Estimación de la edad cardiovascular a partir de tacogramas de 2 minutos de duración mediante Análisis de Cuantificación de Recurrencias / Estimation of cardiovascular age from 2 minute tachograms via Recurrence Quantification Analysis

Se han reportado diferentes intentos de estimar la edad cardiovascular a partir de señales electrofisiológicas. Las propuestas publicadas presentan inconvenientes para su aplicación en la práctica clínica. Nos hemos propuesto estimar la edad cardiovascular a partir de tacogramas de 2 minutos de duración utilizando una medida no lineal (logaritmo del porcentaje de determinismo, log (DET)), obtenido a partir del Análisis de Cuantificación de Recurrencias. En una muestra de 62 sujetos presuntamente sanos con edades entre 9 y 79 años se obtuvo una excelente correlación entre edad y log (DET) ) r = 0.7981, comparable a los mejores valores reportados en la literatura utilizando técnicas más costosas. A partir de esos resultados se propone una vía para estimar los valores normativos para una población presuntamente sana. Se concluye que a partir de tacogramas de dos minutos de duración es posible obtener un buen estimador de la edad cardiovascular. El Análisis de Cuantificación de Recurrencias es una vía apropiada para estimar la edad cardiovascular, y la pérdida del porcentaje de determinismo con la edad posiblemente refleje una mayor contribución de los componentes estocásticos a la regulación del ritmo cardiaco en ancianos(AU)

Various attempts have been reported to estimate the cardiovascular age from different electrophysiological signals. Proposals published are hampered by drawbacks for application in clinical practice. We have proposed to estimate cardiovascular age from two- minutes tachograms using a non-linear measure (logarithm of the percentage of determinism, log (DET)) obtained from Recurrence Quantification Analysis. In a sample of 62 allegedly healthy subjects,9 to 79 years an excellent correlation between age and log (DET)) r = 0.7981 - comparable to the best values reported in the literature using more expensive techniques- was obtained. From these results the way is proposed to estimate the normative values for a presumably healthy population. It is concluded that from two-minutes tachograms it is possible to obtain a good estimate of the cardiovascular age. Recurrence Quantification Analysis of is an appropriate way to estimate cardiovascular age, and reduction in the percentage of determinism with age may reflect a greater contribution of stochastic regulation of heart rate components in the elderly subject(AU)

Margens de tolerância e valores de referência para os formantes de vogais orais para uso em terapias de voz para surdos em computador comercial / Margins of tolerance and reference values for the formant vowels for use in voice therapy for the deaf in commercial computer

RESUMO Objetivo Este trabalho apresenta as margens de tolerâncias mínimas e máximas para as frequências dos três primeiros formantes (F1, F2 e F3) na pronúncia das vogais orais do português brasileiro para utilização em terapias de voz para surdos. Método As frequências foram obtidas a partir da colaboração voluntária de 53 indivíduos adultos que tiveram as vozes gravadas e convertidas em sinais digitais durante a emissão de cada uma das sete vogais (/a/, /e/, /Ɛ/, /i/, /o/, /ᴐ/, /u/), de maneira sustentada por cerca de um segundo. As amostras foram distribuídas em dois grupos, um masculino e outro feminino. A gravação e a extração dos formantes foram efetuadas através de software próprio desenvolvido para este fim na plataforma MATLAB, utilizando o algoritmo LPC (Linear Predictive Coding) de oito coeficientes. Resultados Os resultados mostraram que uma referência consistente para os valores médios das frequências de F1, F2 e F3 pôde ser obtida através da análise gráfica e estatística das amostras de sinais de voz coletada. Conclusão Os valores de referência encontrados foram analisados e podem ser usados para calibração de dispositivos e podem servir de base para o treinamento de oralização para surdos.

ABSTRACT Purpose This study presents the margins of minimum and maximum tolerances for the frequencies of the first three formants (F1, F2, and F3) in the pronunciation of vowels of Brazilian Portuguese for use in voice therapy for the deaf. Methods The frequencies were obtained from the voluntary collaboration of 53 adults who had their voices recorded and converted into digital signals during the phonation of each of the seven vowels (/a/, /e/, /Ɛ/, /i/, /o/, /ᴐ/, /u/) sustained for approximately one second. The samples were divided into two groups: male and female. The recording and extraction of the formants were conducted by software developed exclusively for this purpose in MATLAB platform using the eight-coefficient LPC (Linear Predictive Coding) algorithm. Results The results showed that a consistent reference for the mean values of the F1, F2, and F3 frequencies can be obtained through graphical and statistical analysis of the samples collected from the voice signals. Conclusion The reference values obtained were analyzed and can be used for the calibration of devices and serve as a basis for training oralization for the deaf.

Técnicas de procesamiento de la señal ECGAR aplicadas en el prototipo DIGICARDIAC / Techniques HRECG signal processing applied at DIGICARDIAC prototype

Este artículo reporta el desarrollo de la etapa de procesamiento de la señal electrocardiográfica implementada en el prototipo DIGICARDIAC. El prototipo DIGICARDIAC es un instrumento de uso médico que permite la adquisición simultánea de las doce derivaciones del electrocardiograma (ECG) estándar, con características de alta resolución (ECGAR). El software desarrollado, pretende agrupar algunos de los criterios expuestos por los investigadores e implementar algunas técnicas novedosas, en la detección del latido cardiaco y la medición de los intervalos QT y ST en la señal ECGAR adquirida con el sistema. En las pruebas de funcionamiento se comprobó la eficiencia del algoritmo. Los errores obtenidos en la detección del complejo QRS son inferiores al 0,1 % y en la medición del intervalo QT se obtuvo un error promedio del 1,89 % en las señales ECG de los pacientes control.

This paper reports the development stage of the electrocardiographic signal processing implemented at the prototype DIGICARDIAC. The DIGICARDIAC prototype is a medical instrument that allows the simultaneous acquisition of the twelve-lead electrocardiogram (ECG) standard, which features high resolution (HRECG). The software developed, aims to bring together some of the criteria set up by the researchers and implement some new techniques, in heartbeat detection and measurement of QT and ST intervals in the HRECG signal acquired with the system. The algorithm efficient was proved through tests of perfomance. The errors obtained in QRS complex detection are lower than 0,1% and measuring QT interval averaging 1.89% error in the ECG signals of the control patients was obtained.

Modelo arquitetural para geração de alertas aplicado ao monitoramento de pacientes em ambiente hospitalar / Architectural model for generating alerts applied to the monitoring of patients in a hospital environment

O aumento nas demandas por gerenciamento, controle e monitoramento das informações na área da automação hospitalar tem promovido um maior volume de pesquisas que são indutoras do processo de inovação tecnológica na área da saúde. Neste contexto, um aspecto considerado importante na automatização do monitoramento de pacientes consiste na eficiência em detectar e informar em tempo hábil as anomalias encontradas nos sinais vitais dos pacientes. O procedimento de notificar as ocorrências dessas anomalias à equipe médica pode ser implementado por meio da geração e envio de alertas (sonoros ou visuais). Verificando a relevância desse tipo de demanda no ambiente hospitalar, o presente artigo descreve uma arquitetura que tem como fundamento a geração e o envio de alertas, cujos dados são advindos de pacientes internados em Unidades de Terapia Intensiva (UTI). A premissa foi, portanto, otimizar o processo de comunicação das anomalias detectadas de modo que a equipe médica responsável seja notificada de tais eventos de maneira mais eficiente. A arquitetura de comunicação, definida para o ambiente hospitalar, baseou-se em estudos realizados na UTI do Hospital Universitário Onofre Lopes (HUOL). Tais estudos possibilitaram uma análise de requisitos que permitiu definir um gerador de alertas personalizados, e o envio desses para dispositivos móveis das equipes médicas. O processo de envio dos alertas foi baseado em um algoritmo de escalonamento de tempo real, fazendo uso de um middleware e de computação móvel e distribuída, sendo esses os aspectos inovadores dessa arquitetura.

The increase in demand for the management, control and monitoring of information in hospitals has promoted a greater volume of research that induces the process of technological innovation in healthcare. In this context, an important aspect to consider in the automation of patient monitoring is the efficiency to detect and report anomalies in patients’  vital signs in a timely manner. The procedure for notifying the medical staff of these anomalies can be implemented by generating and sending alerts (either audible or visual). Noting the relevance of this demand in the hospital environment, this paper describes an architecture based on the generation and transmission of alerts, whose data are coming from patients hospitalized in intensive care units (ICU). The premise was therefore to optimize the procedure for reporting deficiencies so that the medical staff in charge is notified of such events more efficiently. The communication architecture in hospitals, used in this paper, was based on studies conducted at the ICU of the University Hospital Onofre Lopes (HUOL). These studies allowed an analysis of requirements that lead to the definition of a generator of custom alerts, and the sending of these alerts to mobile devices kept by medical staff. The process of sending those alerts was based on a real time scheduling algorithm making use of a middleware and both mobile and distributed computing, which are the innovative aspects of this architecture.

Análise comparativa de desempenho das transformadas Wavelet e Hilbert na detecção do QRS em ECG / Performance comparison analysis of Wavelet and Hilbert transforms for QRS detection in ECG

O processo de detecção do complexo QRS é o primeiro passo de um processo de extração de parâmetros do sinal eletrocardiograma (ECG) em sistemas de auxílio ao diagnóstico médico. O presente trabalho apresenta resultados detalhados de comparação da aplicação de duas transformadas matemáticas, Wavelet e Hilbert, em um algoritmo de detecção de QRS em termos de taxas de detecções corretas (sensibilidade e preditividade positiva) e de uma medida de frequência de recorrência a processos de filtragem (pré-processamento). Uma abordagem inovadora é implementada, na qual as rotinas de filtragem são inseridas dentro do estágio de decisão, ou seja, é realizada a supressão da etapa de pré-processamento. As transformadas são aplicadas no algoritmo, que é baseado em um limiar adaptativo, com o objetivo de realçar, apenas quando necessário, os picos (pontos fiduciais)do QRS. Em uma primeira abordagem, apenas a transformada Wavelet é utilizada neste realce e, numa segunda abordagem, a transformada de Hilbert é inserida em série à aplicação da Wavelet em dois possíveis arranjos. São realizados experimentos dos algoritmos sobre os exames da base de dados Arrhythmia Database, pertencente ao conjunto de bases de dados do MIT-BIH. É composta por 48 gravações de ECG com duração de trinta minutos, amostrados a uma frequência de 360 Hz com resolução de 4,88 μV sobre uma faixa de variação de 10 mV. Ao todo, contabilizam-se 109.662 complexos QRS. Taxas de 98,85% de sensibilidade e 95,10% de preditividade positiva são obtidas com a aplicação exclusiva da transformada Wavelet, enquanto que 98,89% de sensibilidade e 98,52% de preditividade positiva são obtidas com aaplicação em série das transformadas Wavelet e de Hilbert.

The process of QRS detection is the first stage of a greater process: the feature extraction in the electrocardiogram (ECG). This work presents detailed results on the performance of two mathematical transforms, Hilbert and Wavelet, which are applied in QRS detection. The evaluation parameters are the detection rates and a measure of frequency of recurrence to filtering processes. An innovative approach is implemented: the filtering routines are inserted in the decision stage, i.e. the preprocessing stage is removed. The algorithm is based on adaptive threshold technique and the two transforms are applied in order to emphasize, only when necessary, the QRS fiducial points. In a first approach, only the Wavelet transform is applied, and in a second approach, the Hilbert transform is inserted before the Wavelet transform or after it. We evaluate these approaches on the well-known MIT-BIH Arrhythmia Database. It contains 48 half-hour recordings of annotated ECG with a sampling rate of 360 Hz and 4.88 μV resolution over a 10 mV range, totalizing 109,662 QRS complexes. Sensitivity rates of 98.85% and 98.89% are respectively attained when the Wavelet transform is applied in the filtering processes and both Hilbert and Wavelet transforms are applied. Predictability rates of 95.10% and 98.52% are also attained respectively using Wavelet transform and the simultaneous application of Hilbert and Wavelet transforms in the filtering processes.

Influência da distância intereletrodos e da cadência de movimento no domínio da frequência do sinal de EMG de superfície / Influence of the inter-electrodes distance and cadence of movement in the surface EMG signal frequency domain

A eletromiografia de superfície (sEMG), apesar de amplamente utilizada em investigações biomecânicas, ainda apresenta inúmeros questionamentos sobre a influência das distâncias intereletrodos (DIE) na morfologia do sinal, principalmente em contrações isotônicas. Logo, muitos dos trabalhos desenvolvidos ainda se limitam ao âmbito do laboratório de pesquisa, onde é possível estabelecer maior controle nos protocolos de registro e análise, o que não é comumente observado na prática clínico-desportiva. Dessa forma, o objetivo do estudo foi examinar os efeitos de dois protocolos de colocação de eletrodos e a realização de contrações isotônicas no domínio da frequência do sinal de sEMG. Quinze sujeitos do sexo masculino (idade: 22,8 ± 3,5 anos), todos destros, realizaram contrações dinâmicas do bíceps braquial direito com carga estimada em 20 por cento da contração voluntária máxima em três diferentes cadências (30, 45, 60bpm). Os sinais de sEMG foram registrados por meio de dois canais, cujas DIEs foram de 4,2 e 13cm, respectivamente. A avaliação dos sinais de sEMG foi baseada na frequência mediana do espectro de potencial do sinal, calculado via transformada rápida de Fourier. A DIE e a cadência foram definidas como fatores (ANOVA two-way; α = 0,05). Não foram observadas diferenças estatísticas e qualquer interação entre ambos os fatores nas três cadências (P > 0,05). Sugere-se que, independentemente da distância utilizada entre os eletrodos, uma investigação no domínio da frequência do sinal de sEMG em tarefas dinâmicas seja evitada, mesmo a partir de DIEs reduzidas, como é sugerido pela literatura, dado que variações no torque e no comprimento muscular podem corromper o sinal e, portanto, sua interpretação.

Surface electromyography (SEMG), despite being widely used in biomechanical investigations, still presents massive questioning about the influence of the distance of the inter-electrodes (DIE) in the signal morphology, especially in isotonic contractions. Thus, much of the research developed is still limited to the laboratory, where it is possible to establish better control over the recording and analysis protocols, which is not commonly observed in the clinical-sportive practice. Therefore, the aim of this study was to examine the effects of two electrodes placement protocols and the performance of isotonic contractions in the SEMG sign frequency domain. Fifteen right-handed male subjects (aged 22.8 ± 3.5 years) performed dynamic contractions of the right brachial biceps with load estimated in 20 percent of the maximum voluntary contraction in three different cadences (30, 45 and 60 bpm). The SEMG signals were registered by two channels with DIEs of 4.2 and 13 cm, respectively. The SEMG signals assessment was based on the median frequency of the potential spectrum of the signal, calculated via fast Fourier transform. DIE and cadence were defined as factors (two-way ANOVA; α = 0.05). No statistical differences or any interaction between both factors were observed in the three cadences (P> 0.05). Regardless of the distance used between electrodes, an investigation in the SEMG signal frequency domain in dynamic tasks should be avoided, even from reduced DIEs, as suggested in the literature, since variations in the torque and muscular length may disrupt the signal and hence its interpretation.

Uso de manometria computadorizada para estudo do espasmo do segmento faringoesofágico em pacientes com voz traqueoesofágica inadequada antes e após aplicação de toxina botulínica / Computerized manometry use to evaluate spasm in pharyngoesophageal segment in patients with poor tracheoesophageal speech before and after treatment with botulinum toxin

Voz traqueoesofágica (VTE) com prótese fonatória (PF) é método eficaz e reproduzível na reabilitação vocal após laringectomia total (LT), impedida pelo espasmo do segmento faringoesofágico (SFE). A manometria computadorizada (MC) é novo método objetivo e direto de avaliação do SFE. OBJETIVO: Análise objetiva do espasmo do SFE, com MC, antes e após aplicação de toxina botulínica (TB). DESENHO DO ESTUDO: Prospectivo clínico. MATERIAL E MÉTODOS: Análise de oito pacientes consecutivos submetidos à LT com VTE e PF, sem emissão vocal, com espasmo do SFE à videofluoroscopia, considerado padrão ouro para detecção de espasmo. Todos trataram o espasmo com injeção de 100 unidades de TB no SFE. Avaliação constituiu-se de videofluoroscopia e MC do SFE, antes e após aplicação de TB. RESULTADOS: Houve diminuição na pressão do SFE à MC, após injeção de TB em todos. A média de pressão do SFE à MC, nos oito pacientes, antes da aplicação de TB foi de 25.36 mmHg e após foi de 14.31 mmHg (p=0,004). Houve emissão vocal sem esforço e melhora do espasmo do SFE à videofluoroscopia após o uso da TB. CONCLUSÃO: Foi observada diminuição na pressão do SFE após injeção da TB à MC em todos os pacientes, com melhora do espasmo à videofluoroscopia.

Tracheoesophageal voice (TEV) with voice prosthesis (VP) is an efficient and reproducible method used in vocal rehabilitation after total laryngectomy (TL), prevented by spasms in the pharyngoesophageal segment (PES). Computerized Manometry (CM) is a new, direct and objective method used to assess the PES. AIM: to carry out an objective analysis of the PES, with CM, before and after the injection of botulinum toxin (BT). STUDY DESIGN: clinical-prospective. MATERIALS AND METHODS: analysis of eight patients consecutively submitted to TL with TEV and VP, without vocal emission, with PES spasms seen through videofluoroscopy, considered the gold standard for spasm detection. All had their spasms treated with the injection of 100 units of BT in the PES. The assessment was based on PES videofluoroscopy and CM, before and after BT injection. RESULTS: There was a PES pressure reduction according to the CM after BT injection in all patients. The average pressure in the PES seen through the CM in eight patients before BT injection was 25.36 mmHg, and afterwards it dropped to 14.31 mmHg (p=0.004). There was vocal emission without stress and PES spasm improvement seen through the videolaryngoscopy after BT injection. CONCLUSION: We observed a reduction in PES pressure after BT injection, seen through CM in all the patients, with spasms improvement seen through videofluoroscopy.

Sistema inteligente para auxílio ao diagnóstico no monitoramento fetal eletrônico por análise de cardiotocografias / A computer aided diagnostic intelligent system for electronic fetal monitoring based on cardiotocographies

A análise acurada da frequência cardíaca fetal (FCF) correlacionada com as contrações uterinas permite diagnosticar, e consequentemente antecipar, diversos problemas relativos ao bem estar fetal e à preservação de sua vida. O presente trabalho apresenta os resultados de um sistema híbrido, baseado em regras determinísticas e em um módulo de inferência nebuloso do tipo Mamdani, para análise de sinais coletados através de exames denominados cardiotocografias (CTG). As variáveis analisadas são: o valor basal da FCF, suas variabilidades de curto e de longo prazo, acelerações transitórias e desacelerações, sendo estas classificadas por seu tipo e número de ocorrências. São utilizados dois modelos de classificação. A saída do sistema, em qualquer dos modelos, é um diagnóstico de primeiro nível baseado nestas variáveis de entrada. O sistema inteligente para auxílio ao diagnóstico no monitoramento fetal eletrônico por análise de cardiotocografias (SISCTG) foi desenvolvido na linguagem de scripts do programa MATLAB® v.7. O projeto conta também com uma parceria multi-institucional entre o Brasil e a Alemanha, envolvendo o Departamento de Engenharia de Teleinformática (DETI) da Universidade Federal do Ceará (UFC), a Maternidade-Escola Assis Chateaubriand (MEAC), a Technische Universitãt München e a empresa alemã Trium GmbH, que fornece a base de dados utilizada neste trabalho. Os resultados apresentados pelo SISCTG mostram-se promissores, com um índice de acertos (comparando-se os dois modelos utilizados) variando de 83% a 100%, de acordo com o tipo de diagnóstico. Isto permite projetar o aprimoramento deste sistema com novas variáveis de entrada (como a entropia aproximada da FCF e da sua variabilidade). A validação do sistema contou com especialistas brasileiros e alemães na área obstétrica.

The accurate analysis of the fetal heart rate (FHR) and its correlation with uterine contractions (UC) allow the diagnostic and the anticipation of many problems related to fetal distress and the preservation of its life. This paper presents the results of a hybrid system based on a set of deterministic rules and fuzzy inference system developed to analyze FHR and UC signals collected by cardiotocography (CTG) exams. The studied variables are basal FHR, short and long-term FHR variability, transitory accelerations and decelerations, these lasts classified by their type and number of occurrences. Two classification models are used. For both models, the system output is a first level diagnostic based on those input variables. The system is developed using the MATLAB® v.7 script language. The project is also supported by a multi-institutional agreement between Brazil and Germany, among the DETI (Departamento de Engenharia de Teleinformática of the Universidade Federal do Ceará), the MEAC (Maternidade-Escola Assis Chateaubriand), the TUM (Technische Universitãt München), and the Trium GmbH, a German company who supplied the database used in this project. The results are very promising with a diagnostic accuracy (considering the two models used) varying from 83% to 100%, according to the type of diagnostic. These results allow the projection of refinements of the proposed system, inserting new input variables (such as the approximate entropy of the FHR and its variability). The system validation methodology was based on the knowledge of Brazilian and German obstetricians.

Análise, imputação de dados e interfaces computacionais em estudos de séries temporais epidemiológicas / Analisis, data input and computer interfaces in epidemiological series studies

A poluição do ar é um problema de saúde pública em grandes centros urbanos e seus efeitos são freqüentemente observados na morbidade e mortalidade por doenças respiratórias e cardiovasculares, câncer de pulmão, diminuição da função respiratória, absenteísmo escolare problemas relacionados com a gravidez. Estudos também sugerem que os grupos mais suscetíveis são as crianças e os idosos. Esta tese apresenta estudos sobre o efeito da poluição do ar na saúde na saúde na cidade do Rio de Janeiro e aborda aspectos metodológicos sobre a análise de dados e imputação de dados faltantes em séries temporais epidemiológicas. A análise de séries temporais foi usadapara estimar o efeito da poluição do ar na mortalidade de pessoas idosas por câncer de pulmão com dados dos anos 2000 e 2001. Este estudo teve como objetivo avaliar se a poluição do arestá associada com antecipação de óbitos de pessoas que já fazem parte de uma população de risco. Outro estudo foi realizado para avaliar o efeito da poluição do ar no baixo peso aonascer de nascimentos a termo. O desenho deste estudo foi o de corte transversal usando os dados disponíveis no ano de 2002. Em ambos os estudos foram estimados efeitos moderadosda poluição do ar...

Uma rede de sensores para monitoração do corpo humano com suporte à programação / A body sensor netword with programming support

Este trabalho apresenta uma rede de sensores utilizada para monitoração de variáveis fisiológicas do corpo humano com suporte à programação. A tarefa de configuração dese tipo de sistema é usualmente realizada por desenvolvedores especializados, profissionais da computação com grande conhecimento de linguagens de programação. Entretanto, para que essa tecnologia se torne clinicamente viável, é necessário que os próprios profissionais da área de saúde possam fazê-lo. A programação e a reconfiguração à distância de uma rede de sensores sem fios é o principal objetivo deste trabalho. Como contribuição maior é apresentada uma arquitetura de software denominada SOAB (Software Architecture for Bodyworn Sensor Networks Project). Concebida com base em uma abordagem top-down, a arquitetura SOAB é constituída por quatro camadas independentes: i)uma interface gráfica direcionada aos profissionais de saúde; ii)middleware para interconexão da rede de sensores para monitoração do corpo humano com a Internet;iii)um servidor para execução dos serviços solicitados pelos programadores; e iv)um sistema operacional com suporte para multitarefa que será embutido nos sós-sensores. Esse sistema operacional foi denominado MedOS e visa aumentar a sobrevida dos nós-sensores (tempo de operação), promovendo a redução do consumo de energia elétrica por meio do escalonamento de tarefas com base em políticas adaptadas para aplicações biomédicas. A sistematização dessas políticas foi obtida por meio da utilização de um modelo baseado em autômatos. Para avaliar a arquitetura SOAB foi elaborado e aplicado um teste de carga, cujo objetivo foi quantificar o tempo gasto para programação de um nó-sensor do eletrocardiograma (ECG). Os resultados dos testes mostraram que o sistema proposto tem um bom potencial para se tornar uma ferramenta eficiente para a programação de redes de sensores para monitoração do corpo humano por profissionais não-especializados na área de informática.

Sistema automático de análise comportamental em pombos / Automatic behavioral analysis system in pigeons

Este trabalho apresenta o projeto e os testes de um equipamento para registro automatizado da amplitude e da latência da resposta de sobressalto acústico em pombos. O sistema desenvolvido é formado por uma câmara experimental, com uma célula de carga acoplada ao piso para ser utilizada como sensor de força, circuitos para geração de estímulos (luz, som ou choque) e circuitos de condicionamento e interfaceamento dos sinais a um microcomputador utilizado para controle, armazenamento e análise dos dados. O software para controle do sistema foi desenvolvido utilizando-se linguagem C para operar em plataformas DOS ou Windows, com rotinas de controle para o protocolo experimental (número, duração e taxa de repetição dos estímulos) e rotinas gráficas para apresentar as curvas de amplitude da resposta em relação ao tempo, armazenamento dos dados no disco e processamento. Os dados são armazenados em arquivos e podem ser analisados estatisticamente com outros aplicativos computacionais. Foram realizados testes comportamentais com pombos e ratos, expostos a 20 estímulos sonoros (1 kHz, 100 dBA, duração de 1 s e taxa de repetição de 30 s). Os animais do grupo controle permaneceram na caixa durante 30 minutos sem receber estímulos. A amplitude do sobressalto, medida em kgf, foi registrada durante 4 s e analisada em janelas temporais de 1 s imediatamente após o som. Os testes com ratos apresentaram resultados semelhantes aos da literatura e indicaram a eficiência do sistema. Comparativamente aos ratos, os pombos apresentaram menor amplitude e maior latência e indicaram diferenças comportamentais entre as duas espécies. O equipamento mostrou-se adequado para as investigações neurobiológicas e comportamentais que usam modelos animais.

This work presents the design and testing of an apparatus for automatic recording of the magnitude and latency of acoustic startle response in pigeons. This system includes one experimental chamber with a load cell coupled to its floor (which is used as a force sensorto measure the amplitude of the response to the stimulus), stimuli generation circuits (light, sound or shock) and interfacing circuits (to a microcomputer that is used for control, storage and data analysis). The software used to control the system was developed using C language and runs under DOS or Windows operational systems. There are routines to implement the experimental protocol (number, duration and repetition rate of stimuli) and graphics routines to show the amplitude of the startle response curves as a function of time. The data may be saved in the disk for further statistical analysis with other programs. Behavioral tests with exposure to 20 tone-pulses (1 kHz, 100 dBA, 1 s, every 30 s) were carried out with pigeons and rats. The control group animals remained in the chamber during 30 min without receiving any acoustic stimulation. The magnitude of startle was recorded (in kgf) during 4 s andanalyzed in temporal windows of 1 s. The tests with rats corroborate the literature and indicate the efficiency of the system. Compared to rats, the pigeons presented lower magnitude and longer latency of acoustic response, indicating behavioral differences between the two species. The equipment was considered adequate for neurobiological and behavioral investigations which use automatic recording of acoustic stimuli responses.

Algoritmo híbrido para segmentação do ventrículo esquerdo em imagens de ecocardiografia bidimensional / Hybrid algorithm for segmentation of the left ventricle in two-dimensional echocardiography

Este trabalho apresenta uma técnica para segmentação automática da cavidade ventricular esquerda em ecocardiogramas bidimensionais. O algoritmo realiza a identificação e a extração das bordas do ventrículo esquerdo, que permite a obtenção de parâmetros clínicos utilizados no diagnóstico de diversas patologias cardíacas. O processo de extração de bordas é constituído de três etapas: o pré-processamento, a segmentação e a detecção do contorno. Na etapa de pré-processamento é realizada, primeiramente, a aplicação de um algoritmo de minimização do ruído mediante técnica que utiliza transformada de wavelets, seguida da aplicação de uma técnica de elevação do contraste, que prepara a imagem para a próxima etapa. Na etapa de segmentação é utilizada a técnica de watersheds. Na última etapa, procedimentos de morfologia matemática são utilizados para detecção e extração do contorno. A avaliação do desempenho da técnica apresentada foi realizada por meio da comparação dos resultados obtidos pela segmentação automática do ventrículo esquerdo com os resultados obtidos com segmentação manual, feita por um especialista. Os resultados obtidos foram também comparados com os resultdos de outras técnicas descritas na literatura. Para os testes do algoritmo foram descritas na literatura. Para os testes de algoritmo foram utilizadas 60 imagens de ecocardiogramas bidimensionais de pacientes atendidos no serviço de ecocardiolografia do Hospital Universitário de Brasília. Os resultados experimentais mostraram um bom desempenho do método, mesmo em imagens de baixa qualidade, sendo esses resultados superiores aos de outros métodos apresentados na literatura.

Estudo comparativo entre funções wavelet e suas diferentes aplicabilidades em reconhecimento de padrões epileptogênicos em eletroencefalograma / Comparative study concerning to wavelet functions and its different applicabilities to pattern recognition in electroencephalogram

A transformada wavelet discreta (DWT)fornece uma representação de sinais precisa no domínio tempo-freqüência, gerando poucos coeficientes com mínima perda de informação, devido a sua capacidade potencial de oferecer alto grau de correlação com o sinal a ser decomposto ou com o padrão a ser reconhecido. Embora este atributo dependa fundamentalmente da escolha da função wavelet a ser utilizada para cada tipo específico de padrão, frequentemente a metodologia de seleção relatada não fica clara. O presente estudo descreve e propõe uma metodologia destinada a maximizar o aproveitamento da DWT na detecção automática de padrões relacionados à epilepsia (chamados eventos epileptogênicos), em sinais de eletroencefalograma (EEG). Com base em uma metodologia estatística simples (teste Z-score), determinou-se a melhor função wavelet dentre as mais utilizadas. Esta função wavelet específica provou ser a mais apta em separar os padrões epileptogênicos da atividade de fundo normal em EEG, no espaço de características. Os testes demonstraram que apenas algumas das funções wavelet atualmente utilizadas são aplicáveis à tarefa de ressaltar eventos epileptogênicos com relação à atividade de fundo nos sinais de EEG. Os valores de limiar para detecção após a DWT foram investigados e obtiveram-se taxas de sensibilidade e especificidade simultâneas de 88,7 por cento para o método.

Computação na apresentação e análise do EEG digital e quantitativo / Digital and quantitative EEG computer presentation and analysis

A introdução do registro computadorizado do EEG (EEG digital) e evolução dos computadores, seus programas e aplicativos facilitam a análise sistemática dos dados (EEG quantitativo). As suas principais vantagens são: percepção de padrões não detectados na análise visual; economia de papel; modificações da sensibilidade, filtros, montagens, velocidade, número de canais após a realização do exame e análise estatística dos dados. O principal objetivo deste trabalho é demonstrar os princípios básicos para realização, análise, assim como a construção de modos de apresentação dos resultados (mapas cerebrais, histogramas tabelas numéricas) dos EEGs digital e quantitativo, permitindo seu emprego nas epilepsias, demências, doenças cerebrovasculares, traumatismos cranianos, doenças psiquiátricas e na monitorização dos pacientes comatosos e dos internados em centros de tratamento intensivo.

Digital photography in anatomical pathology.

Digital imaging has made major inroads into the routine practice of anatomical pathology and replaces photographic prints and Kodachromes for reporting and conference purposes. More advanced systems coupled to computers allow greater versatility and speed of turnaround as well as lower costs of incorporating macroscopic and microscopic pictures into pathology reports and publications. Digital images allow transmission to remote sites via the Internet for consultation, quality assurance and educational purposes, and can be stored on and disseminated by CD-ROM. Total slide digitisation is now a reality and will replace glass slides to a large extent. Three-dimensional images of gross specimens can be assembled and posted on websites for interactive educational programmes. There are also applications in research, allowing more objective and automated quantitation of a variety of morphological and immunohistological parameters. Early reports indicate that medical vision systems are a reality and can provide for automated computer-generated histopathological diagnosis and quality assurance.

Utilidades de la estroboscopía digital en el diagnóstico de la disfonía / Usefulness of digital stroboscopy in dysphonia diagnosis

En el estudio de las disfonías la estroboscopía sigue siendo el método más importante del análisis de la función laringía; sin embargo, este estudio puede ser aún mejorado con la integración de la digitalización de imágenes. Se presentan las utilidades y ventajas de este método utilizado desde hace 2 años en nuestra unidad de voz

The development and clinical application of acoustical technique in hip joint / 华中科技大学学报（医学）（英德文版）

A non-invasive acoustical system was developed for the measurement of transmission properties of acoustic waves in the hip joints. The instrumentation consisted of three sub-systems. An excitation system employed a vibratory force at the sacrum of the test subjects. A transduction system included a pair of identical microphones installed in the tubes of two stethoscopes, which were placed at the greater trochanters on both sides for picking up the acoustical signals transmitted across the hip joints. The data acquisition and analysis system was a portable signal analyzer with a program of dual channel digital filter for measuring the power of acoustical signal in 1/3-octave frequency bands. 27 normal adults, 20 normal pre-school children and 40 normal neonates were randomly selected for testing. Coherence function (CF) and discrepancy (D) was measured during the testing. Results from the three groups showed that there was a high coherence of the signals (CF > 0.9) and a small discrepancy (D 0.93) and a smaller discrepancy (D < 2 dB) was observed. This study showed that the development of the acoustical technique provided a practical method with objective parameters. The results obtained in this study can offer a baseline for further investigation of hip disorders particularly those related to structural abnormalities of the hip.

A comparative assessment of subgingival temperature in bleeding and non-bleeding sites before and after periodontal treatment.

Periodontal disease has affected human kind since times unknown. Various parameters are available to determine whether the tissue has been affected by the disease or not. In this study the reliance of subgingival temperature to be one of the parameters to determine the same has been evaluated.

Comparaçäo das densidades ópticas e radiográficas analisadas pelo fotodensitômetro M.R.A. e pelo programa Adobe Photoshop 4.0 dos filmes Kodak TMS-1 processados na soluçäo Kodak RP X-OMAT / Comparison of the optical and radiographics densities analysed by photodensitometer M.R.A. and program Adobe Photoshop 4.0 of the Kodak TMS-1 films processed in the Kodak RP X-OMAT solution

Analisou-se a utilizaçäo das Densidades Radiográfica (DR) e Densidade Radiográfica invertida (DRi), obtidas pelo uso do programa de imagem Adobe Photoshop 4.0, para substituir a Densidade Óptica (DO) na avaliaçäo dos filmes e soluçöes de processamento. Utilizamos tiras de filme TMS-1 que após serem expostas no sensitômetro MRA por 0,5 segundo, foram processadas na soluçäo RP X-Omat da Kodak na processadora automática CRONEX T4, na temperatura de 34ºC. Utilizamos o fotodensitômetro MRA para avaliar a Densidade Óptica (DO). Para analisar a DR e DRi, as tiras de filmes foram escaneadas (Scanjet HP 4C/T), e utilizamos o programa Adobe Photoshop 4.0, para obtençäo dos resultados (DR e DRi). Esses dados serviram para avaliar a soluçäo de processamento radiográfico quanto a sua atividade e degradaçäo. Pelos resultados, concluímos que a Densidade Óptica, Densidade Radiográfica e Densidade Radiográfica invertida tiveram resultados semelhantes variando com valores mais altos quando a soluçäo era nova e valores mais baixos quando da degradaçäo da soluçäo. Ainda podemos concluir que as leituras das tiras realizadas no fotodensitômetro podem ser substituídas pelas leituras digitalizadas com a vantagem de ser mais objetiva, de diminuir o tempo para obtençäo dos dados de Densidade Radiográfica e Densidade Radiográfica invertida

Señales electrocardiograficos de alta resolucion en chagas: el proyecto search / High resolution ECG signals in chagas patients: the search project

Este trabajo presenta diversas contribuciones al estudio de un problema mundial de salud, como lo es la miocarditis chagásica. Se discuten los resultados de los esfuerzos realizados en Venezuela por compreender la evolución de esta enfermedad mediante una novedosa técnica denominada Electrocardiograma de Alta Resolución (ECGAR). Se hace una revisión de esta metodología, y luego se discute su posible aplicación al estudio particular de la enfermedad de Chagas en sus varias etapas y manifestaciones cardiológicas. Se describen una serie de propuestas para la investigación y los resultados hasta ahora obtenidos en el proyecto. En particular, se presentan métodos novedosos para la interpretación de ECGAR a partir del estudio de las señales en el segmento P-R, los potenciales intra_QRS y los potenciales tardíos, variables estas que pueden contribuir al diagnóstico temprano y seguimiento posterior de la miocarditis chagásica. Igualmente, se describe la recolección de una base de datos electrocardiográficos que sierve de plataforma para la realización de las investigaciones del proyecto SEARCH, constituyendo un aporte valioso para continuar la investigación de la miocarditis chagásica desde la prespectiva del ECGAR.