroop Rácio_Leitura uma M de = 0, 69 (DP = 0, 27) e o Stroop Rácio_Cor uma M de 0, 26 (DP = 0, 23), a diferença entre Stroop Rácio_Leitura e Stroop Rácio_Cor uma M de = 0, 43 (DP = 0, 26). O MoCA dicotomizado encontrou-se associado ao Stroop Respostas Corretas_Leitura, Stroop Respostas Corretas_Cor, Stroop Rácio_Leitura e Stroop Rácio_Cor. Mostrou-se, também, associado ao GDS e revelou uma associação estatisticamente significativa com a variável sociodemográfica escolaridade×profissão. A idade e escolaridade não foram testadas, uma vez que estratificámos a variável MoCA de acordo com a idade e a escolaridade. O GDS, o Stroop Rácio_Leitura e o Stroop Rácio_Cor mostraram-se preditoras de declínio cognitivo, na regressão logística realizada. Conclusão/Discussão: Mesmo que apenas transversalmente, os resultados confirmam a literatura, uma vez que se verificou associação entre Stroop Respostas Corretas_Leitura, o Stroop Respostas Corretas_Cor, o Stroop Rácio_Leitura e o Stroop Rácio_Cor e o declínio cognitivo, ou seja, confirmou-se que a atenção seletiva é menor quando o idoso revela declínio cognitivo. Embora não se tenha verificado associação entre o MoCA dicotomizado e as diferenças calculadas entre as Respostas Corretas (Stroop Respostas Corretas_Leitura e Stroop Respostas Corretas_Cor) e os Rácios (Stroop Rácio_Leitura e Stroop Rácio_Cor), corroborámos a associação com o GDS. As análises preditivas confirmaram o papel preditivo da atenção seletiva e da sintomatologia depressiva para a presença de declínio cognitivo. Será relevante intervir junto da população idosa, através de reabilitação cognitiva, para melhorar a sua habilidade atencional (atenção seletiva) e, assim, eventualmente reduzir a sintomatologia depressiva e ansiosa e retardar o declínio cognitivo.

O Efeito da Frequência de um Programa de Promoção de Competências Pessoais e Sociais em Crianças Institucionalizadas

A literatura tem evidenciado que as competências pessoais e sociais têm sido relevantes para o desenvolvimento do bem-estar e de um ajustamento psicossocial das crianças e jovens, em geral. É importante estimular os indivíduos a adoptarem uma postura activa, através da aprendizagem de instrumentos para a vida. Os programas que têm como intuito a promoção destas competências, tornam-se fundamentais para que as crianças e jovens cresçam com competências que lhes permitam no futuro, evitar comportamentos disfuncionais e até mesmo acautelar determinadas patologias. Assim, quanto mais cedo a intervenção for realizada, no âmbito das competências sociais e emocionais, mais facilmente o indivíduo reconhece as próprias emoções e as dos outros, desenvolvendo desta forma a habilidade de regular as suas próprias emoções, o que lhes permite também, que num espaço interpessoal possam revelar sentimentos, desejos, opiniões, sempre respeitando os outros, e demonstrando sempre a capacidade de resolução de problemas imediatos, de forma a minimizar a ocorrência de problemas futuros. Neste âmbito desenvolveu-se um estudo quase experimental, do tipo pré e pós teste, sem grupo de controlo, com o objectivo de avaliar o efeito da frequência de um programa de promoção de competências pessoais e sociais ao nível do auto-conceito, da auto-estima, do comportamento assertivo, do efeito de coping e da inteligência emocional. Esta amostra foi constituída por sete crianças do género feminino, com idades compreendidas entre os oito e onze anos de idade institucionalizadas, sendo que todas estas crianças foram submetidas ao programa ―Aprender para Ser‖, o qual foi concebido para treze sessões, tendo durado três meses. Na avaliação final, os resultados revelaram, que as crianças obtiveram melhorias, em todas as dimensões avaliadas, sendo as diferenças estatisticamente significativas ao nível das estratégias de coping (cognitivo-comportamental e activa), comportamento total e agressivo e em todos os resultados dos domínios da inteligência emocional. Isto leva-nos a sugerir a implementação do programa durante mais tempo e a mais crianças para que as competências possam ser desenvolvidas ajudando as crianças a reconhecer, gerir as suas emoções e a apreciarem as perspectivas dos outros, a estabelecendo objectivos positivos, a tomarem decisões responsáveis.

Importância da rugosidade da superfície implantar

Desde 1965 em que se colocaram as primeiras próteses osteointegradas sob os princípios de Brånemark, a implantologia sofreu uma constante e notória evolução e consiste, hoje, na primeira linha de tratamento em reabilitação oral. Os mecanismos que induzem a adesão óssea ou a união entre o implante e o osso, ainda não são perfeitamente conhecidos. As conclusões que se obtiveram das pesquisas, demostraram que a taxa de osteointegração dos impantes e o índice de sucesso relacionam-se com a composição química e com a rugosidade da superfície. Os implantes com rugosidades superficiais possuem maior estabilidade primária e modificam os mecanismos de interação das células com a superfície, quando comparados com os de superfície lisa. Quanto à composição química das superfícies dos implantes, as enriquecidas com cálcio e hidroxiapatite, favorecem e promovem o processo de cicatrização e de deposição óssea. Os estudos comparativos entre as superfícies modificadas por métodos de tratamento físicos e/ou químicos, quando comparados com as superfícies maquinadas, demonstram a superioridade das superfícies rugosas em muitos aspectos biomecânicos, sendo hoje um consenso entre a comunidade científica, a superioridade das superfícies modificadas. Independentemente das evidências científicas apontarem para maiores taxas de sucesso associadas ás superfícies tratadas, ainda há um longo caminho a percorrer para colmatar todas as falhas existentes na atualidade. O objetivo deste trabalho foi a realização de uma revisão bibliográfica, através da pesquisa de artigos da Pubmed, B-On, Science Direct, Scielo de forma a aprofundar conhecimentos das vantagens e desvantagens da rugosidade presente na superfície implantar, assim como alertar os médicos dentistas para a importância a ter com a rugosidade em excesso e tentar perceber qual a rugosidade dita ideal. Não se limitou o tempo de pesquisa mas deu-se relevância a referências científicas dos últimos 20 anos, publicados em língua portuguesa e inglesa.

Vermiculitas tratadas quimicamente na obtenção de sólidos microporosos como precursores para híbridos inorgânico-orgânicos com aplicações adsortivas

ALVES, Ana paula Melo. Vermiculitas tratadas quimicamente na obtenção de sólidos microporosos como precursores para híbridos inorgânico-orgânicos com aplicações adsortivas. 2009. 124 f. Tese (Doutorado em Quimica) - Centro de Ciências Exatas e da Natureza, Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, PB, 2009.

Comportamentos alimentares e saúde oral em voleibolistas

Introdução e objectivos: A saúde oral em atletas é parte essencial para a saúde geral, sendo um factor determinante para a qualidade de vida e desempenho desportivo. Logo, um bom estado de saúde só existirá se a cavidade oral se encontrar ausente de patologias. Os desequilíbrios nutricionais possuem efeitos sobre a cavidade oral, condicionando assim a qualidade de vida e desempenho do atleta. Desta forma, o excesso de ingestão de alguns alimentos podem ser factores de risco para a saúde, tendo conta em que, a etiologia da cárie dentária está relacionada com a ação de microorganismos orais que produzem ácidos orgânicos, a partir do metabolismo dos hidratos de carbono. O objectivo deste estudo foi avaliar a saúde oral bem como os hábitos alimentares e o uso de protetores bucais durante a prática desportiva. Participantes e Métodos: Foram observados 55 atletas de voleibol entre os 15 e 18 anos de ambos os géneros, do clube de voleibol Academia José Moreira e Leixões. Tratou-se de um estudo transversal, no qual foi realizado exame clínico intraoral (índice de cárie CPOd, indice de erosão dentária BEWE) e preenchimento de questinário, em que os indivíduos foram caracterizados em 5 componentes: dados sociodemográficos (idade, peso e estatura), dados sobre perceção de saúde, dados sobre comportamentos de saúde oral, dados sobre prática desportiva e dados sobre comportamentos alimentares (questionário semi-quantitativo de frequência alimentar). A análise estatística descritiva e inferencial dos dados recolhidos foi realizada com o auxílio do programa informático SPSS, versão 23.0. Resultados: Os hábitos de saúde oral não são os mais adequados e a percentagem de atletas que visita o médico dentista é elevada para “só quando tem dores” ou “ocasionalmente”. A média do CPOD geral foi de 4,22 ± 4,55. Não houve diferenças estatisticamente significativas (p>0,05) entre o CPOD geral e o IMC. Nenhum dos atletas usa protetor bucal durante a prática desportiva. Os alimentos mais consumidos foram a carne, fruta, leite, peixe e, biscoitos, bolos e bolachas; e os menos consumidos foram as bebidas alcoólicas, mel ou compotas e café. Conclusão: Os hábitos de higiene oral são um melhor indicador do que o IMC para a presença de cárie. Não há relação direta entre índice CPOD e IMC. Seria importante prestar mais informação sobre vantagens do uso de protetores bucais junto dos atletas e de treinadores bem como, esclarecer que a consistência e as propriedades sensoriais ligadas à textura e à consistência dos alimentos na superfície dentária interferem com a cárie.

Tratamentos de superfície em rolhas de cortiça

Este trabalho foi desenvolvido na empresa Amorim & Irmãos, SA e teve dois objectivos fundamentais. O primeiro centrou-se na análise do processo de tratamento de superfície das rolhas, procurando um produto alternativo ao actualmente implementado na empresa e a sua optimização. O segundo objectivo foi a elaboração de um novo método de determinação da absorção em garrafa, que permitisse a sua determinação sem o conhecimento da massa inicial da rolha. Para a concretização do primeiro objectivo foram estudados doze produtos químicos em comparação com o actualmente utilizado, em que o objectivo foi obter-se forças de extracção entre 15 e 20 daN. Após realização do tratamento de superfície para cada produto foram realizados vários testes laboratoriais, nomeadamente: forças de extracção, vedação em tubo, absorção em garrafa, capilaridade, análise de risco à quantidade de produto adicionado e análise de risco ao tempo de distribuição do tratamento. Após análise global dos resultados obtidos verificou-se que o produto T13, embora apresente forças de extracção no limite inferior ao desejado possui uma boa estabilização. Os produtos T5 e T6 são bons alternativos ao produto actualmente implementado (T8), embora seja necessário ter alguns cuidados no seu manuseamento. O produto T5 como foi considerado mau no teste da absorção em garrafa não poderá ser utilizado para mercados mais distantes (EUA, Austrália e África do Sul) devido ao risco de ocorrência de migração de vinho através da rolha de cortiça. O produto T6 como apresentou um comportamento irregular na análise de risco à quantidade de produto adicionado, e na análise de risco à distribuição de produto, deve-se ter muita atenção à quantidade inserida no tambor assim como o tempo de distribuição. Para a concretização do segundo objectivo foi determinada a absorção em garrafa pelo método actual e comparou-se com o novo método. Apesar do desvio padrão ser de aproximadamente 0,85, pode-se afirmar que o novo método de determinação da absorção em garrafa é um método eficaz que pode ser aprovado pela empresa. Desta forma, foi possível solucionar esta questão e permitir ao laboratório de controlo de qualidade determinar a absorção em garrafa de garrafas de vinho provenientes de clientes.

Estudo do Sujamento da Superfície de Transferência de Calor do Evaporador de uma Bomba de Calor aquecido pelo efluente de uma fábrica de pasta para papel

O presente trabalho tem como principal objectivo a avaliação do sujamento da superfície de transferência de calor do evaporador de uma bomba de calor, quando se utiliza o efluente da fábrica de pasta e papel da Portucel Soporcel em Cacia como fluido de aquecimento. Para a realização deste estudo montou-se uma instalação, composta por uma bomba de calor, um circuito de água de arrefecimento do condensador da bomba de calor e um circuito de água residual quente para o aquecimento do evaporador da bomba de calor. O ensaio decorreu durante um período de 84 dias, durante o qual foram registadas as temperaturas em vários pontos dos circuitos e os caudais de circulação. A evolução temporal da quantidade de calor transferida no evaporador, assim como, a comparação do coeficiente global de transferência de calor em condições ideias e experimentais, permitiu verificar que a razão U/U0 para o evaporador da bomba de calor não teve um comportamento decrescente ao longo do período de ensaio, permitindo concluir que, nas condições operatórias da experiência, não ocorreu sujamento na superfície do evaporador. No estudo de corrosão do cobre quando exposto à água residual em questão, obteve-se, para a velocidade de corrosão, o valor de 1,56 mg/(dm2 .dia), indicando assim que a corrosão do cobre naquele meio é praticamente inexistente.

Controladores repetitivos aplicados a filtros ativos de potência sob variações de carga e de frequência da rede

This work presents the development and modification of techniques to reduce the effects of load variation and mains frequency deviation in repetitive controllers applied to active power filters. To minimize the effects of aperiodic signals resulting from the connection or disconnection of non-linear loads is developed a technique which recognizes linear and nonlinear loads, and operates to reset the controller only when the error due to the transition of considerable value, and the transition is from non-linear to linear load. An algorithm to adapt the gain of the repetitive controller, based on a sigmoid function adaptation, in order to minimize the effects caused by random noise in the measurement system is also used. This work also analyzes the effects of frequency variation and presents the main methods to cope with this situation. Some solutions are the change in the number of samples per period and the variation of the sampling rate. The first has the advantage of using linear design techniques and results in a time invariant system. The second method changes the sampling frequency and leads to a time variant system that demands a difficult analysis of stability. The proposed algorithms were tested using the methods of truncation of the number of samples and the method of changing the sampling rate of the system to compensate possible frequency variations of the grid. Experimental results are presented to validate the proposal.