Sistema de reconhecimento biométrico baseado no electrocardiograma

Este projecto pretende criar uma plataforma do tipo framework, para desenvolvimento de software que permita a implementação de sistemas biométricos de identificação e autenticação pessoal, usando sinais electrofisiológicos. O sinal electrocardiograma (ECG) é uma característica biométrica em ascensão, existindo fortes indícios de que contém informação suficiente para discriminar um indivíduo de um conjunto vasto de população. Usa-se a framework desenvolvida para criar aplicações que permitam avaliar o desempenho de várias abordagens do estado da arte do reconhecimento biométrico, baseadas no ECG. A arquitectura típica destes sistemas biométricos inclui blocos de aquisição, préprocessamento, extracção de características e classificação de sinais ECG, utilizando tipicamente duas abordagens distintas. Uma das abordagens (fiducial) assenta em pormenores dos diferentes segmentos da forma de onda do sinal ECG, enquanto que a outra abordagem (nonfiducial) tem a vantagem de não depender criticamente desses pormenores. Neste projecto ainda será explorada uma nova variante numa abordagem (non-fiducial) baseada em compressão de dados. Finalmente, pretende-se ainda estudar o desempenho destas abordagens em sinais ECG adquiridos nas mãos, o que constitui um desafio, dado não existirem actualmente estudos sistemáticos usando este tipo de sinais.

Avaliação Bem-Estar Fetal Intra-Parto. Cardiotocografia e Electrocardiograma Fetal

A asfixia intra-parto é um evento raro, sendo o seu diagnóstico difícil. Pensa-se que a introdução e uso generalizado da cardiotocografia tenha permitido a identificação do feto em sofrimento, presumivelmente antes de ocorrer uma lesão permanente. O objectivo desta revisão é mostrar as bases da interpretação do CTG e as tentativas para uniformização de critérios na sua avaliação, bem como novas soluções para a descriminação dos “verdadeiros” casos de sofrimento fetal.

Análisis y desarrollo de métodos para la detección de apneas en electrocardiograma

El proyecto nace de la necesidad de ofrecer un método de análisis de apneas por somnolencia que pueda ser utilizado con señales biológicas adquiridas sin contacto, como por ejemplo el ECG. Obtener señales biológicas con sensores sin contacto es muy importante en la monitorización de conductores, ya que la somnolencia al volante es una de las causas de accidente de tráfico más frecuentes, según el último estudio de la DGT. La apnea es un indicador de que el usuario tiene síntomas de cansancio y por ello, en este proyecto, se hace un estudio de variabilidad de señales derivadas del ECG para detectar zonas de fatiga y después caracterización morfológica de la apnea para localizarlas en las regiones de fatiga.

Remifentanil versus dexmedetomidina como coadjuvantes de técnica anestésica padronizada em pacientes com obesidade mórbida

Justificativa e objetivos: comparou-se a ação de duas drogas coadjuvantes da anestesia, remifentanil e dexmedetomidina, na recuperação anestésica e na evolução do pH e da PaCO2, em pacientes com obesidade mórbida que foram submetidos à cirurgia de Capella. Método: o estudo foi aleatório, prospectivo e duplamente encoberto. Noventa e dois pacientes foram designados a um de dois grupos e submetidos à técnica anestésica (geral/peridural) padronizada. O grupo Remifentanil (Grupo R) e o da Dexmedetomidina (Grupo D) receberam infusão contínua por via venosa destas drogas (0,1 µg.kg-1.min-1 e 0,5 µg.kg-1.h-1 peso ideal mais 30% para ambas) logo após a intubação traqueal. Os pacientes foram monitorizados com pressão arterial média invasiva, oximetria de pulso, EEG bispectral (BIS), capnografia, estimulador de nervo periférico e ECG. Foram avaliados: 1) diferentes tempos de recuperação anestésica (abertura dos olhos, reinicio da respiração espontânea, tempo de extubação traqueal, tempo para de alta da sala de recuperação pós-anestésica e hospitalar), 2) a evolução da gasometria arterial, e 3) analgesia pós-operatória. Resultados: oitenta e oito pacientes foram avaliados. Os pacientes do grupo R apresentaram abertura ocular precoce (9,49 ± 5,61 min versus 18,25 ± 10,24 min, p < 0,0001), menor tempo para reiniciar a ventilação espontânea (9,78 ± 5,80 min versus 16,58 ± 6,07 min, p < 0,0001), e menor tempo para a extubação traqueal (17,93 ± 10,39 min versus 27,53 ± 13,39 min, p < 0,0001). Não houve diferença quanto ao tempo para alta anestésica (105,18 ± 50,82 min versus 118,69 ± 56,18 min) e para alta hospitalar (51,13 ± 6,37 horas versus 52,50 ± 7,09 horas). Os dois grupos apresentaram diminuição dos valores de pH e da PaO2 imediatamente após a extubação traqueal comparados com valores pré-operatórios, e que se manteve até a alta da SRPA. O grupo D apresentou valores maiores de PaCO2 após a extubação traqueal, comparados com valores pré-operatórios no mesmo grupo (p < 0,05), divergente do Grupo R; 41% dos pacientes do Grupo R e 60% do Grupo D (p < 0,02) requisitaram medicação analgésica de resgate no primeiro dia de pós-operatório. Conclusões: na população avaliada, a associação de remifentanil em técnica anestésica padronizada resultou em recuperação anestésica mais rápida, manutenção dos valores de PaCO2 durante o período pós-operatório imediato e menor consumo de analgésicos de resgate no período pós-operatório, quando comparada à dexmedetomidina.

Avaliação da capacidade de interpretação de algumas alterações electrocardiográficas por clínicos de pequenos animais em Medicina Veterinária

No presente estudo foi elaborado um questionário para avaliar a capacidade de interpretação de electrocardiogramas por médicos veterinários. Este posteriormente foi respondido por 3 grupos com diferentes graus de experiência, os estagiários, médicos veterinários com menos de 5 anos de experiência, e médicos veterinários com mais de 5 anos de experiência, de forma a analisar as diferenças ao nível da capacidade interpretativa de cada grupo e do total dos inquiridos. As variáveis em estudo utilizadas foram o nível de experiência, o grau académico, o interesse em cardiologia, a formação na cardiologia, e o número de electrocardiogramas interpretados em média semanalmente, para verificar como estas influenciam as capacidades interpretativas dos participantes. Efectua-se também uma revisão da fisiologia cardíaca, a forma como o electrocardiograma é realizado e como este é interpretado, e as principais arritmias que podem existir. Verificou-se que o nível de experiência e o número de ECGs interpretados em média semanalmente, afectam a capacidade de interpretação de ECG, havendo uma relação directa destes factores nos inquiridos. Já em relação a esta mesma capacidade ser afectada pelo grau académico, formação e interesse em cardiologia, tal não foi observado, não se tendo observado qualquer relação.O grupo dos estagiários foi aquele onde houve uma maior variação individual, havendo portanto uma menor concordância dentro deste grupo. Foram também estes que demonstraram a maior dificuldade no estabelecimento de um diagnóstico para os diversos ECGs apresentados. Os médicos veterinários com menos de 5 anos de experiência foram aqueles que obtiveram melhores resultados em todas as análises realizadas, e onde se registou menor número de questões por responder. Nos médicos veterinários com mais de 5 anos de experiência, houve muitosquestionários sem qualquer questão respondida, o que afectou os resultados obtidos por este grupo na análise dos diversos parâmetros variáveis.

Trabalho em ambientes refrigerados: estudo de caso com a realização de monitorização ambiental e electrocardiográfica

Introdução - Em ambientes laborais de baixa temperatura ocorrem reacções fisiológicas destinadas a ajustar o equilíbrio térmico que podem conduzir a sobrecarga cardiovascular. Contudo, em várias áreas de actividade o frio é um factor essencial para a produção, o que torna a exposição ocupacional uma realidade incontornável. Este estudo teve como objectivo identificar alterações electrocardiográficas em trabalhadores de uma Indústria de Processamento de Carnes (IPC), em condições laborais de baixa temperatura (<8ºC) e caracterizar o ambiente térmico. Metodologia - Foram medidos por equipamento específico os parâmetros ambientais (temperatura, humidade relativa e velocidade do ar). Foram calculados o índice IREQ (isolamento requerido pelo vestuário) e o nível de actividade metabólica por posto de trabalho. A monitorização electrocardiográfica foi efectuada através de electrocardiografia ambulatória de Holter (EcgAH). Para recolha de dados complementares ao EcgAH, foram também utilizados um diário de EcgAH, um questionário e um termómetro digital. Resultados/Discussão - A amostra em estudo estava sujeita a um grau hipotérmico ligeiro, podendo dever-se à ausência de exposição a stress térmico e à confluência de factores como: a elevada percentagem de trabalhadores que utiliza vestuário adicional além do protector cedido pela IPC e a elevada taxa metabólica inferida pela análise da frequência cardíaca. Os resultados deste estudo divergiram dos da literatura consultada, não se identificando qualquer expressão electrocardiográfica comum na hipotermia. Considerações finais - Sugere-se a implementação de algumas medidas de carácter organizacional uma vez que, por questões produtivas, é impossível alterar as condições térmicas. Apesar de não se terem identificado alterações electrocardiográficas, considera-se pertinente integrar exames do foro cardiovascular (para além do electrocardiograma, também o electrocardiograma ambulatório de Holter, a medição ambulatória da pressão arterial e ecocardiograma) nos exames realizados no âmbito da medicina do trabalho, pois ambientes refrigerados podem promover alterações a nível cardíaco.

Estudo e desenvolvimento de eléctrodos de superfície para electrocardiografia

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores – Ramo Automação e Sistemas.

Sistema para monitorização cardiovascular

Esta dissertação propõe o desenvolvimento de um sistema capaz de adquirir e monitorizar num computador o sinal do electrocardiograma (ECG) e de detectar o pico R do complexo QRS do referido sinal. Numa primeira fase foi efectuado um estudo do sistema cardiovascular, de forma a compreender a actividade eléctrica do coração e dos diversos sinais que constituem o ECG. Foi efectuado um estudo sobre o sinal ECG, tendo sido estudadas as suas características, bem como técnicas e componentes básicos de aquisição e condicionamento do sinal, sendo também analisados diversos sistemas que efectuam a aquisição de ECG. Numa segunda fase foram estudadas as Field Programmable Analog Array (FPAA), analisando o estado da arte desta tecnologia, bem como os dispositivos disponíveis comercialmente. Após esta análise foram seleccionados os dispositivos FPAA, bem como o restante hardware e software necessários para a realização desta Tese. Foi desenvolvido um sistema de condicionamento de sinal ECG, e de detecção de pico R do complexo QRS, apenas com componentes analógicos discretos tendo sido analisados os resultados obtidos antes de se avançar para a fase seguinte. Após a realização do sistema com componentes discretos, foi implementado um sistema em que grande parte do condicionamento do sinal ECG é efectuado por duas placas de desenvolvimento FPAA, de forma a diminuir a quantidade de componentes e a obter um sinal com melhor resolução. Os resultados obtidos foram analisados e comparados com o sistema desenvolvido. Para monitorizar o sinal ECG e o pico R num computador, foi desenvolvido um sistema em que os sinais são convertidos pelo conversor A/D de um microcontrolador, e enviados por comunicação série para um computador, sendo os valores obtidos visualizados numa aplicação em ambiente MATLAB.

Acuidade de eletrocardiograma no diagnóstico de hipertrofia ventricular esquerda em indivíduos hipertensos no distrito de Portalegre

Mestrado em Gestão e Avaliação de Tecnologias em Saúde.

Análise do sinal cardíaco ECG através da técnica SVD

Este trabalho surge no âmbito da área Electromedicina, uma componente da Engenharia Electrotécnica cada vez mais influente e em permanente desenvolvimento, existindo nela uma constante inovação e tentativa de desenvolvimento e aplicação de novas tecnologias. Este projecto possui como principal objectivo o estudo aprofundado das aplicações da técnica SVD (Singular Value Decomposition), uma poderosa ferramenta matemática que permite a manipulação de sinais através da decomposição de matrizes, ao caso específico do sinal eléctrico obtido através de um electrocardiograma (ECG). Serão discriminados os princípios da operação do sistema eléctrico cardíaco, as principais componentes do sinal ECG (a onda P, o complexo QRS e a onda T) e os fundamentos da técnica SVD. A última fase deste trabalho consistirá na aplicação, em ambiente Matlab, da técnica SVD a sinais ECG concretos, com enfase na sua filtragem, para efeitos de remoção de ruído. De modo verificar as suas vantagens e desvantagens face a outras técnicas, os resultados da filtragem por SVD serão comparados com aqueles obtidos, em condições similares, através da aplicação de um filtro FIR de coeficientes estáticos e de um filtro adaptativo iterativo.

Miocardiopatia hipertrófica: novas metodologias aplicadas ao diagnóstico genético

Dissertação apresentada para a obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Quantificação da complexidade do ritmo cardíaco usando o método da Multiscale Entropy

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Teste de Inclinação em Idosos com Síncope de Causa Desconhecida: Experiência da Estimulação Farmacológica com Nitroglicerina

Está demonstrado o papel do teste de inclinação na avaliação de doentes com síncope de causa não esclarecida. Nos idosos, a prevalência de episódios sincopais aumenta, associa-se a pior prognóstico e, frequentemente, implica o recurso a múltiplos exames de diagnóstico. Objectivos: Avaliar a utilidade do teste de inclinação com recurso a nitroglicerina sub-lingual como agente provocativo em idosos com síncope de etiologia desconhecida. Métodos: Foram estudados 46 doentes consecutivos com > 65 anos (56,5% do sexo feminino; 74 ± 6 anos) por síncope de etiologia não esclarecida. Em 25 doentes(54%) não havia evidência de patologia cardíaca, tendo os restantes cardiopatia hipertensiva (14 doentes) ou isquémica (7 doentes). O protocolo incluiu massagem do seio carotídeo em decúbito a após ortostatismo passivo. O teste de inclinação foi efectuado sob monitorização contínua do electrocardiograma e tensão arterial, com inclinação a 70º durante 20 minutos. Na ausência de síncope, administrou-se 500 mcg de nitroglicerina sub-lingual com monitorização por mais 20 minutos. O teste de inclinação foi considerado positivo quando houve reprodução da sintomatologia acompanhada de bradicardia e/ou hipotensão arterial (respostas cardio-inibitória, vasodepressora ou mista). Considerou-se haver hipotensão ortostática nos casos com queda da tensão arterial sistólica > 20 mmHg ou da tensão arterial diastólica > 10 mmHg nos 3 minutos após ortostatismo; nos doentes com sintomas associados à descida gradual, paralela, da tensão arterial sistólica e diastólica durante o teste de inclinação passivo, admitiu-se um perfil do tipo disautonómico; nos doentes com descida gradual da tensão arterial após nitroglicerina, considerou-se haver resposta exagerada aos nitratos. Resultados: Ocorreu reprodução de sintomas em 34 doentes (73,9%): 19,6% no teste de inclinação passivo (resposta neurocardiogénica vasodepressora – 3 doentes, hipersensibilidade do seio carotídeo – 1 doente, hipotensão ortostática – 1 doente, perfil disautonómico – 4 doentes) e 54,3% após nitroglicerina (resposta neurocardiogénica vasodepressora – 12 doentes, mista – 5 doentes , cardio-inibitória – 2 doentes e resposta exagerada aos nitratos – 6 doentes). A síncope foi neurocardiogénica em 47,8% (teste passivo – 13,6%, pós-nitroglicerina – 86,4%). Em 16,2% dos doentes submetidos a nitroglicerina ocorreu resposta exagerada aos nitratos. Não se registaram complicações durante o exame. Conclusões: O teste de inclinação em idosos com síncope de etiologia não esclarecida: 1. contribui para o diagnóstico diferencial no estudo etiológico da síncope, 2. quando potenciado pela nitroglicerina associa-se a um aumento significativo do número de respostas positivas, e permite identificar um número considerável de doentes com resposta exagerada aos nitratos.

Utilização da Nitroglicerina na Fase Activa do Teste de Inclinação: Haverá Diferenças nos Idosos?

Está demonstrado o papel do teste de inclinação na avaliação de doentes com síncope de causa não esclarecida, sendo utilizado como a técnica gold standard para o diagnóstico da síncope neurocardiogénica, em particular com o recurso a agentes provocativos farmacológicos de modo a melhorar a acuidade diagnóstica. A estimulação com nitroglicerina sub-lingual é, regra geral, bem tolerada e permite aumentar a sensibilidade do teste reduzindo a sua duração. Neste sentido, tem-se verificado também o alargamento da sua aplicação em doentes idosos. Objectivos: Avaliar, numa população referenciada por síncope de etiologia desconhecida, a utilidade do teste de inclinação com recurso a nitroglicerina sub-lingual e comparar o tipo de respostas obtidas nos doentes idosos com o dos restantes doentes. Métodos: Estudámos 158 doentes submetidos a teste de inclinação com utilização de nitroglicerina como agente provocativo. Foram considerados doentes com idade <65 anos (Grupo A, n=74) e ≥65 anos (Grupo B, n=84). O teste de inclinação foi efectuado segundo o protocolo “italiano”, sob monitorização contínua do electrocardiograma e da tensão arterial (Task Force Monitor; CNSystems). Foram incluídos somente doentes assintomáticos na fase passiva do teste. O teste foi considerado positivo para resposta neurocardiogénica quando houve reprodução da sintomatologia acompanhada de bradicardia e/ou hipotensão arterial e as respostas foram definidas como cardio-inibitória, vasodepressora ou mista. Uma descida gradual e paralela da tensão arterial após administração de nitroglicerina seguida de síncope foi considerada como resposta exagerada aos nitratos. Resultados: Não se verificam diferenças na distribuição por sexos entre os grupos. O teste de inclinação foi positivo em 57% do Grupo A e 51% do Grupo B (p=NS), tendo ocorrido resposta exagerada aos nitratos em 11% e 16%, respectivamente (p=NS). Relativamente ao tipo de respostas neurocardiogénicas, as vasodepressoras foram mais frequentes no Grupo B (53% versus 24%; p=0,001) e as mistas tendencialmente mais frequentes no Grupo A (59% versus 40%; p=0,07), sem diferenças significativas no que se refere à resposta do tipo cardio-inibitória (17% nos Grupo A versus 7% no Grupo B; p=NS). Conclusões: Numa população com síncope de etiologia não conhecida, o teste de inclinação potenciado pela nitroglicerina: a) contribui de modo significativo para o esclarecimento diagnóstico com utilidade idêntica em idosos e nos restantes doentes. B) associa-se a maior incidência de resposta neurocardiogénica vasodepressora nos idosos embora com uma taxa semelhante de respostas exageradas aos nitratos.

Morbilidade Cardiovascular em Crianças com Infecção pelo Vírus da Imunodeficiência Humana

Na infecção pelo vírus da imunodeficiência humana (VIH) estão descritas alterações cardiovasculares, tanto estruturais como funcionais. Com o objectivo de fazer o rastreio das referidas alterações no propósito de uma intervenção terapêutica precoce, foi efectuada uma avaliação clínica e laboratorial prospectiva em 32 crianças com infecção pelo VIH, com idades compreendidas entre três meses e 13 anos (média = 3.11 +/- 3.51 anos). Em 90% dos doentes identificou-se transmissão perinatal. Vinte e duas crianças (69%) estavam sintomáticas, sendo a sintomatologia moderada em nove e grave em oito. Catorze doentes tinham alterações imunológicas e oito delas apresentavam imunosupressão grave. Vinte e oito crianças (88%)tinham infecção pelo VIH 1 e seis tinham infecção recente pelo Vírus de Ebstein-Barr. Dezanove doentes receberam tratamento com zidovudina e 14 com imunoglobulinas por via endovenosa. Foram detectadas 19 alterações cardiovasculares em 15 doentes (47%), nomeadamente: 11 casos de hipertensão pulmonar por critérios ecocardiográficos, (oito delas tinham infiltrados intersticiais na radiografia do tórax) e quatro casos de disfunção ventricular esquerda que, por isso, iniciaram terapêutica anticongestiva. As restantes anomalias estruturais ou funcionais foram: persistência de canal arterial; hipertrofia do septo interventricular; prolapso da válvula mitral e derrame pericárdico cada uma delas em um caso. No electrocardiograma de superfície quatro crianças apresentaram critérios de hipertrofia ventricular direita, uma tinha hipertrofia ventricular esquerda e duas tinham alterações inespecíficas de repolarização ventricular. Em 14 doentes (44%) verificou-se no ECG de 24 horas taquicardia sinusal com uma frequência cardíaca média superior ao percentil 95. As anomalias cardiovasculares foram mais frequentes nas crianças com estadios mais avançados de doença. Conclusões: As anomalias cardiovasculares são frequentes em crianças com infecção pelo VIH em estadios avançados; a hipertensão pulmonar é a anomalia cardiovascular mais frequentemente detectada e está associada a patologia respiratória crónica ou recorrente; o acompanhamento cardiológico está indicado nas crianças com infecção pelo vírus da imunodeficiência humana.