Resumo em Português:

A pesquisa descrita neste artigo teve por objetivo avaliar quali-quantitativamente os efeitos da estimulação diafragmática transcutânea sincronizada em portadores de DPOC. Para isso, desenvolveu-se um sistema de estimulação elétrica controlado pelo sinal respiratório, a partir das variações de temperatura durante os eventos de inspiração e expiração, medidas por meio de dois termistores do tipo NTC inseridos dos lados interno e externo de uma máscara de respirador. Seis voluntários portadores de DPOC, de ambos os sexos, com idade entre 56 e 71 anos, foram submetidos a 10 sessões estimulatórias de 20 minutos. O padrão do sinal estimulatório continha pulsos com duração de 90 µs e repouso de 400 µs, gerados em intervalos regulares e modulados em bursts com período ativo de 1470 µs e inativo de 600 µs, apresentando perfil trapezoidal com tempos de subida, descida e platô de 500 ms cada. Todos os pacientes foram submetidos a uma avaliação inicial contendo: teste de força muscular respiratória avaliada por meio de PImáx e PEmáx, teste de função pulmonar e aplicação do questionário de qualidade de vida SGRQ. Após 10 sessões, houve um aumento na força muscular inspiratória em todos os pacientes, onde a PImáx sofreu um incremento médio de 66,67 ± 12,11 cmH2O para 91,67 ± 25,03 cmH2O, a PEmáx de 92,50 ± 10,84 cmH2O para 116,67 ± 8,16 cmH2O. Também observou-se melhora da qualidade de vida no domínio sintoma, de 49,10 ± 19,40 para 28,60 ± 25,20; no domínio atividade, de 83,40 ± 12,50 para 67,57 ± 18,80; no domínio impacto, de 54,10 ± 11,34 para 38,00 ± 27,07; e escore total, de 65,50 ± 7,60 para 44,47 ± 22,31. A partir desses resultados, concluiu-se que a estimulação elétrica diafragmática sincronizada pode promover resultados positivos em portadores de DPOC.

Resumo em Inglês:

The research described in this paper has the goal of evaluating the effects of transcutaneous diaphragmatic synchronized pacing in patients with COPD. In order to achieve the experimental protocol, it has been developed a system for electrical stimulation triggered by the respiratory signal obtained from the temperature variations during inspiration and expiration events, using two NTC thermistors coupled inside and outside of a respirator mask. It was studied six volunteers with COPD, of both sexes, aged between 56 to 71 years, who were submitted to 10 sessions of 20 minutes. The stimulatory parameters were set to: active phase of the pulse of 90 µs, and inactive phase of 400 µs, generated at regular intervals and modulated in bursts with active and inactive periods of 1470 µs and 600 µs, respectively; presenting trapezoidal envelope with rise time, fall time and plateau of 500 ms. All patients underwent an initial assessment including: test of respiratory muscle strength seen through the MIP and MEP tests, lung function test and application of SGRQ quality of life questionnaire. After 10 sessions, there is an increasing inspiratory muscle strength in all patients, where MIP has an average increase of 66.67 ± 12.11 cmH2O to 91.67 ± 25.03 cmH2O, MEP from 92.50 ± 10.84 cmH2O to 116.67 ± 8.16 cmH2O, and also observed a better quality of life in the symptom domain of 49.10 ± 19.40 to 28.60 ± 25.20, in the activity domain of 83.40 ± 12.50 to 67.57 ± 18.80, and in the impact domain of 54.10 ± 11.34 to 38.00 ± 27.07 and total score of 65.50 ± 7.60 to 44.47 ± 22.31. Therefore, we concluded that the transcutaneous diaphragmatic synchronized pacing can promote positive outcomes in patients with COPD.

Resumo em Português:

A osteoporose é uma doença que causa perda de massa óssea e deterioração da estrutura trabecular. A rede formada pelo osso trabecular é muito importante para estabelecer a competência mecânica do esqueleto. Estudos mostram que a microarquitetura trabecular pode elevar a predição do risco de fratura para cerca de 90%, por isso a sua investigação é de grande interesse da comunidade científica. Vários parâmetros estão relacionados à competência mecânica da estrutura óssea, entretanto, a tortuosidade trabecular ainda não foi seriamente levada em consideração e sua contribuição é desconhecida. Neste trabalho, o enfoque está direcionado à estimativa da tortuosidade trabecular e sua correlação com a conectividade, através da característica de Euler-Poincaré, para amostras do osso rádio distal in vitro, a partir de imagens de microtomografia computadorizada. Um método para estimar a tortuosidade do volume trabecular é apresentado e a tortuosidade é computada para os dois sentidos das três direções do volume. Os resultados apresentam valores distintos da tortuosidade dependendo da qualidade da rede trabecular e uma correlação positiva (r = 0,64) com a característica de Euler-Poincaré; além disso, observa-se que a tortuosidade busca alinhar-se nas direções de maiores tensões e compressões imprimidas à rede trabecular. Tais resultados evidenciam a importância da tortuosidade como parâmetro estrutural da rede trabecular.

Resumo em Inglês:

Osteoporosis is disease causing bone mass loss and deterioration of the trabecular structure. The trabecular network is very important to establish the mechanical competence of the skeleton. It is known that the trabecular microarchitecture can improve the fracture risk prediction up to 90%, for this reason the trabecular bone investigation has become of great interest for the scientific community. Several parameters provide structural details of the bone mechanical competence, however, the trabecular network tortuosity has not been seriously taken into account yet and its contribution is unknown. This paper directs attention to the trabecular tortuosity estimation and its correlation to the connectivity, through Euler-Poincaré characteristic, from in vitro distal radius bone samples by micro-computed tomographic images. A method to estimate the trabecular bone tortuosity is presented and its value is computed for both directions of the three volume axis. The results indicate that the trabecular tortuosity depends on the trabecular network quality and a positive correlation (r = 0.64) with the Euler-Poincaré characteristic. Inasmuch, it has been observed that the tortuosity tends to get aligned in the direction of main stress imposed on trabecular bone network. These results support the tortuosity as an important structural parameter.

Resumo em Português:

O presente trabalho apresenta a proposta de um Programa para o desenvolvimento do Sistema Nacional de Inovação de Produtos Médicos - SNIPM no âmbito do Sistema Único de Saúde - SUS, de forma integrada e alinhada com as ações do Ministério da Saúde. Os conhecimentos e as ferramentas em engenharia clínica permitiram realizar uma análise diferenciada do contexto socioeconômico do setor, a sistematização e a percepção dos fatores e atores que induzem ou retardam o crescimento tecnológico do setor. Neste artigo, buscou-se contextualizar o setor de produtos médicos no Brasil à luz da atual conjuntura socioeconômica nacional e mundial, caracterizando-o como de grande indutor de atividades inovadoras. Posteriormente, são abordadas as definições e teorias sobre os Sistemas Nacionais de Inovação e as especificidades do SNIPM no Brasil, apresentando seus atores incluindo suas atribuições e competências. A metodologia utilizada para a coleta e análises de dados econômicos é apresentada, de modo a caracterizar a importância deste segmento para a economia nacional e suas potencialidades na indução do surgimento de tecnologias inovadoras no SNIPM. A análise dos dados setoriais coletados durante a pesquisa é apresentada, como o objetivo de quantificar e apresentar os números socioeconômicos do setor de produtos. Por fim, é apresentado o delineamento de um Programa destinado acatalisar o desenvolvimento do SNIPM considerando as demandas tecnológicas e prioridades do SUS e as dos mercados-alvo do setor produtivo. A proposta, que foi desenvolvida e implementada no Ministério da Saúde, pode se constituir como uma das ferramentas no âmbito do SUS destinadas a fortalecer e modernizar o setor de equipamentos e materiais de uso em saúde, visando à ampliação da capacidade inovadora das empresas e mudança do seu patamar competitivo.

Resumo em Inglês:

This paper presents a proposal of a program for the development of the Brazilian National Innovation System for Medical Products (SNIPM) under the National Health System (SUS) integrated and aligned with the actions of the Brazilian Ministry of Health. Clinical engineering knowledge and tools allowed performing a differentiated socio-economic analysis of the sector, the systematization and the perception of actors and factors that induce or retard the growth of the technology sector. In this article, the medical devices sector in Brazil was first contextualized to in the light of current national and global socio-economic conjuncture, in order to characterize it as a major inducer of innovative activities. The definitions and theories about the National Innovation Systems are described, followed by a discussion of the specifics of SNIPM in Brazil, with its actors, including their duties and responsibilities. The methodology for the collection and analysis of economic data, were shown, in order to characterize the importance of this sector to the national economy and its potential to induce the rising of innovative technologies whithin the SNIPM. The analysis of industry data is presented, which attempts to present and comment on some industry data collected during a survey. In the Results section, it is presented the design of a program used to to catalyze the development of the SNIPM considering the technological demands and priorities of the SUS and the target markets of the productive sector. The proposed program, which was developed and implemented within the Brazilian Ministry of Health, can become one of the tools within the SUS to strengthen and modernize the sector of medical equipments and materials, aiming to increase the innovative capacity of firms and change its competitive standing.

Resumo em Português:

O eletrocardiograma (ECG) registra a atividade elétrica cardíaca de forma não invasiva e permite obter uma avaliação rápida do ritmo cardíaco, muito útil na definição da conduta terapêutica imediata em pacientes com suspeita de síndrome coronariana aguda (SCA), que é uma entidade clínica que engloba a angina instável e os infartos agudos do miocárdio com e sem supra-desnível do segmento ST. Atualmente, eletrocardiógrafos de diversos fabricantes são capazes de fornecer diagnósticos automáticos dos ECGs, mas, apesar disso, existem poucos estudos publicados acerca do desempenho desses equipamentos. O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho de um eletrocardiógrafo interpretativo para determinar sua adequabilidade para uso em um sistema computacional que utiliza informações da história clínica obtida pelo médico generalista e do laudo eletrocardiográfico emitido pelo equipamento avaliado, permitindo auxiliar no diagnóstico de síndromes coronarianas agudas, quando o paciente não é atendido por cardiologistas. Foi utilizado um eletrocardiógrafo interpretativo Nihon Kohden Cardiofax 9620 que foi testado com um simulador de sinais eletrocardiográficos Metron PS 420 e, ainda, teve seu desempenho comparado com um sistema de telemedicina disponível em uma região semi-rural brasileira. Os testes resultaram em 93,8% de sensibilidade e 83,3% de especificidade, que foram considerados satisfatórias em situações clínicas compatíveis com isquemia miocárdica aguda, validando a sua utilização em um sistema de inteligência artificial para auxílio ao diagnóstico em SCA.

Resumo em Inglês:

The electrocardiogram (ECG) is the recording of the heart's electrical activity from the surface of the body and has been worldwide used in routine medical practice since the last century. This is a first-rate tool for a rapid interpretation of cardiac rhythm and for assessment and immediate therapeutic management in patients with suspected acute coronary syndrome, which is a clinical entity that includes unstable angina and acute myocardial infarction with and without ST-segment elevation. Currently, electrocardiographs from various manufacturers are capable of providing automatic diagnosis of ECGs, but there are few published studies about the performance of these equipments. The objective of this paper is to evaluate the performance of an interpretive electrocardiograph in order to determine their suitability for use in a computer system that uses the medical history information obtained by the general practitioner and the electrocardiographic report emitted by the equipment evaluated to aid the diagnosis of acute coronary syndromes, when the patient is not treated by cardiologists. We used an interpretive electrocardigraph Nihon Kohden Cardiofax 9620. The electrocardiograph simulator Metron PS 420 was the choice for the simulated tests, and also we compared the performance of the Cardiofax with a telemedicine system available in a semi-rural area in Brazil. The tests resulted in 93.8% sensitivity and 83.3% specificity that were considered satisfactory in clinical situations compatible with acute myocardial ischemia, validating their use in an artificial intelligence system for the diagnosis of ACS.

Resumo em Português:

O objetivo deste trabalho é estabelecer as correlações entre parâmetros estatísticos e EEG em função da idade, em indivíduos não portadores de distúrbios neurológicos. Os sinais EEG foram registrados durante a tarefa de seguir uma espiral de Arquimedes. 59 indivíduos saudáveis participaram do estudo e foram divididos em 7 grupos, com idades entre 20 a 86 anos, de ambos os sexos, para identificar diferenças e permitir a discriminação entre as características de cada grupo. Inicialmente, foram feitas comparações entre as diversas variáveis (F20, F50, F80, F95, Frequência Média, RMS, Cruzamentos por zero, Quadrado do Espectro de Potência, Curtose, Assimetria, Variância, Desvio Padrão e Entropia Aproximada) procurando a separação entre os grupos jovem e idoso. Buscou-se ainda correlacionar os parâmetros estatísticos e toda a faixa etária. Para tal, a técnica de Análise Discriminante Linear (ADL) foi utilizada. Os dados foram processados com o software MATLAB®. Por meio da ADL foram observadas diferenças significativas ao longo da idade. Observou-se que a ferramenta executou de forma satisfatória a separação de características discriminantes, classificando cada grupo de indivíduos em função da idade.

Resumo em Inglês:

This paper aims to establish the correlation between statistical parameters and Electroencephalographic (EEG) signals as a function of age, in subjects without neurological disorders. EEG signals were recorded during the task of following an Archimedes spiral. There were 59 healthy subjects who voluntarily participated in this study which were divided into 7 groups, aging between 20 to 86 years from both gender, in order to identify differences and allow discrimination between the features of each group. Initially, comparisons were made among several features (F20, F50, F80, F95, Mean Frequency, Root Mean Square value, Zero Crossings, Square of the Power Spectrum, Kurtosis, Skewness, Variance, Standard Deviation and Approximate Entropy) seeking separation between young and elderly groups. Furthermore, it was sought to correlate the statistical parameters and the entire age range. For this purpose it was used Linear Discriminant Analysis (LDA). The data were processed with MATLAB® software. Through the LDA, significant differences were observed over the distinct age ranges. The tool has satisfactorily performed the separation of discriminant features by classifying groups of subjects in function of their age range.

Resumo em Português:

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.

Resumo em Inglês:

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.

Resumo em Português:

Esta pesquisa objetiva recomendar especificações que os analisadores de desfibriladores e cardioversores devam apresentar, tais como: erro máximo de medição, resolução, condições de operação e recursos desejáveis. As recomendações apresentadas baseiam-se nos quesitos demandados para a realização dos ensaios previstos pelas normas NBR IEC 60601-2-4:2005 e ANSI/AAMI DF80:2003. Uma avaliação das especificações fornecidas de quatro analisadores importados (Fluke QED6, Fluke Impulse 7000, MTK-Biomed Delta 3000 MKII e NETECH Delta 3000) e dois analisadores nacionais (Transmai JM-01 e Ourox JAU-100) também foi realizada, tendo encontrado diversas falhas de especificações em todos os analisadores. Estas falhas vão desde o não fornecimento de dados a condições aquém das desejáveis para um analisador de desfibriladores e cardioversores. Os problemas mais graves encontrados estão relacionados à não apresentação de especificações tais como precisão, exatidão de medição, erro máximo de medição ou outra informação que por sua vez auxiliaria na determinação do intervalo de abrangência para a medida, como a de energia pelo analisador Transmai JM-01, algo inaceitável para um instrumento de medição, incertezas elevadas e condições de operação aquém das necessárias para a realização dos ensaios determinados pelas normas NBR IEC 60601-2-4:2005 e ANSI/AAMI DF80:2003.

Resumo em Inglês:

This study aims to recommend specifications for defibrillator and cardioverter analyzers, such as maximum permissible measurement error, resolution, operating conditions and desirable features. The recommendations are based on the test requirements from the ABNT NBR IEC 60601-2-4:2005 and ANSI/AAMI DF80:2003 standards. An evaluation of the specifications provided by four imported analyzers (Fluke QED 6, Fluke Impulse 7000, MTK-Biomed Delta 3000 MKII and NETECH Delta 3000) and two Brazilian analyzers (Transmai JM-01 and Ourox JAU-110) has also been performed, and several problems were found with specifications of those analyzers. These problems range from unsupplied data to less than desirable conditions for a defibrillator and cardioverter analyzer. The most serious problems encountered are related to the lack of specifications such as precision, accuracy, maximum permissible measurement error or other specifications that would help determine the coverage interval of the measure, an unacceptable mistake for a measurement instrument. Other problems were related to measurement error and operating conditions not complying with the requirements of the ABNT NBR IEC 60601-2-4:2005 and the ANSI/AAMI DF80:2003 standards.