Desenvolvimento de um sistema de medição de distâncias por focagem óptica

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Validação da antropometria e ultrassonografia do braço, para medição dos respectivos compartimentos, em lactentes nascidos pré-termo : contributo para a avaliação corporal do recem-nascido e do lactente

RESUMO: Contexto: Indicadores fidedignos da composição corporal são importantes na orientação das estratégias nutricionais de recém-nascidos e pequenos lactentes submetidos a cuidados intensivos. O braço é uma região acessível para avaliar a composição corporal regional, pela medida dos seus compartimentos. A antropometria e a ultrassonografia (US) são métodos não invasivos, relativamente económicos, que podem ser usados à cabeceira do paciente na medição desses compartimentos, embora esses métodos não tenham ainda sido validados neste subgrupo etário. A ressonância magnética (RM) pode ser usada como método de referência na validação da medição dos compartimentos do braço. Objectivo: Validar em lactentes pré-termo, as medidas do braço por antropometria e por US. Métodos: Foi estudada uma coorte de recém-nascidos admitidos consecutivamente na unidade de cuidados intensivos neonatais, com  33 semanas de idade de gestação e peso adequado para a mesma, sem anomalias congénitas major e não submetidas a diuréticos ou oxigenoterapia no momento da avaliação. Nas vésperas da alta, foram efectuadas medições do braço, com ocultação, pelos métodos antropométrico, ultrassonográfico e RM. As medidas antropométricas directas foram: peso (P), comprimento (C), perímetro cefálico (PC), perímetro braquial (PB) e prega cutânea tricipital (PT). As área braquial total, área muscular (AM) e área adiposa foram calculadas pelos métodos de Jeliffee & Jeliffee e de Rolland-Cachera. Utilizando uma sonda PSH-7DLT de 7 Hz no ecógrafo Toshiba SSH 140A foram medidos os perímetros braquial e muscular e calculadas automaticamente as áreas braquial e muscular, sendo a área adiposa obtida por subtracção. Como método de referência foi utilizada a RM – Philips Gyroscan ACS-NT, Power-Track 1000 ®, 1.5 Tesla com uma antena de quadratura do joelho. Na análise estatística foram utilizados os métodos paramétricos e não paramétricos, conforme adequado. Resultados: Foram incluídas 30 crianças, nascidas com ( ±DP) 30.7 ±1.9 semanas de gestação, pesando 1380 ±325g, as quais foram avaliadas às 35.4 ±1.1 semanas de idade corrigida, quando pesavam 1786 ±93g. Nenhuma das medidas antropométricas, individualmente, constitui um indicador aceitável (r2 <0.5) das medições por RM. A melhor e mais simples equação alternativa encontrada é a que estima a AM (r2 = 0.56), derivada dos resultados da análise de regressão múltipla: AMRM = (P x 0.17) + (PB x 5.2) – (C x 6) – 150, sendo o P expresso em g, o C e o PB em cm. Nenhuma das medidas ultrassonográficas constitui um indicador aceitável (r2 <0.4) das medições por RM. Conclusões: A antropometria e as medidas ultrassonográficas do braço não são indicadores fidedignos da composição corporal regional em lactentes pré-termo, adequados para a idade de gestação.----------ABSTRACT: Background: Accurate predictors for body composition are valuable tools guiding nutritional strategies in infants needing intensive care. The upper-arm is a part of the body that is easily accessible and convenient for assessing the regional body composition, throughout the assessment of their compartments. Anthropometry and by ultrasonography (US) are noninvasive and relatively nonexpensive methods for bedside assessment of the upper-arm compartments. However, these methods have not yet been validated in infants. Magnetic resonance imaging (MRI) may be used as gold standard to validate the measurements of the upper-arm compartments. Objective: To validate the upper-arm measurements by anthropometry and by US in preterm infants. Methods: A cohort of neonates consecutively admitted at the neonatal intensive care unit, appropriate for gestational age, with  33 weeks, without major congenital abnormalities and not subjected to diuretics or oxygen therapy, was assessed. Before the discharge, the upper-arm was blindly measured by anthropometry, US and MRI. The direct anthropometric parameters measured were: weight (W), length (L), head circumference (HC), mid-arm circumference (MAC), and tricipital skinfold thickness. The arm area (AA), arm muscle area (AMA) and arm fat area were calculated applying the methods proposed by Jeliffee & Jeliffee and by Rolland-Cachera. Using the sonolayer Toshiba SSH 140A and the probe PSH-7DLT 7Hz, the arm and muscle perimeters were measured by US, the arm and muscle areas included were automatically calculated, and the fat area was calculated by subtraction. The MR images were acquired on a 1.5-T Philips Gyroscan ACS-NT, Power-Track 1000 scanner, and a knee coil was chosen for the upper-arm measurements. For statistical analysis parametric and nonparametric methods were used as appropriate. Results: Thirty infants born with ( ±SD) 30.7 ±1.9 weeks of gestational age and weighing 1380 ±325g were included in the study; they were assessed at 35.4 ±1.1 weeks of corrected age, weighing 1786 ±93g. None of the anthropometric measurements are individually acceptable (r2 <0.5) for prediction of the measurements obtained by MRI. The best and simple alternative equation found is the equation for prediction of the AMA (r2 = 0.56), derived from the results of multiple regression analysis: AMARM = (W x 0.17) + (MAC x 5.2) – (L x 6) – 150, being the W expressed in g, and L and MAC in cm. None of the ultrasonographic measurements are acceptable (r2 <0.5) predictors for the measurements obtained by MRI. Conclusions: The measurements of the upper-arm by anthropometry and by US are not accurate predictors for the regional body composition in preterm appropriate for gestational age infants.

Concepção de um aparelho de medição 3D da coluna vertebral: Desenvolvimento de um software de detecção de apófises espinhosas e cálculo da distância ântero-posterior

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Projecto e concepção de um dispositivo experimental para medição e caracterização dos esforços aplicados no finca-pés de um caiaque de pista: Investigação, desenho e desenvolvimento

Após o enquadramento da canoagem, como modalidade Olímpica, verificou-se um aumento significativo de estudos e pesquisas acerca da biomecânica da modalidade, o que contribuiu para uma diminuição dos tempos na competição. Contudo poucos foram os que se focaram nas forças desenvolvidas e aplicadas ao caiaque através do finca-pés, criado assim oportunidade de desenvolvimento de dispositivos para a medição das mesmas. Assim, o objectivo primordial é desenvolver um sistema experimental capaz de quantificar as forças geradas em cada um dos lados do finca-pés (esquerdo e direito). Este, deverá não só ser passível de se utilizar em caiaque ergómetro como também num caiaque de pista, permitido avaliar as forças aplicadas durante o ciclo de pagaiada, tanto em compressão como em tracção. A sua concepção baseou-se num modelo de finca-pés já existente, tornando-o compatível com os caiaques de competição mais comercializados, e permitindo que no futuro se possa utilizar na água, bastando para isso apenas possuir um caiaque e embarcar o sistema de medição. Este sistema experimental foi testado em caiaque ergómetro por 7 (sete) sujeitos com níveis distintos: seis homens (um atleta olímpico medalhado e cinco de nível nacional) e uma mulher (de nível de selecção Portuguesa) que, entre outros, realizaram um plano definido por 60s a uma frequência de 75 pagaiadas por minuto, seguido de uma intensa mudança de ritmo e força (Sprint). Após análise dos dados obtidos em cada um dos diferentes sujeitos, conseguimos identificar algumas das suas características, tais como: esforço assimétrico dos membros inferiores; utilização de forma heterogénea da fita do finca-pés; diferença de forças máximas aplicadas entre atletas (Ex.: para um atleta olímpico as forças medidas (Min; Max): Pé Esquerdo (- 444; 1087) N e Pé Direito (- 476; 1068) N); etc. Os resultados não só são bastante promissores como também são motivantes e congruentes com estudos anteriores, nomeadamente Begon et al. 2008 e Sturm 2010 e 2012. Finalmente, consegue-se afirmar, com segurança, que foram alcançados os objectivos propostos com a concepção deste dispositivo de medição de forças. Este permite caracterizar os esforços desenvolvidos no finca-pés por cada membro inferior, com ou sem a fita de suporte, possibilitando aos treinadores e atletas uma visão, para muitos desconhecida, das forças transmitidas e das suas assimetrias. No final, este conhecimento permitirá aos atletas melhorar o seu desempenho desportivo bem como facilitar a gestão desportiva, com base nos principais princípios mecânicos inerentes ao movimento dos atletas desde desporto Olímpico.

Desinfestação de diferentes tipos de papel utilizando o calor solar: estudo dos seus efeitos em estufa e aplicação sob diferentes condições climatéricas

Dissertação de Mestrado em Conservação e Restauro área de especialização: Documentos Gráficos

Desenvolvimento de um oxímetro de pulso e de um sensor de medição de pressão arterial

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Endocardite Plurivalvular com Fenómenos Embólicos Múltiplos Periféricos e Pulmonares a Propósito de um Caso Clínico

A síndrome febril indeterminada no idoso coloca sempre alguma dificuldade diagnóstica. A endocardite infecciosa, pela relativa raridade e pela atipia das suas manifestações é muitas vezes esquecida neste grupo etário, onde outras causas, nomeadamente neoplásicas, são primeiramente consideradas. Os autores apresentam um caso clínico de uma doente idosa com endocardite infecciosa subaguda mitral e tricuspide, cujo diagnóstico foi estabelecido apenas após embolização periférica. Para além de fenómenos embólicos múltiplos, esta doente teve ainda como complicação um aneurisma micótico da artéria femural esquerda a que foi operada.

Vasodilatadores Pulmonares Selectivos na Hipertensão Pulmonar Grave: Utilização de 3 Diferentes Tipos de Endpoint

The therapeutic approach to severe pulmonary arterial hypertension (PAH), whether primary or secondary to connective tissue disorders, thromboembolic phenomena or congenital heart disease with Eisenmenger syndrome, has evolved in recent years following the introduction of selective pulmonary vasodilators, including prostacyclin analogs and endothelin receptor antagonists. AIM: To correlate three different endpoints (6-minute walk test, Tei index and peak tricuspid regurgitation velocity by Doppler echocardiographic study) during follow-up of PAH patients under selective vasodilator therapy. METHODS: Eleven patients (9 female, age 42 +/- 18 years) with severe PAH (> or = 65 mmHg), 64% with Eisenmenger syndrome, in NYHA class > or = II, were assessed during a follow-up of 11 +/- 8 months. Eight patients were already under therapy with iloprost or bosentan. RESULTS: There was no correlation between the three endpoints before and after therapy as assessed by Pearson's correlation coefficient. There was, however, an improvement in all of them after selective vasodilatory therapy. CONCLUSION: Therapeutic response can be accurately measured by the traditional endpoint (6-minute walk test) or by echocardiographic endpoints. However, the lack of correlation between them excludes their use as alternatives in patient follow-up.

Modulação Eletrofisiológica das Aurículas e Veias Pulmonares: Interação da Estimulação Simpática e Parassimpática na Inducibilidade de Fibrilhação Aguda Auricular num Modelo Experimental In Vivo

A influência do sistema nervoso autónomo (SNA) na génese da fibrilhac¸ão auricular (FA) envolve múltiplos mecanismos complexos com impacto nas propriedades eletrofisiológicas cardíacas. A importância dos efeitos da estimulac¸ão autonómica no substrato elétrico auricular e das veias pulmonares (VP) e na vulnerabilidade para FA requer melhor compreensão. Objetivo: Avaliar os efeitos da estimulac¸ão vagal (estim vag) e simpática (estim simp) aguda na condução e refratariedade das aurículas e VP e na indutibilidade de FA no coração de coelho in vivo com inervação autonómica preservada. Métodos: Estudámos 17 coelhos New Zealand de ambos os sexos. Para abordagem de «toráxaberto» procedeu-se a anestesia, entubação e ventilação após bloqueio neuro-muscular. O ECG foi obtido a partir de 3 derivações dos membros. Os eletrogramas foram registados com 4 elétrodos monopolares colocados na superfície epicárdica, distribuídos ao longo das aurículas e com um elétrodo circular adaptado à porção proximal das VP. Estimulou-se o nervo vago cervical direito e o tronco simpático torácico com elétrodos bipolares de platina. Estudámos os períodos refratários efetivos (PRE) e a condução elétrica auricular, entre a aurícula direita lateral-alta (AD) e a aurícula esquerda lateral-alta (AE), e entre AD e VP, em condições basais e durante estim vag, estim simp e estimulação autonómica combinada (dual estim). Para indução de FA, procedeu-se a pacing rápido (50 Hz, 10 s, isolado ou com estim vag, estim simp ou dual estim) com elétrodo bipolar no apêndice auricular direito (AAD), apêndice auricular esquerdo (AAE) e VP. Resultados: Em condições basais: os PRE eram maiores no AAE e registou-se um atraso na ativação da AD para as VP, comparando com a condução interauricular. Durante estim vag ou dual estim: os PRE encurtaram significativamente em todos os locais, o intervalo de condução interauricular variou de 20 ± 4 ms para 30 ± 10 ms (p < 0,05) e 31 ± 11 ms (p < 0,05),respetivamente. Com estim simp obteve-se uma redução significativa dos PRE no AAE e do tempo de condução interauricular para 16 ± 11 ms (p < 0,05). Induziu-se FA em 35 a 53% dos animais com 50 Hz, 65 a 76% com estim vagal ou estim simp, e 75 a 100% com dual estim (p < 0,05). A duração da FA aumentou significativamente durante estim vagal e/ou estim simp. Em 2/3 dos animais com indução de FA com duração >10 s a arritmia terminou imediatamente após interrupção da estim vagal. Conclusões: No coração de coelho inervado in vivo, a estimulação autonómica aguda encurta a refratariedade auricular e das VP, e modifica a velocidade de condução auricular, potenciando a indução e duração de FA. Os resultados sugerem que as variações agudas e a interação da atividade autonómica podem desempenhar um papel importante na fisiopatologia da FA.

Audimetria: problemas qualitativos na medição de comportamentos de consumo

Com o presente trabalho pretendemos divulgar e desenvolver as potencialidades que os sistemas audiométricos oferecem na medição dos comportamentos de consumo dos indivíduos. Sendo um dado inquestionável que o conhecimento dos padrões de consumo é essencial para a definição das estratégias de abordagem dos mercados, não deixa de ser igualmente verídico que, em Portugal, a exploração da audimetria começou por ser uma realidade explorada pelos operadores televisivos.

SMART PANEL: medição, controlo e monitorização num clique

Na sociedade atual, a preocupação com o ambiente, por um lado, e com o conforto e a segurança, por outro, faz com que a sustentabilidade energética se assuma como uma forma de intervenção adequada às exigências de qualidade de vida e à eficiência no âmbito da economia. Nesta conformidade, é incontornável a mais-valia do Smart Panel, um quadro elétrico inteligente criado pela Schneider-Electric com vista à consecução daqueles desideratos. Iremos abordar, neste artigo, a gama de produtos que perfazem esta tecnologia, fazendo uma breve descrição de cada um deles, expondo de seguida um exemplo de aplicação desta tecnologia. Numa fase posterior apresentaremos as vantagens do Smart Panel face à tecnologia tradicional (até hoje a mais comum) no que respeita ao controlo de um quadro elétrico, Sistema de Gestão Técnica Centralizada.

Medição do coeficiente de difusão aparente (ADC) e da anisotropia fraccional (FA) em doentes de Alzheimer

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Implantação Percutânea de Válvulas Pulmonares: Experiência Inicial

Os doentes com cardiopatias submetidos a intervenção cirúrgica com implantação de condutos entre o ventrículo direito e a artéria pulmonar (VD-AP) podem desenvolver estenose e/ou insuficiência pulmonares ao longo do tempo. Nestas situações, associadas a arritmias cardíacas, disfunção ventricular direita e morte súbita, a re-intervenção cirúrgica permanece um desafio pela complexidade, mortalidade e morbilidade significativas. A implantação percutânea de válvulas pulmonares (IPVP), recentemente desenvolvida, representa uma abordagem alternativa para estes doentes. Objectivo: Reportar a experiência inicial com a IPVP, analisando o seu impacto no manejo destes doentes. Material e Métodos: Avaliação prospectiva dos dados clínicos, ecocardiográficos, da ressonância magnética, hemodinâmicos e angiográficos dos doentes submetidos a IPVP. Resultados: Seis doentes em classe funcional igual ou superior a II com disfunção do conduto VD-AP foram submetidos a IPVP. Tinham todos evidência de insuficiência e 5/6 de estenose. O procedimento consistiu na implantação de stents não cobertos no conduto para reforçar a sua rigidez e prevenir fracturas dos stents valvulados pulmonares Melody ® (Medtronic), que foram em seguida implantados com sucesso em todos. Obteve-se uma redução da pressão ventricular direita (94±27 para 44±7mmHg), da relação entre a pressão ventricular direita e esquerda (94±27 para 44±7%), do gradiente do conduto (65±28 para 11±4mmHg) e ausência de regurgitação pulmonar. O procedimento teve uma duração mediana de 180 minutos e decorreu sem complicações major. Os doentes tiveram alta em mediana dois dias após o procedimento. Na última avaliação, em mediana 7,8 meses após o procedimento, os doentes encontramse em classe funcional I (5) ou II (1), sem evidência não invasiva de disfunção do conduto. Conclusões: Os nossos resultados acompanham a experiência actual com esta modalidade terapêutica, com excelentes resultados nestes grupo de doentes complexos. A implementação da IPVP em doentes com cardiopatia congénita que requerem re-intervenção no tracto de saída do ventrículo direito tem-se revelado uma técnica promissora, embora complexa, alternativa a mais uma intervenção cirúrgica.

Aquisição por Visão Artificial e Medição Automática de Micro Dureza Vickers

O ensaio de dureza, e mais concretamente o ensaio de micro dureza Vickers, é no universo dos ensaios mecânicos um dos mais utilizados quer seja na indústria, no ensino ou na investigação e desenvolvimento de produto no âmbito das ciências dos materiais. Na grande maioria dos casos, a utilização deste ensaio tem como principal aplicação a caracterização ou controlo da qualidade de fabrico de materiais metálicos. Sendo um ensaio de relativa simplicidade de execução, rapidez e com resultados comparáveis e relacionáveis a outras grandezas físicas das propriedades dos materiais. Contudo, e tratando-se de um método de ensaio cuja intervenção humana é importante, na medição da indentação gerada por penetração mecânica através de um sistema ótico, não deixa de exibir algumas debilidades que daí advêm, como sendo o treino dos técnicos e respetivas acuidades visuais, fenómenos de fadiga visual que afetam os resultados ao longo de um turno de trabalho; ora estes fenómenos afetam a repetibilidade e reprodutibilidade dos resultados obtidos no ensaio. O CINFU possui um micro durómetro Vickers, cuja realização dos ensaios depende de um técnico treinado para a execução do mesmo, apresentando todas as debilidades já mencionadas e que o tornou elegível para o estudo e aplicação de uma solução alternativa. Assim, esta dissertação apresenta o desenvolvimento de uma solução alternativa ao método ótico convencional na medição de micro dureza Vickers. Utilizando programação em LabVIEW da National Instruments, juntamente com as ferramentas de visão computacional (NI Vision), o programa começa por solicitar ao técnico a seleção da câmara para aquisição da imagem digital acoplada ao micro durómetro, seleção do método de ensaio (Força de ensaio); posteriormente o programa efetua o tratamento da imagem (aplicação de filtros para eliminação do ruído de fundo da imagem original), segue-se, por indicação do operador, a zona de interesse (ROI) e por sua vez são identificadas automaticamente os vértices da calote e respetivas distâncias das diagonais geradas concluindo, após aceitação das mesmas, com o respetivo cálculo de micro dureza resultante. Para validação dos resultados foram utilizados blocos-padrão de dureza certificada (CRM), cujos resultados foram satisfatórios, tendo-se obtido um elevado nível de exatidão nas medições efetuadas. Por fim, desenvolveu-se uma folha de cálculo em Excel com a determinação da incerteza associada às medições de micro dureza Vickers. Foram então comparados os resultados nas duas metodologias possíveis, pelo método ótico convencional e pela utilização das ferramentas de visão computacional, tendo-se obtido bons resultados com a solução proposta.

Desenvolvimento de sistemas de medição interferométrica para a calibração de distanciómetros

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica