Optimización de Arquitecturas de Procesamiento Digital de Señales en Lógica Programable para Aplicaciones en Vuelos No Tripulados

En dispositivos electrónicos de última generación destinados a funciones de comunicación o control automático, los algoritmos de procesamiento digital de señales trasladados al hardware han ocupado un lugar fundamental. Es decir el estado de arte en el área de las comunicaciones y control puede resumirse en algoritmos basados en procesamiento digital de señales. Las implementaciones digitales de estos algoritmos han sido estudiadas en áreas de la informática desde hace tiempo. Sin embargo, aunque el incremento en la complejidad de los algoritmos modernos permite alcanzar desempeños atractivos en aplicaciones específicas, a su vez impone restricciones en la velocidad de operación que han motivado el diseño directamente en hardware de arquitecturas para alto rendimiento. En este contexto, los circuitos electrónicos basados en lógica programable, principalmente los basados en FPGA (Field-Programmable Gate Array), permiten obtener medidas de desempeño altamente confiables que proporcionan el acercamiento necesario hacia el diseño electrónico de circuitos para aplicaciones específicas “ASIC-VLSI” (Application Specific Integrated Circuit - Very Large Scale Integration). En este proyecto se analiza el diseño y la implementación de aquitecturas electrónicas para el procesamiento digital de señales, con el objeto de obtener medidas reales sobre el comportamiento del canal inalámbrico y su influencia sobre la estimación y el control de trayectoria en vehículos aéreos no tripulados (UAV, Unmanned Aerial Vehicle). Para esto se propone analizar un dispositivo híbrido basado en microcontroladores y circuitos FPGA y sobre este mismo dispositivo implementar mediante algoritmo un control de trayectoria que permita mantener un punto fijo en el centro del cuadro de una cámara de video a bordo de un UAV, que sea eficiente en términos de velocidad de operación, dimensiones y consumo de energía.

Validade de um monitor digital de pulso para mensuração de pressão arterial em comparação com um esfigmomanômetro de mercúrio

FUNDAMENTO: Medidas válidas da pressão arterial, em situações clínicas e na comunidade, são essenciais para a monitoração dessa variável em nível populacional. OBJETIVO: Avaliar a validade de um monitor digital de pulso para mensuração da pressão arterial em adolescentes, em comparação com um esfigmomanômetro de mercúrio. MÉTODOS: Um estudo de validação foi realizado na cidade de Pelotas, região sul do Brasil. A pressão arterial foi medida duas vezes, utilizando-se dois esfigmomanômetros diferentes: um aparelho digital de pulso OMRON e um aparelho de mesa BD de mercúrio. Metade da amostra foi medida primeiro através do manômetro digital e depois pelo de mercúrio, enquanto a outra metade foi avaliada na ordem inversa. A concordância entre as duas medidas foi avaliada através do método de Bland & Altman. RESULTADOS: 120 adolescentes com idade entre 14 e 15 anos foram incluídos no estudo (50% de cada sexo). A pressão sistólica média entre os meninos foi de 113,7 mmHg (DP 14,2) usando o manômetro de mercúrio e 115,5 mmHg (DP 15,2) usando o aparelho digital. Os valores equivalentes para a pressão diastólica foram 61,5 mmHg (DP 9,9) e 69,6 mmHg (10,2), respectivamente. Entre as meninas, a pressão sistólica média foi de 104,7 mmHg (DP 10,1) usando o manômetro de mercúrio e 102,4 mmHg (DP 11.9) usando o aparelho digital. Os valores equivalentes para a pressão diastólica foram 60,0 mmHg (DP 10,4) e 65,7 mmHg (DP 7,7), respectivamente. CONCLUSÕES: O manômetro digital apresentou alta concordância com o manômetro de mercúrio para medir a pressão arterial sistólica. A concordância foi menor para a pressão arterial diastólica. O uso de equações de correção pode ser uma alternativa para estudos utilizando esse monitor digital de pulso em adolescentes.

Avaliação por imagem da área de gordura visceral e suas correlações com alterações metabólicas

FUNDAMENTO: A obesidade androgênica está associada a um risco maior de distúrbios metabólicos, favorecendo assim a ocorrência de doenças cardiovasculares e outras morbidades. OBJETIVO: Verificar a influência da área de tecido adiposo visceral (ATAV), medida pela tomografia computadorizada, sobre alterações metabólicas em adultos e idosos. MÉTODOS: Tomografias computadorizadas e valores de lipoproteínas: o colesterol total e frações, os triglicérides, a glicemia e o ácido úrico foram obtidos de 194 indivíduos estratificados por sexo, grupo etário e massa corporal, e analisados utilizando os testes de correlação e de média. RESULTADOS: Os idosos apresentaram maiores valores da ATAV, glicemia, ácido úrico e colesterol total. As maiores correlações foram encontradas entre a ATAV, os triglicérides e o VLDL-c (r > 0,5; p < 0,01), em ambos os grupos etários. A média da área de tecido adiposo visceral mostrou-se sempre mais elevada quando os valores de triglicérides e de glicemia estavam alterados, em ambos os grupos etários. CONCLUSÃO: A maioria dos exames apresentou forte correlação com a ATAV considerada de risco para alterações metabólicas. Em idosos, a área de tecido adiposo visceral de risco parece ser superior a de adultos.

Relação entre imagem adrenérgica cardíaca e teste ergométrico na insuficiência cardíaca

FUNDAMENTO: Na insuficiência cardíaca, o teste ergométrico (TE) avalia capacidade funcional, um determinante de prognóstico. A cintilografia com I¹²³ MIBG mostra a ativação simpática cardíaca. OBJETIVO: Avaliar a associação entre as variáveis do TE e as alterações da cintilografia com I¹²³ MIBG. MÉTODOS: Foram submetidos 23 pacientes (FEVE < 45%) à cintilografia com I¹²³ MIBG e separados em: G1) taxa de Washout < 27%; G2) > 27%. Esses pacientes realizaram TE, onde foram analisadas: pressão arterial sistólica no pico do esforço (PASP), frequência cardíaca no pico do esforço (FCP), variação da pressão arterial sistólica intraesforço (Δ PAS), reserva cronotrópica e capacidade funcional em METs. Utilizaram-se para a análise estatística, o teste t de Student ou o teste U de Mann-Whitney, o coeficiente de Spearman e o coeficiente de regressão linear. RESULTADOS: A PASP (G1: 181,00 ± 28,01; G2: 153,27 ± 27,71, p = 0,027), a Δ PAS [G1: 64 (47,5-80,5); G2: 36 (25-47) mmHg, p = 0,015], a FCP (G1: 136,91 ± 19,66; G2: 118,45 ± 13,98 bpm, p = 0,018), a reserva cronotrópica (G1: 70,42 ± 17,94; G2: 49,47 ± 14,89%, p = 0,006) e a capacidade funcional [G1: 8,37 (6,47-10,27); G2: 4,42 (2,46-6,38) METs, p = 0,003] foram menores no G2. Houve correlação negativa entre taxa de Washout com PASP (r = -0,505, p = 0,014), Δ PAS (r = -0,493, p = 0,017) e capacidade funcional (r = -0,646, p = 0,001). Após regressão linear, PASP (r = -0,422, p = 0,016) e capacidade funcional (r = -0,804, p = 0,004) foram associadas com taxa de Washout. CONCLUSÃO: Em pacientes com insuficiência cardíaca, PASP e capacidade funcional foram as varáveis mais associadas com a taxa de Washout.

Software livre e de código aberto para avaliação de imagens de angiotomografia de coronárias

FUNDAMENTO: A estandardização do padrão de imagens utilizada dentro da medicina foi realizada em 1993 por meio do padrão DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine). Diversos exames utilizam esse padrão e cada vez mais são necessários softwares capazes de manipular esse tipo de imagem, porém esses softwares geralmente não têm o formato livre e de código aberto, e isso dificulta o seu ajuste para os mais diferentes interesses. OBJETIVO: Desenvolver e validar um software livre e de código aberto capaz de manipular imagens DICOM de exames de angiotomografia de coronárias. MÉTODOS: Desenvolvemos e testamos o software intitulado ImageLab na avaliação de 100 exames selecionados de forma randômica por meio de um banco de dados. Foram realizadas 600 análises divididas por dois observadores utilizando o ImageLab e um outro software comercializado junto a aparelhos de tomografia computadorizada Philips Brilliance, na avaliação da presença de lesões e placas coronarianas nos territórios do Tronco da Coronária Esquerda (TCE) e na Artéria Descendente Anterior (ADA). Para avaliar as concordâncias intraobservador, interobservadores e intersoftware, utilizamos concordância simples e estatística Kappa. RESULTADOS: As concordâncias observadas entre os softwares foram em geral classificadas como substancial ou quase perfeitas na maioria das comparações. CONCLUSÃO: O software ImageLab concordou com o software Philips na avaliação de exames de angiotomografia de coronárias especialmente em pacientes sem lesões, com lesões inferiores a 50% no TCE e inferiores a 70% na ADA. A concordância para lesão >70% na ADA foi menor, porém isso também é observado quando se utiliza o padrão de referência anatômico.

Estetoscópio digital como ferramenta inovadora no ensino da ausculta cardíaca

O exame físico cardiovascular, em particular a ausculta cardíaca, é uma das habilidades clínicas mais difíceis para os alunos durante seu treinamento médico. Estudos sugerem que o uso de tecnologias, como o estetoscópio digital, aumente a acurácia do exame clínico, entretanto, seu impacto no ensino da propedêutica da ausculta cardíaca em alunos de graduação de Medicina não é conhecido. O objetivo é demonstrar a utilidade do estetoscópio digital, em comparação com métodos tradicionais, como instrumento de ensino da ausculta cardíaca. Estudo de intervenção, longitudinal, controlado, unicêntrico e randomizado. Foram inscritos 38 alunos de medicina para um curso de semiologia cardiovascular com duração de oito semanas. Definiu-se um programa com aulas expositivas e à beira do leito nas enfermarias de Cardiologia. Nas aulas práticas, os alunos foram randomizados em dois grupos: 1) (n = 21) estetoscópio digital (Littmann® modelo 3200, 3M); e 2) (n = 17) estetoscópios convencionais. Foi realizada uma avaliação pré-treinamento, através de um teste utilizando o software Heart Sounds®, que foi repetida ao final do curso. As médias das avaliações foram comparadas pelo teste T pareado e não pareado. Observa-se que, ao final do curso, houve uma melhora significativamente maior no grupo que utilizou o estetoscópio digital (51,9%) quando comparado ao grupo que utilizou o estetoscópio convencional (29,5%). Intervenções de curta duração para o ensino de semiologia cardíaca são capazes de contribuir de modo significativo para melhora da proficiência da identificação dos sons cardíacos. O uso do estetoscópio digital demonstrou ser um fator positivo no ensino dessas habilidades.