Digital controller design considering hardware constraints: application in a paraplegic patient

INTRODUCTION: A methodology was developed for implementing closed-loop control algorithms and for evaluating the behavior of a system, considering certain component restrictions used in laboratory implementation. METHODS: Mathematical functions representing a model of the biological system were used for knee extension/flexion movements. A Proportional Integral Derivative (PID) controller and another one using the root locus method were designed to control a patient’s leg position by applying functional electrical stimulation (FES). The controllers were simulated in Matlab and ISIS Proteus. After the simulations were performed, the codes were embedded in a microcontroller, and tests were conducted on a paraplegic volunteer. To the best of the authors’ knowledge, this is the first time that ISIS Proteus software resources have been used prior to implementing a closed-loop system designed to control the leg position of patients. RESULTS:This method obviates the application of initial controller tests directly to patients. The response obtained in the experiment with a paraplegic patient complied with the specifications set in terms of the steady-state error, the settling time, and the percentage overshoot. The proposed procedure was successfully applied for the implementation of a controller used to control the leg position of a paraplegic person by electrical muscle stimulation. CONCLUSION:The methodology presented in this manuscript can contribute to the implementation of analog and digital controllers because hardware limitations are typically not taken into account in the design of controllers.

Microbiota characterization of the catfish (Cathorops agassizii and Genidens genidens) sting venom

This work aimed to study the bacterial contamination of the catfishes stings Genidens genidens (Valenciennes, 1839); and Cathorops agassizii (Agassiz, 1829) found in the estuary-bay complex of Santos and São Vicente (São Paulo State). Fish samples for bacteriological analyses were obtained and constituted of a group of 50 specimens, being 25 of Cathorops agassizii and 25 of Genidens genidens,. The bacteriological analyses showed that there was contamination of the stings by 13 different strains of Enterobacteriaceae with Klebsiella pneumoniae (26,80%) as the most frequent bacteria and lower percentual frequencies for Enterobacter sp and Escherichia coli (16,27%) and Serratia marcescens, Serratia sp. and Proteus mirabilis (1,16%). Gram positive bacteria, as well fungi species were not detected in the samples. In basis of the Gram negative species characterized , is possible to consider the bacterial strains are representative of the environmental public health conditions, as well as, accidents with these fish stings are able to develop significative acute secondary infections in humans.

Este trabalho teve por objetivo o estudo da contaminação bacteriana do veneno do ferrão dos bagres Genidens genidens (Valenciennes, 1839); e Cathorops agassizji (Agassiz, 1829) encontrados no Complexo Baia-Estuário de Santos e de São Vicente (Estado de São Paulo). Foram obtidas amostras dos peixes para análises bacteriológicas que constituíam de um grupo de 50 espécimes sendo, 25 Cathorops agassizii e 25 de Genidens genidens. As análises bacteriológicas mostraram que havia contaminação nos ferrões por 13 diferentes linhagens de Enterobacteriaceae, sendo a Klebsiella pneumoniae (26,80%) a bactéria mais freqüente enquanto que as Enterobacter sp e Escherichia coli (16,27%), Serratia marcescens, Serratia sp e Proteus mirabilis (1,16%) apresentaram os mais baixos percentuais de contaminação. Nas amostras que apresentaram Bactérias Gram positivas não foram detectadas espécies de fungos. Enquanto que nas amostras que apresentaram bactérias Gram negativas, foi possível considerar alta contaminação bacteriana representando periculosidade em relação aos aspectos ambientais voltados á saúde pública. Destaca-se ainda que acidentes ocorridos por ferimentos causados em função do ferrão do bagre podem desenvolver significativas infecções secundárias agudas em humanos.

Resposta imune induzida pelas peçonhas do bagre Cathorops agassizii / The immune response induced by venoms of Cathorops agassizii

A produção de toxinas por animais aquáticos é uma estratégia importante que garante sua sobrevivência em um ecossistema altamente competitivo. Constituem-se de uma rica fonte de agentes bioquímicos altamente ativos o que aumenta ainda mais a relevância das pesquisas nessa área. Nossos estudos objetivaram caracterizar as respostas imune inata e específica induzidas pelas peçonhas do muco e do ferrão do bagre Cathorops agassizii. A coleta dos espécimes foi realizada no complexo Baía-Estuário de Santos e São Vicente, localizado no litoral sul do Estado de São Paulo. As peçonhas (do Muco e do Ferrão) apresentaram perfil eletroforético similar entre si. Induzida a inflamação aguda em um modelo experimental murino, as peçonhas apresentaram igualmente a capacidade de induzir aumento da permeabilidade vascular e também edema de pata. A detecção de Leucotrieno B4 e Prostaglandina E2 no lavado da cavidade peritoneal dos camundongos injetados, com ambas as peçonhas, corroboram esta hipótese. Nossos resultados através da mícroscopia intravital mostraram que as peçonhas induzem um grande número de leucócitos rolantes nas vênulas pós-capilares com focos de extravasamento leucocitárío, principalmente de neutrófilos seguido pelo influxo de macrófagos. Além disso, a peçonha do Ferrão induziu uma resolução mais rápida do influxo leucocitário ao contrário da peçonha do Muco que manteve o infiltrado macrofágico por até 7 dias. De maneira interessante, somente a citocina IL -6 foi detectada no lavado peritoneal induzida principalmente pela peçonha do Muco e as quimiocinas KC e MCP-l, por ambas as peçonhas, expressando naquele momento, a participação destes mediadores no recrutamento de neutrófilos e macrófagos para o sítio da lesão. As peçonhas foram eficazes ao induzir uma produção primária e secundária de anticorpos das classes IgM e IgG anti-venenos...

Avaliaçäo pré-operatória do pneumopata / Preoperative assessment of lung disease patients

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: As complicações pulmonares säo as causas mais freqüentes de morbimortalidade pós-operatória, especialmente nos pneumopatas. Por essa razäo, esses pacientes devem ser criteriosamente avaliados e preparados no pré-operatório, tanto do ponto de vista clínico como laboratorial. O objetivo da presente revisäo é determinar o risco cirúrgico e estabelecer condutas pré-operatórias para minimizar a morbimortalidade per e pós-operatórias, nos portadores de doenças respiratórias. CONTEUDO: As principais repercussöes do ato anestésico-cirúrgico na funçäo pulmonar foram relatadas. Da mesma forma, procurou-se selecionar os pacientes de maior risco, envolvidos ou näo em ressecçäo pulmonar. Para esse fim, utilizou-se da propedêutica clínica e laboratorial. Finalmente, foi apresentada uma proposta de algoritmo pré-operatório para os procedimentos com ressecçäo pulmonar. CONCLUSÕES: O portador de doença respiratória, especialmente as de evoluçäo crônica, necessita ser rigorosamente avaliado no pré-operatório. A classificaçäo do estado físico (ASA) e o índice de Goldman säo fatores de previsäo de risco importantes nos pneumopatas näo-candidatos à ressecçäo pulmonar. Somando-se a esses critérios, nos candidatos à ressecçäo pulmonar, o VO2 max, o VEF1e capacidade de difusäo estimados para o pós-operatório, säo imprescindíveis, em algumas situações. Os beta2-agonistas e corticóides devem ser considerados nos pré-operatórios desses pacientes