Aperfeiçoamento do algoritmo algébrico sequencial para a identificação de variações abruptas de impedância acústica via otimização

Neste trabalho são utilizados a técnica baseada na propagação de ondas acústicas e o método de otimização estocástica Luus-Jaakola (LJ) para solucionar o problema inverso relacionado à identificação de danos em barras. São apresentados o algoritmo algébrico sequencial (AAS) e o algoritmo algébrico sequencial aperfeiçoado (AASA) que modelam o problema direto de propagação de ondas acústicas em uma barra. O AASA consiste nas modificações introduzidas no AAS. O uso do AASA resolve com vantagens o problema de identificação de danos com variações abruptas de impedância. Neste trabalho são obtidos, usando-se o AAS-LJ e o AASA-LJ, os resultados de identificação de cinco cenários de danos. Três deles com perfil suave de impedância acústica generalizada e os outros dois abruptos. Além disso, com o objetivo de simular sinais reais de um experimento, foram introduzidos variados níveis de ruído. Os resultados alcançados mostram que o uso do AASA-LJ na resolução de problemas de identificação de danos em barras é bastante promissor, superando o AAS-LJ para perfis abruptos de impedância.

Habilidades auditivas e medidas da imitância acústica em crianças de 4 a 6 anos de idade

OBJETIVO: avaliar o desempenho em habilidades auditivas e as condições de orelha média de crianças de 4 a 6 anos de idade. MÉTODO: foram aplicados os testes de detecção sonora (audiômetro pediátrico em 20dBNA), a Avaliação Simplificada do Processamento Auditivo (ASPA) e as medidas de imitância acústica (handtymp com tom de 226Hz) em 61 crianças com média de idade de 5,65 anos. Para comparar os resultados das provas de habilidades auditivas e das medidas da imitância acústica foi aplicado o teste exato de Fisher com nível de significância de p< 0,05. RESULTADOS: houve alteração em pelo menos uma das habilidades auditivas investigadas em 24,6% das crianças. Houve alteração timpanométrica em 34,4% das crianças e 64% foram classificadas no critério "falha" para a pesquisa do reflexo acústico ispilateral. As crianças mais jovens apresentaram maior ocorrência de alterações de orelha média, mas não houve diferença estatisticamente significante entre as diferentes idades para as provas realizadas. CONCLUSÃO: as crianças mais jovens apresentaram maior ocorrência de alterações nas provas de habilidades auditivas e nas medidas de imitância acústica. Programas de investigação e acompanhamento das condições de orelha média e das habilidades auditivas em idade pré-escolar e escolar podem eliminar ou minimizar intercorrências que alterariam o desenvolvimento sócio-linguístico.

Achados timpanométricos em um grupo de escolares

PURPOSE: to characterize and compare the tympanometric findings in a group of preschoolers. METHOD: 112 preschoolers were evaluated, both genders, aged from four years old to five years and eleven months old who attended a Municipal School of Early Childhood Education in the suburbs of Marilia city- SP. Tympanometry was used as triage procedure. It was considered that the child PASSED in the triage when it presented an A type tympanometric curve, bilaterally, being reevaluated in case of failure. RESULTS: it was observed a high failure index (63.4%) in the studied population. The older female preschoolers presented a higher index of A type tympanograms, in both ears. There was a higher incidence of failure in male preschoolers aged from four years to four years and eleven months. CONCLUSION: in this sample, there was a high index of tympanometric alteration. There was a tendency among younger male students to present a higher index of tympanometric alteration when compared to older female preschoolers, this difference was not statistically significant.

Timpanometria em lactentes utilizando sonda multifrequencial

INTRODUÇÃO: O uso de uma única frequência na timpanometria não é sensível na detecção de todos os casos de alteração na orelha média, dificultando o diagnóstico preciso. OBJETIVO: Caracterização das medidas de imitância acústica de lactentes utilizando três tipos de sonda. Estudo prospectivo. MÉTODO: Foram avaliados 54 lactentes, com idade entre zero e três meses. Os critérios de inclusão foram ausência de infecções de vias aéreas, presença de emissões otoacústicas evocadas transientes, ausência de indicadores de risco para perda auditiva. Foi realizada entrevista audiológica, inspeção visual do meato acústico externo e medidas de imitância acústica nas frequências de 226Hz, 678Hz e 1000Hz. Foram coletados os registros timpanométricos de efeito de oclusão, curva e pressão de pico timpanométrico, volume equivalente do meato acústico externo e pico compensado da admitância acústica estática. RESULTADOS: Os resultados indicaram presença de efeito de oclusão (2,88% em 226Hz, 4,81% em 678Hz e 3,85% em 1000Hz); predomínio de curva em pico único (65,35% em 226Hz, 81,82% em 678Hz e 77,00% em 1000Hz); pressão de pico variando de -150 a 180daPa; aumento do volume equivalente do meato acústico externo com aumento da frequência da sonda (0,64ml em 226Hz, 1,63mmho em 678Hz e 2,59mmho em 1000Hz); aumento do pico compensado da admitância acústica estática (0,51ml em 226Hz, 0,55mmho em 678Hz e 1,20mmho em 1000Hz). Foram classificados como normais 93,06% dos timpanogramas com 226Hz, 80,81% em 678Hz e 82,00% em 1000Hz. CONCLUSÃO: Por meio destas avaliações e resultados foi possível caracterizar as medidas de imitância acústica dos lactentes.

Ressonância da orelha média em lactentes: efeito da idade

INTRODUÇÃO: A frequência de ressonância é a frequência de sonda na qual a susceptância é zero devido à neutralização das forças dos componentes massa e rigidez, que controlam a orelha média. Esta frequência pode ser investigada pela timpanometria de multifrequência, sendo que o valor de normalidade para população adulta varia entre 800 e 1200 Hz. Em crianças, estudos sobre esta investigação são escassos. OBJETIVO: Verificar a variação da frequência de ressonância em lactentes entre os primeiros dias de nascimento e o terceiro mês de vida. MÉTODO: Estudo prospectivo. Trinta neonatos foram avaliados em dois momentos diferentes, o primeiro na fase neonatal até 12 dias de vida e o segundo entre 72 e 84 dias de vida. Na 1ª avaliação foi realizado o exame de Emissões Otoacústicas e a verificação da frequência de ressonância e na 2ª novamente a verificação desta frequência. RESULTADOS: Na 1ª avaliação foi encontrado um valor de ressonância média bilateral de 250 Hz e na segunda avaliação de 385 Hz. Em ambas as avaliações não foram verificadas diferenças estatisticamente significantes entre as orelhas. Houve diferença significante na comparação entre a primeira e a segunda avaliação. CONCLUSÃO: A frequência de ressonância da orelha média é mais baixa em lactentes nos primeiros dias de vida devido à maior influência do componente massa. Neste estudo foi observado um aumento da frequência de ressonância, já nos primeiros meses de vida.

Ressonância natural da orelha e sua relação com os volumes equivalentes das orelhas externa e média

INTRODUÇÃO: Modificações decorrentes da senilidade podem alterar as características do sistema de transmissão da orelha média bem como a ressonância da orelha externa, trazendo implicações para o processo de verificação do aparelho de amplificação sonora individual (AASI), quando utilizados targets e medidas do ganho de inserção (REIG). OBJETIVO: Comparar o ganho da orelha externa (REUG) e os volumes da orelha externa (VeqOE) e média (VeqOM) em idosos e adultos. MÉTODO: Estudo retrospectivo. Foram analisados dados de prontuário de 28 idosos (idade entre 61 e 102 anos, média limiares auditivos entre 38,75 a 85 dBNA) e 23 adultos (idades entre 20 e 59 anos, média limiares auditivos entre 31,25 a 116,25 dBNA) com perda auditiva neurossensorial bilateral e sem histórico de alteração de orelha média. Resultados da imitanciometria (VeqOE, VeqOM e pressão do pico de máxima complacência) e REUG (frequência e amplitude do pico primário) foram recuperados, totalizando 40 orelhas analisadas. Foram comparados tais dados entre adultos e idosos bem como entre homens e mulheres, por meio do teste "t" de Student. Foram verificadas correlações (Pearson) entre os dados da imitanciometria e da REUG. RESULTADOS: Não houve diferença estatisticamente significativa (p<0,01) dos dados da imitanciometria e das medidas do REUG entre adultos e idosos ou entre homens e mulheres. Houve correlação negativa, fraca, porém significativa entre o VeqOE e a frequência do pico primário da REUG. CONCLUSÃO: Os dados obtidos indicam que a verificação do AASI pode ser realizada com targets e medidas do REIG na população de idosos.

Caracterização do reservatório Marlim por inversão acústica

Exploracionistas tem grande interesse em sistemas turbidíticos, pois em geral estes compõem prolíficos plays exploratórios. No entanto, estes potenciais reservatórios se encontram muitas vezes perto ou abaixo de resolução sísmica. Dessa forma, no processo de inversão, é importante integrar os dados sísmicos com qualidade de resolução obtida a partir do seu pré-condicionamento, para que o resultado final possua características detalhadas das camadas. O pré-condicionamento possibilita melhora na resolução dos dados sísmicos, através da atenuação dos ruídos aleatórios. Como objetivo final, foi realizada a inversão acústica em dados sísmicos post stack, migrados em tempo, a um sistema de turbiditos na Bacia de Campos. O principal objetivo da inversão sísmica é transformar o dado de reflexão em propriedades petrofísicas quantitativas. A inversão para impedância acústica é comumente utilizada para predição de porosidade. O fluxo de trabalho proposto foi dividido em cinco estágios principais: pré-condicionamento sísmico do dado 3D, correlação poço-sísmica, construção do modelo de baixa frequência, inversão do dado, e estimativa da porosidade. Os resultados mostraram que o cubo de impedância acústica invertido possui resolução muito superior quando comparado com o dado em amplitude sísmica, possibilitando melhor visualização das feições geológicas do Campo de Marlim. Além de suas limitações, como desconsiderando os efeitos das variações de fluido e variações litológicas complexas sobre a relação porosidade/impedância, o método fornece uma ferramenta confiável para exploração sísmica. Detalhes mais precisos das propriedades petrofísicas podem ser obtidos através de métodos de inversão mais sofisticados, a partir de dados pre stack.

Inteligência computacional aplicada na geração de respostas impulsivas bi-auriculares e em aurilização de salas

Neste trabalho é apresentada uma nova abordagem para obter as respostas impulsivas biauriculares (BIRs) para um sistema de aurilização utilizando um conjunto de redes neurais artificiais (RNAs). O método proposto é capaz de reconstruir as respostas impulsivas associadas à cabeça humana (HRIRs) por meio de modificação espectral e de interpolação espacial. A fim de cobrir todo o espaço auditivo de recepção, sem aumentar a complexidade da arquitetura da rede, uma estrutura com múltiplas RNAs (conjunto) foi adotada, onde cada rede opera uma região específica do espaço (gomo). Os três principais fatores que influenciam na precisão do modelo arquitetura da rede, ângulos de abertura da área de recepção e atrasos das HRIRs são investigados e uma configuração ideal é apresentada. O erro de modelagem no domínio da frequência é investigado considerando a natureza logarítmica da audição humana. Mais ainda, são propostos novos parâmetros para avaliação do erro, definidos em analogia com alguns dos bem conhecidos parâmetros de qualidade acústica de salas. Através da metodologia proposta obteve-se um ganho computacional, em redução do tempo de processamento, de aproximadamente 62% em relação ao método tradicional de processamento de sinais utilizado para aurilização. A aplicabilidade do novo método em sistemas de aurilização é reforçada mediante uma análise comparativa dos resultados, que incluem a geração das BIRs e o cálculo dos parâmetros acústicos biauriculares (IACF e IACC), os quais mostram erros de magnitudes reduzidas.

Prevalência de perda auditiva em recém-nascidos de muito baixo peso

Objetivos: avaliar a prevalência de alterações auditivas em recém-nascidos de muito baixo peso na Unidade de Tratamento Intensivo Neonatal do Hospital de Clínicas de Porto Alegre e estudar as variáveis que possam estar relacionadas com as alterações da acui-dade auditiva. Métodos: foi realizado um estudo transversal que incluiu todos os recém-nascidos de muito baixo peso admitidos na Unidade de Tratamento Intensivo Neonatal do Hospital de Clínicas de Porto Alegre no período de 1o de setembro de 2001 a 31 de janeiro de 2002. To-dos os pacientes foram submetidos ao exame de otoemissão acústica evocada por produto de distorção no momento da alta hospitalar. O exame foi repetido em 30 dias quando havia alte-ração no primeiro exame. Quando o paciente apresentava o exame de otoemissão acústica al-terada em duas ocasiões, era realizado o potencial auditivo evocado cerebral, considerado al-terado a partir de 35 dB NA. Resultados: foram estudados 96 recém-nascidos. Seis tiveram tanto o exame de otoemissão acústica quanto o potencial auditivo evocado cerebral alterados. A média da idade gestacional foi de 31,5 ± 2,6 semanas, o peso de nascimento variou de 640 a 1.500 g e 57,3% dos pacientes eram do sexo feminino. A idade gestacional e o índice de Apgar no 5o minuto foram inferiores no grupo otoemissão acústica e potencial auditivo evocado cerebral alterados em relação aos demais grupos, atingindo significância limítrofe. Conclusões: a prevalência de perda auditiva nos recém-nascidos de muito baixo peso da Unidade de Tratamento Intensivo Neonatal do Hospital de Clínicas de Porto Alegre foi de 6,3%, tendo sido observadas associações de significância limítrofe com idade gestacional e índice de Apgar no 5o minuto.

Espalhamento elástico em meios anisotrópicos estratificados

A análise de AVO constitui-se, atualmente, numa importante ferramenta para a extração de informações litológicas a partir de dados sísmicos, através do uso dos contrastes de impedância acústica nas interfaces que separam diferentes litologias. A hipótese usual de isotropia deixa de valer, em muitos casos, após o advento de arranjos de grande afastamento e geofones com multi-superfície. Para a interpretação destes dados, a análise de AVO deve incluir anisotropia. Este trabalho apresenta uma teoria de AVO e resultados numéricos para um meio anisotrópico estratificado. Esta tese contém três contribuições. Inicialmente, é apresentada uma nova abordagem para o estudo da reflexão-transmissão através de interface plana que separam dois meios anisotrópicos com pelo menos um plano horizontal de simetria especular. As equações de Zoeppritz são generalizadas para incluir anisotropia, através da introdução das chamadas matrizes de impedância, o que simplifica bastante o formalismo anterior. Posteriormente, é descrito o estudo da reflexão de ondas P através de interface entre um meio isotrópico e outro transversalmente isotrópico (TI). É mostrado que a reflexão de ondas P, neste tipo de experimento, não fornece informações sobre a presença de anisotropia do semi-espaço TI, pelo menos em incidência pré-crítica. Finalmente, é discutido o comportamento da reflexão e transmissão de pulsos, em incidência pós-crítica, através de meios anisotrópicos estratificados. Observa-se que o comportamento pós-crítico dos pulsos espalhados carregam valiosa informações sobre a anisotropia dos meios atravessados por eles.

Produção e utilização de material didático sobre fisiologia da audição e neurofisiologia

The teaching of hearing physiology requires an knowledge integration of Human Anatomy, Biophysics, more precisely Bioacoustics and Bioelectrogenesis, as well as Neurophysiology. Students present difficulty to build knowledge about functional mechanisms of sound conduction and sensory transduction, especially if the elements are not visible forms, as the middle and inner ear structures. To make the teaching about hearing physiology and sensory perception easier, was produced a set of didactical materials about the subject. At first, a resin model that faithfully describes the anatomical relationship of the ossicles with the tympanic membrane was developed. Subsequently, a second model that, besides illustrates the mechanism of acoustic impedance overcoming, also reveals how acoustic sensorial transduction occurs in inner ear, was designed and produced. In the third didactical model, are visualized, through students interaction, areas of the cerebral cortex that interpret the different sensory modalities. In addition, were created three educational videos about hearing problems and a site on Human Hearing Physiology, available on Institute of Biosciences website. The results of this course conclusion monograph are presented in the form of articles that were submitted to Journal Physics in the School and the Journal of the Nucleus of Teaching

Análise teórica e experimental vibro-acústica utilizando a técnica de matrizes compactas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação do método da quebra do grafite para estimação da sensibilidade de transdutores piezelétricos utilizados na técnica da Impedância Eletromecânica

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Análise estatística de impedância da pele

In this work we analyze the skin bioimpedance statistical distribution. We focus on the study of two distinct samples: the statistics of impedance of several points in the skin of a single individual and the statistics over a population (many individuals) but in a single skin point. The impedance data was obtained from the literature (Pearson, 2007). Using the Shapiro-Wilk test and the assymmetry test we conclude that the impedance of a population is better described by an assymetric and non-normal distribution. On the other side, the data concerning the individual impedance seems to follow a normal distribution. We have performed a goodnes of fitting test and the better distribution to fit the data of a population is the log-normal distribution. It is interesting to note that our result for skin impedance is in simtony with body impedance from the literature of electrical engeneering. Our results have an impact over the statistical planning and modelling of skin impedance experiments. Special attention we should drive to the treatment of outliers in this kind of dataset. The results of this work are important in the general discussion of low impedance of points of acupuncture and also in the problem of skin biopotentials used in equipments like the Electrodermal Screen Tests.