Introduction: The cerebral autoregulation (CA) mechanism plays a crucial role in brain homeostasis, being responsible for maintaining constant cerebral blood flow (CBF) despite variations in arterial blood pressure (ABP) between the limits of 60 to 140 mmHg. Transfer function analysis (TFA) and Autoregulation index (ARI) are worldwide used techniques to characterize CA through interaction between ABP and CBF. TFA models the process of CA as a linear system in which spontaneous ABP variations (system input) reflect in the CBF speed (system output) to report gain, phase and coherence values. The TFA method uses spontaneous BP and CBF velocity (CBFv) response measurements to compute the transfer function of the system. The CA system in healthy subjects tends to attenuate large ABP variations to have stable CBFv values. ARI is a dimensionless index (0 to 9) for which a response of CBFv to a hypothetical impulse change in ABP is estimated using TFA of spontaneous fluctuations in ABP and CBFv. An ARI of 9 describes a system in which CBF returns quickly to baseline levels after step-changes in ABP, whereas an ARI value of 0 describes a system in which there is no compensatory change in CBF, indicating completely impaired CA. ARI estimation is somehow dependent on TFA. Previous studies have assessed how different parameter settings in the TFA analysis have distorted its outcome, in order to understand the influence of each parameter variation.  Currently, researchers at the Cerebral Autoregulation Network (CARNet) have concentrated efforts to standardize the TFA parameters used to quantify CA. In this context, this study aims to analyze the impact CA assessment through ARI by varying the TFA model parameters, such window length, type of tapered window and percentage of overlap. 

Methods: ABP and bilateral CBFv of 12 healthy participants and 12 ischemic stroke patients were recorded for 5 minutes on baseline (Fs: 100 Hz; CAPPesq no.126713 HCFMUSP). Signals were uploaded and analyzed in the Cerebral Autoregulation Open Source (CAAos) platform, a new free software research tool, created by the researchers.  Signals were pre-processed including calibration and filtering. For each beat, detection of systole and end-diastole is carried out in both signals. The mean value of ABP and CBFv of each cardiac cycle was computed and associated to the time instant of the central sample of the cardiac cycle. The averaged values become the samples of the beat-to-beat ABP and CBFv signals. It is followed by a 5 Hz resampling through a cubic spline interpolation. Welch’s method is applied to calculate the ABP auto spectrum (Sxx) and cross spectrum of ABP and CBFv (Sxy). Transfer function H(f) is obtained by the division between (Sxx(f)/Sxy(f))*. The CBFv response to a step change in ABP was estimated from the inverse FFT of the H(f). The subject’s ARI index, from left and right cerebral hemispheres, was obtained by the minimum root mean square error (RMSE) fitting error of the corresponding Tiecks model responses using the first 6 seconds of the step response. In summary, this model uses a second-order differential equation to predict CBFv response, V(t), corresponding to a relative ABP modulation, dP(t), by the formula: V(t) = 1 + dP(t) − K × x2(t), where K represents a gain parameter, an x2 (t) is a state variable obtained based in three parameters gain (K), time constant and dampening factor. Ten combinations of these three parameters were proposed to represent a different value of ARI. The template curve corresponding to the minimum RMSE determines the corresponding value of ARI of the subject.  TFA parameters and ARI were obtained for each parameter changed window type (Rectangular, Hanning, Hamming and Tukey), window length (25, 50, 75, 100, 120) and overlap percentage (25%, 50% and 75%). Results were compared with the recommended literature (length 100s, Hanning window and 50% overlap). 

Results: Gain values over the frequency range for healthy participants were low, specifically for lower frequency ranges, phase presented higher values for very low frequency (VLF) and LF, decreasing its values for high frequency (HF). Coherence values were not much higher than 0.5 n.u. for all frequency ranges, demonstrating then that both ABP and CBFv signals in the TFA were not related. For Stroke patients, gain showed slightly higher values in all frequency ranges when compared with healthy participants, phase also showed higher values in the VLF range as previous literature results. The coherence showed higher values in both VLF and HF, suggesting that for stroke patients the ABP and CBFv signals are more similar than in healthy participants. Varying the window length during the Welch Method affected differently the TFA results for healthy and stroke patients. For gain, a higher number of differences in the statistical analysis were found among the different window lengths in healthy participants than in stroke participants, suggesting that in a healthy cerebral autoregulatory system varying the window length results in a wider range of results. The same differences concerning the type of window applied in the Welch Method was observed for coherence results, in which rectangular x Hanning and rectangular x Haming presented significant differences. Both stroke patients and healthy participants presented differences for gain results by varying the overlap in the Welch Method. For all window lengths the ARI results from the affected side showed lower results when compared with the corresponding window length in the healthy participants group. For healthy participants, the higher ARI value was observed for 100 s and 120 s windows, whereas for stroke participants it was for 75 s and 100 s windows. The window type did not seem to interfere in the difference between healthy and stroke patients, lower ARI values continued to be observed in the stroke patients’ group, even by using different windows in both groups. The overlap also did not affect the lower ARI values in the stroke patients’ group. The statistical analysis performed by the ANOVA test indicated the influence of using different window lengths during the Welch Method for both healthy participants and stroke group. In both cases it was found that only the 25 s windows differ from the other windows, the other lengths used to estimate the ARI did not show statistical differences at all. Neither varying the window type nor the overlap affected the ARI estimation, in other words, varying window type and overlap during the Welch Method in both groups did not result in a different ARI estimation.

Conclusions: Concerning the importance of estimating the better clinical parameter to quantify the CA, the TFA and ARI seems to perform well trying to establish the difference between a healthy participant and stroke patient. By changing the parameters, the TFA presented more differences in among the parameters combination when compared with the ARI, nevertheless the TFA comprehension is wider by quantifying the CA in three parameters, while the ARI does it in one.

Indivíduos com doença de Parkinson (DP) apresentam alterações na marcha devido às complicações da patologia, como maior rigidez muscular, bradicinesia, menor automaticidade dos movimentos e problemas de equilíbrio postural. O tratamento padrão ouro da DP é a terapia farmacológica, que melhora sintomas motores e não motores da doença. Estudos reportam os efeitos da medicação, principalmente dopaminérgica, sobre os parâmetros espaço-temporais da marcha, mas poucos estudos avaliaram os efeitos sobre os parâmetros cinemáticos e cinéticos. Um fator que altera os parâmetros da marcha desses indivíduos é a presença de congelamento da marcha (CM). No entanto, não é documentada a interação entre CM e medicação antiparkinsoniana na marcha da DP. Dessa forma, o objetivo deste estudo é a avaliação dos efeitos da medicação antiparkinsoniana e da presença de congelamento da marcha nos parâmetros cinemáticos e cinéticos da marcha de indivíduos com DP. Participaram deste estudo 22 indivíduos com diagnóstico clínico de DP idiopática (17 homens e 5 mulheres; idade média = 64,1 anos, DP = 10,5; altura média = 166,8 cm, DP = 7,1; peso médio = 71,4 kg, DP = 12,3), sendo 11 com congelamento de marcha (CM+) e 11 sem congelamento de marcha (CM-). Os participantes com DP foram avaliados no período ON e OFF medicação. Para o grupo controle, foram selecionados 18 participantes saudáveis pareados pela idade de uma base de dados aberta (FUKUCHI et al., 2018). Todos os participantes andaram no chão em uma passarela com 10 metros de comprimento com uma velocidade confortável e autosselecionada. As variáveis cinemáticas e cinéticas da marcha e as características clínicas dos grupos em cada condição foram comparadas nas seguintes análises: Grupo DP CM+ e DP CM- ambos na condição ON e grupo controle; Grupo DP CM+ e DP CM- ambos na condição OFF e grupo controle; Grupo (DP CM+ e DP CM-) e condição (ON e OFF). Modelos lineares de efeitos mistos foram ajustados, controlando para diferenças entre grupos encontradas nas características demográficas e escalas clínicas para comparação entre grupos com DP. Para comparação entre os grupos DP e o grupo controle foi utilizado a análise de variância (ANOVA). O nível de significância para todas as análises foi estabelecido em p < 0,05 e para análise de interações foi utilizado o post hoc de Bonferroni.  As diferenças cinemáticas apresentadas entre os grupos CM+ e CM- foram principalmente em articulações distais, (maior flexão do joelho no contato inicial, maior flexão mínima do joelho no apoio terminal, menor pico de flexão-plantar do tornozelo na resposta a carga e maior dorsiflexão do tornozelo durante a fase de balanço em comparação ao grupo CM-). Com relação a condição medicamentosa, os grupos em estado ON apresentaram alterações na amplitude de movimento de articulações tanto distais quanto proximais (maior pico de flexão do joelho durante a fase de balanço, maior amplitude de rotação pélvica e maior amplitude de adu/adbução do quadril em comparação ao estado OFF). Não foram observadas diferenças na análise de interação Grupo*Condição, ou seja, a medicação antiparkinsoniana apresentou melhoras nos parâmetros cinemáticos e cinéticos da marcha de indivíduos com DP CM+ e CM- de forma igualitária. A análise entre os grupos DP e Controle resultaram em uma maior quantidade de diferenças de parâmetros cinemáticos do grupo CM+; e ambos os grupos DP, independente da condição medicamentosa, apresentaram menor aplicação de força durante o segundo pico da componente vertical da FRS quando comparados ao grupo Controle. Conclui-se com este estudo que o congelamento de marcha afeta principalmente articulações ditais dos membros inferiores  e que a medicação antiparkinsoniana afeta a amplitude de movimento de articulações tanto distais quanto proximais na marcha de indivíduos com DP. Os efeitos da medicação nos parâmetros cinemáticos e cinéticos da marcha atuam de forma análoga entre os grupos com e sem CM. Em comparação a indivíduos saudáveis, o grupo CM+ apresenta maiores diferenças na marcha do que o grupo CM-; e de modo geral, indivíduos com DP apresentam menores aplicações de força durante o período de impulso.

Segundo a Organização Mundial da Saúde a violência é um dos principais problemas de saúde pública no mundo, com destaque à violência contra as mulheres. Muitas vítimas procuram serviços de saúde sem revelar que estão sendo vítimas e os profissionais de saúde possuem um papel fundamental no diagnóstico, identificação dos fatores de risco e conduta. Nesse contexto, as  soluções mHealth têm sido cada vez mais incorporadas por profissionais da saúde na prática clínica, assim, o presente estudo apresentou um projeto de solução mHealth para dispositivos móveis voltado a profissionais da saúde pela incorporação de diretrizes clínicas para o atendimento de vítimas de violência.

A radiação UV-C tem sido amplamente empregada para descontaminação de ambientes e de dispositivos médico-hospitalares, ganhando destaque principalmente durante a pandemia do Covid-19. Embora seja bastante eficaz, pouco se sabe sobre os efeitos de múltiplas exposições sobre a microestrutura de diferentes materiais, o que pode interferir principalmente na durabilidade dos mesmos. Assim, este estudo objetivou avaliar os efeitos composicionais, de tensão superficial e morfológicos exercidos pela radiação UV-C em dispositivos de uso rotineiro durante a pandemia do Covid-19, tais como máscaras e protetores faciais, após diferentes exposições à radiação. Para tal, amostras de máscaras N95, protetores faciais e máscaras de nebulização foram preparadas e submetidas à descontaminação por radiação UV-C empregando dispositivo comercial, em diferentes exposições: 0 exposição (grupo controle), 1, 10, 30 e 90 exposições. As mudanças composicionais foram avaliadas por espectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR); a molhabilidade foi avaliada por análise de tensão superficial e ângulo de contato, e as alterações morfológicas analisadas por microscopia eletrônica de varredura. A análise estatística foi efetuada empregando-se o teste de Kruskal-Wallis e Student-Newmann-Keuls, considerando o nivel de significância estatística de 5%. Foi possível evidenciar uma relação positiva entre o número de exposições e as alterações composicionais nas amostras, relacionadas principalmente ao conteúdo de plastificante dos protetores faciais e máscaras de nebulização. O número de exposições ocasionou mudanças na molhabilidade das máscaras N95, provavelmente em decorência as alterações morfológicas observadas. Desta forma, pode-se concluir que a radiação UV-C pode alterar as características microestruturais de máscaras e protetores faciais, em uma relação positiva com o aumento do tempo de exposição.

A Terapia Fotodinâmica é baseada na ativação de um fotossensibilizador pela luz na presença de oxigênio, gerando espécies reativas de oxigênio que causam destruição celular. Uma das limitações da Terapia Fotodinâmica é a perda de capacidade para absorver luz (fotoclareamento), gerar espécies reativas, e assim, reduzir a eficiência do tratamento. 

Neste trabalho foram estudadas as cinéticas de fotoclareamento do azul de metileno, num meio que simula o tecido biológico (0,1mg/ml de colágeno hidrolisado em água milli-Q. As amostras foram irradiadas na presença de azul de metileno (50 μM, 62.5 μM, 75 μM, e100 μM) e medida a transmissão de um feixe de laser (Potência inicial (P₀) = 7mW e comprimento de onda (λ) = 635nm) através das amostras e se calcularam as taxas cinéticas de fotoclareamento (K). Além disso vídeos de cada amostra foram gravados simutaneamente durante o processo de fotoclareamento e o fluxo óptico foi demonstrada através da linguagem de programação Python.

Observou-se que as taxas cinéticas fotoclareamento do azul de metileno foram decrescentes, conforme a concentração de azul de metileno cresce. Deste modo verificou-se que o microambiente em que o azul de metileno está localizado influencia no seu fotoclareamento. 

O Biosilicato® tem sido extensivamente investigado na regeneração de tecido ósseo e dentário, devido as suas excelentes propriedades bioativas e osteindutoras. Entretanto, a maioria dos estudos na obtenção de scaffolds desse biocerâmico utiliza-se de métodos com agentes que não possibilitam controle seguro no tamanho de poros ou técnicas que demandam tempo, custo ou que são de difícil processamento. Como alternativa, o uso de técnicas da manufatura aditiva (MA) para obtenção de estruturas tridimensionais (3D) tem sido uma abordagem explorada como campo da Engenharia Tecidual. Comumente, a técnica utilizada na obtenção de cerâmicas, conhecida como Robocasting, que utiliza como estratégia a impressão 3D baseada em extrusão pode ser uma interessante alternativa. Assim, o uso de hidrogéis (redes poliméricas capazes de absorver e reter grande quantidade de água) oferecem o potencial para projetar scaffolds pela técnica de extrusão devido ao seu comportamento pseudoplastico, característica não inerente aos materiais cerâmicos. Além disso, materiais como Laponita, um nanosilicato bidimensional, permitem o controle reológico de géis criando uma condição otimizada para impressão 3D. Desta forma, este trabalho teve por objetivo o estudo de hidrogéis desenvolvidos como tinta sacrificial para obtenção de um scaffolds cerâmico de Biosilicato pela técnica de robocasting. Para isso, foram desenvolvidas tintas à base de Polietilenoglicol (PEG), com diferentes adições de Laponita, como modificador reológico. Inicialmente, avaliou-se o comportamento reológico dos géis precursores com diferentes teores de Laponita 5, 7,5 e 10% (m/m). A viscosidade da solução de PEG 80% (v/v) teve aumento com adição do nanosilicato, demonstrando comportamento pseudoplástico e tixotrópico, ideais para a impressão 3D. Em seguida, foram realizados testes de fideliddae de forma pela impressão de filamentos, para avaliar a composição com maior potencial para aplicação como tinta sacrificial a ser utilizada na obtenção da pasta cerâmica. Observou-se que a tinta contendo 7,5% (P7,5L) demonstrou resultados promissores sendo esta escolhida para o teste de conceito, isto é, o desenvolvimento de scaffolds impressos de Biosilicato® com teor de 70% (v/v) de carga cerâmica. As estruturas tridimensionais foram secas a 20°C e sinterizadas a 900°C por um período de 5h, de acordo com resultado da dilatometria óptica. As amostras obtidas nesse processo foram analisadas quanto à sua reologia, composição química por FTIR, microestrutura por MEV, fases cristalinas presentes por DRX, e quanto à sua citotoxicidade por meio de teste in vitro com fibroblastos. Por fim, foi possível demonstrar a construção de scaffolds a partir da tinta P7L associada ao Biosilicato®,  com boa fidelidade de forma, sendo a tinta de sacrifício sendo removida por meio de tratamento térmico, sem comprometer a estruturas ou alterar a composição final do material. Em conclusão, o uso de géis de PL combinado com Biosilicato mostrou-se promissora para a composição de uma tinta cerâmica visando a obtenção de estruturas 3D por robocasting, visando a regeneração de tecido ósseo.

Background: Atrial fibrillation (AF) is the sustained cardiac arrhythmia most common in clinical practice, affecting between 1 and 2% of the world population. This disorder has high morbidity and mortality and has become a chronic, non-infectious cardiovascular epidemic that poses a serious threat to human health, making it a crucial public health problem, with a high burden on the National Health Service budget. In the last decades, basic and clinical research has made great progress in improving the diagnosis and treatment of AF, and its mechanism has been gradually elucidated, but not fully understood. During AF, the interpretations of the signals and maps provided by commercial electrical mapping systems is in many cases complex and uncertain, making it difficult to correctly characterize and locate arrhythmogenic sources for ablation. Correct identification of the type of mechanism and its location in the atria is the current challenge for electrophysiologists. Considering the complexity of this arrhythmia and the high sensitivity to errors in current commercial systems, it is important to develop and validate methods for AF diagnostics.

Objective: This study aims to present a customized torso and epicardium electrical mapping for AF patients.

Methods: AF patients underwent magnetic resonance imaging scanning, followed by simultaneous endocardial and body surface electrical mapping. From the body surface signals, the epicardial electrograms were estimated using the non-invasive electrocardiographic imaging (ECGi) method, where torso and atria geometries were obtained from MRI, discretized into triangular elements, followed by the Tikhonov regularization method. From endocardial signals, body surface signals were estimated through the forward solution, considering the torso and atria geometries, and the endocardial electrograms. Torso and atria segmentation were obtained through a pipeline of imaging processing and discretization; then the respective nodes and faces were identified for creation of personalized anatomical geometry from the torso and atria. Time and frequency domain metrics and 3D maps were calculated from the epicardial and body surface electrical signals, allowing for characterization and interpretation of the arrhythmia patterns.

Results: The segmentation of the atria and torso geometries was feasible, allowing for personalized anatomical geometry from the torso and atria from AF patients. In the case of the forward solution, the estimated torso potentials were observed in 3D BSPM AF maps in the time and frequency domain. Analogously, atrial potentials were estimated through the inverse solution, and electrophysiological 3D atrial maps were constructed in the time and frequency domain. The 2D and 3D phase maps were also constructed to visualize the spatiotemporal dynamics of activation and repolarization episodes and to identify the singularity points (SPs), in conjunction with the histogram of the SPs belonging to filaments through heatmaps (HMs). These maps show short filaments in the torso, and a high number of clusters in the SP distribution, which in turn had a small SP density. This strategy was shown to be important for the phase analysis and its biomarkers.

Conclusion: In this study, important and complex concepts about anatomy, cardiac electrophysiology, medical imaging and biomedical signal processing, mathematics, and physics, were unified; this allowed for the proof-of-concept and creation of non-invasive and invasive personalized mapping tools, for studying AF in patients. This proof-of-concept can be extrapolated to other cases of arrhythmias. The refinement and development of new techniques to be implemented as current health technologies represent an innovation for contribution to medical diagnosis and prognosis within medical environments.

As ftalocianinas são moléculas fotossensíveis com grande potencial de utilização na terapia fotodinâmica para tratar diversos tipos de câncer. O rendimento fotossensibilizador destes agentes depende das características do meio no qual estão inseridos. Neste sentido, o presente trabalho propõe-se a analisar três diferentes combinações de ftalocianinas em meio micelar polimérico e em mantas poliméricas com intuito de avaliar as propriedades dessas combinações. As micelas poliméricas estudadas são constituídas por copolímeros tribloco (LutrolÒF127, PluronicÒP123 e UltraricÒPE62) e a manta obtida pela técnica de eletrofiação será formada por polivinilpirrolidona (PVP).

Em meio micelar, o comportamento das ftalocianinas, será caracterizado por ensaios espectroscópicos (medidas de absorção, emissão de fluorescência e tempo de vida). As mantas poliméricas serão investigadas utilizando-se microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia no infravermelho. Posteriormente, pretende-se estudar a interação de alguns desses sistemas com células da linhagem Vero.

Neste trabalho é proposta a construção de fontes de corrente monopolar e bipolar para utilização em tomógrafo de impedância elétrica, cujo elemento amplificador principal é um amplificador de instrumentação (part number AD8250) da Analog Devices na configuração de buffer de corrente. Estas fontes são estáveis e de fácil calibração, pois aproveitam os resistores internos do amplificador AD8250. A impedância de saída da fonte de corrente depende apenas da relação entre os resistores internos de 10kΩ do AD8250, os quais são resistores precisos. A intensidade da corrente de saída é ajustada pelo ganho do amplificador de instrumentação via estrapes e através de um resistor externo. As fontes de corrente apresentam duas entradas, permitindo a aplicação de dois sinais de frequências diferentes, sem a necessidade de um somador de sinais. Por fim, como o ganho do conjunto amplificador de instrumentação, multiplexador e cabo coaxial de saída dependem da frequência, propõe-se a utilização de uma rede RC em paralelo no lugar do resistor de ajuste de ganho para compensar a queda do ganho com a frequência e melhorar a impedância de saída e resposta de corrente com relação ao aumento de frequência e de carga

A imensa diversidade de espécies vegetais na fauna e flora brasileira, cada vez mais vem despertando a atenção de pesquisadores em busca de novos estudos no setor. Os potenciais farmacológicos e terapêuticos encontrados nas espécies inspiram a busca por novos produtos à base das plantas. Dessa forma o presente estudo objetivou estudar a família Verbenaceae, selecionando duas espécies da família: Lantana Camara e Lantana Trifolia. Ambas as plantas possuem características fitoterápicas. Assim sendo, optamos por trabalhar com as folhas e caules a fim de analisar a ação in vitro dos respectivos extratos. Através do processo de trituração obtivemos as amostras vegetais para produção de extratos aquosos, etanólicos e metanólicos das duas espécies citadas. Esse processo foi escolhido para permitir que tanto as folhas como os caules apresentem maior superfície, e consequentemente maior interação, quando expostos aos solventes. As amostras trituradas foram mantidas em solvente por 24 horas. Posteriormente a esse processo realizamos a filtragem e congelamento das soluções obtidas. Para os extratos de meio aquoso realizamos o processo de liofilização, a fim de remover a água, enquanto que para os solventes orgânicos (etanol e metanol) realizamos o processo de rotaevaporação, que permite a evaporação destes solventes. Os materiais resultantes deste preparo foram diluídos em tampão fosfato para a obtenção dos extratos a serem usados sem concentrações de 25, 50, 75 e 100 µg/mL. Foram realizados ensaios qualitativos e quantitativos para avaliação da citotoxicidade in vitro dos extratos, e viabilidade celular. Foi utilizada a linhagem Vero, mantida com meio HAM-F10 suplementado com soro fetal bovino, em temperatura de 37ºC, e em atmosfera com 5% de CO₂, a partir de metodologias e ensaios padronizados, contribuindo para a determinação de potencial terapêutico e possíveis aplicações para a regeneração de tecidos. A avaliação in vitro revelou sinais de citotoxicidade dos extratos, concentração e solvente dependente.

A Engenharia Tecidual de Miocárdio (ETM) tem como objetivo fornecer uma alternativa às pessoas acometidas por doenças cardíacas que dependem, essencialmente, de técnicas invasivas e, nem sempre, efetivas no tratamento. As doenças cardíacas representam uma das maiores causas de morte no mundo. A ETM abrange um conjunto de técnicas e conhecimentos para regeneração do músculo cardíaco, empregando materiais naturais ou sintéticos com o uso, ou não, de células. Este trabalho teve como objetivo a escolha da matéria prima à base de colágeno para produção de hidrogéis na forma de filmes, bem como a escolha de um método e um agente reticulante eficientes. Como matéria prima foi utilizado gelatina. Como agente reticulante foi utilizado  (1-cloridrato de etil-3- (3-dimetilaminopropil) carbodiimida) (EDC). Os filmes foram produzidos utilizando como solvente etanol e solução salina tamponada com fosfato (PBS). Para a reticulação com EDC, foram utilizadas as técnicas de reticulação por
solução e por imersão. Os filmes foram caracterizados para verificação de suas propriedades e reticulação. Foram caracterizados através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), Espectroscopia de Infra-vermelho com Transformada de Fourrier (FTIR), capacidade de intumescimento, por calorimetria diferencial de varredura (DSC) e ensaio mecânico. Foi produzida amostra de arcabouço fibroso empregando a técnica de eletrofiação com reticulação por imersão, uma vez que foi comprovado a eficiência da reticulação de filmes por este método.

Introduction: Atrial fibrillation (AF) is the sustained cardiac arrhythmia most common in clinical practice, affecting between 1 and 2% of the world population. In the last decades, basic and clinical research has made great progress in improving the diagnosis and treatment of AF, and its mechanism has been gradually elucidated, but not fully understood. Invasive electrophysiological studies are the most straightforward approach to identifying regions maintaining AF. However, this strategy is technically complex, demanding a large amount of time, resources and with risks for the patients, motivating the development of non-invasive methods, such as body surface potential mapping (BSPM) and electrocardiographic imaging (ECGi). Among these techniques, BSPM is the simplest approach, demanding relatively simple hardware and software to analyse the signals, and yielding relevant clinical results, which can be of use both in early diagnosis and follow-up, being an important auxiliary tool.

Objective: The main objective of this study is to propose a robust approach for frequency analysis in AF BSPM signals allowing the development of more realistic maps related to the AF pathophysiology and automatically classify this arrhythmia noninvasively to closely related supraventricular atrial arrhythmias (atrial tachycardia - AT, atrial flutter – AFL).

Methods: in this study 567 BSPM leads from realistic 3D computer model of atria arrhythmias (4 ectopic activity - AT, 4 macro-reentrant mechanism - AFL and 11 functional reentry – AF) and 67 BSPM leads from 12 AF patients (9 paroxysmal and 3 persistent) were considered for analysis. The analysis consisted of generating 3D maps of dominant frequency (DF), phase and singularity points. DF maps of the atrial driving frequencies were estimated non-invasively by combining activation detection and DF in Welch periodograms, with a spatial mask to avoid harmonics, and compared with a proposed developed wavelet transform-based method. The robustness of proposed method was tested in different protocols (increasing levels of noise and harmonics presence). Phase maps were obtained applying Hilbert transform on signals filtered around the driver frequency (±1Hz) and the spatiotemporal distribution of phase singularity points (SPs) was analyzed using histograms (heatmaps) and connecting SPs along time (filaments). The impact of reducing the number of leads to realistic clinical scenario set of electrodes (252 to 16) was quantified using similarity measures and statistical tests. Three classifiers (least squares, k-nearest neighbors and random forests) were applied to distinguish automatically the arrhythmias (AT, AFL and AF) based on features extracted from frequency and phase analyses.

Results: analysis of BSPM signals undergoing AF showed that the wavelet-based proposed method outperformed the worldwide Welch approach both in models (correct HDF detection 81.82% vs 45.45%, respectively) and patients (75.00% vs 66.67%). The method was more robust to white Gaussian noise and harmonics and presented more consistent results in lead layouts with low spatial resolution (64 and 32 leads). Moreover, frequency and phase analyses revealed distinct behaviour between AF and other two arrhythmias (AT and AFL). Driver mechanism frequencies were estimated with the highest DF on the torso ignoring 6% of the highest DF values to avoid small harmonic regions, resulting in errors of 12.5 ± 4.8%, 5.21 ± 6.25%, and 9.94 ± 7.16% for AT, AFL and AF, respectively. These frequencies were reflected in a smaller portion of the torso for AF than AT or AFL (p<0.05), having a spatial correlation to the atrial position of the arrhythmic drivers. Filament durations were shorter in AF (p<0.05), followed by AT and AFL. Average rotation frequency from the filaments was similar to the estimated driver frequency. SP clusters in heatmaps were smaller in AFL than AF but had higher density (p<0.01); AT presented intermediate values (p>0.05). No significant differences were found in features extracted from frequency or phase analyses along the different leads’ layouts (252 to 16 leads), despite a loss in sensitivity and precision in SP detection. These features resulted in a automatic classification between AF, AFL and AT with a balanced accuracy of 87.94% using a random forest classifier (40 trees, depth 2).
Conclusion: through a pipeline of signal processing techniques, AF characteristics estimation were improved and more related with the AF pathophysiology. Frequency and phase domains showed intrinsic personalized characteristics across the AT, AFL and AF. The behavior of the arrhythmias could be detected even with low spatial resolution BSPM layouts and were enough for distinguishing automatically the different mechanisms.

Introduction: atrial fibrillation (AF) is the most common sustained cardiac arrhythmia in clinical practice, affecting 1-2% of the general population. The treatment of AF by antiarrhythmic drugs are of limited effectiveness, and radiofrequency catheter ablation (RFA) is the most effective treatment to terminate and prevent AF recurrence. AF non-termination or its recurrence, after RFA, can occur when the cauterized atrium tissue still conductive, or with its conduction's recovery. Different parameters during the RFA procedure influence durable electrical inactivity of the cells (tissue thickness, electrode-tissue interface temperature, electrode size, electrode-tissue contact pressure, and duration of RFA delivery). Through an experimental isolated mice atria model, different RFA times were performed, and a robust pipeline method for conduction velocity (CV) estimation is proposed to evaluate the RFA electrophysiological effects and lesion size on the atria tissue.

Methods: the electrical activity of the isolated right atrium of rats (n=2), under different RFA strategies on the epicardium (0.5, 1.5, 2, 2.5, 3, 4 s) applied in the center area was acquired in the endocardium through an Optical Mapping system (OM). Sequences of fluorescence images were acquired at a resolution of 82 x 82 pixels, at 868 Hz. Optical action potentials (OAPs) were filtered with an adaptive 3-D Gaussian low-pass filter. The robustness of local activation detection (LAT) under different RFA times delivery was evaluated with a proposed post-processing pipeline and two distinct LAT detection techniques (first derivative and 50% criteria). Then, 2D surface isochronous maps are calculated to allow estimation of CV, by a proposed method called a Circle Method (CM), allowing identification of the wavefront propagation direction, velocity of propagation, and estimation of the ablated lesion area. Action Potential Duration (APD30, 50, and 90), Dominant Frequency (DF), and Organization Index (OI) were calculated and compared between three distinct areas of the wavefront propagation (earliest activated, most delayed, and inside the ablated area). Moreover, the time and frequency metrics, calculated from electrograms acquired simultaneously in the epicardium are compared with those obtained in the respective endocardium optical recordings.

Results: post-processing improves signal-to-noise ratio enhancing LAT detection. After post-processing filters, we can see lower ∆LAT values, especially after 2.5 s of RFA, and the 50% criteria were the method with less difference, variations, and closer to the pattern (results outside the RFA area). Then, 2D surface isochronous maps are calculated based on 50% criteria and CV estimated with the proposed CM. In the ablated area, the CV decreases as the radius chosen for the circle is closer to the central point.  Lower values of CV were found in the ablated area, decreasing from 90 to 40 cm/s, highlighting the electrical inactive areas, and consequently the RFA lesion. The morphology of the optical and electrical signals with prolonged ablation time was altered as the ablation time increased. The APD90, especially in the ablated area, changes from 57 to 117 ms.  DF and OI decreased with the increase of the ablation time and resulted in fragmented electrograms.

Conclusion: for low levels of signal-to-noise ratio and inside the ablated areas, the 50% criteria method should be used. The proposed CM allowed robust estimation of wavefront direction, CV, and RFA lesion size. Atria electrophysiological modifications induced by the ablation were seen in traditional metrics calculated from both electrical and optical recordings.

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A monitoração contínua da hemodinâmica encefálica é importante para que alterações do fluxo sanguíneo cerebral sejam rapidamente detectadas, agilizando a tomada de decisão do médico no tratamento do paciente. Este trabalho parte da hipótese de que as mudanças de resistividade na cabeça podem ser detectadas pela Tomografia por Impedância Elétrica, seja a característica pulsátil do sangue nas artérias ou por condições patológicas como a presença de uma região isquêmica ou de uma região hemorrágica no cérebro. Foi desenvolvido um modelo dinâmico numérico da circulação cerebral capaz de retratar as variações de resistividades nas artérias dentro de um ciclo cardíaco. Esse modelo foi utilizado como informação a priori em algoritmos de geração de imagens para indivíduos saudáveis, isquêmicos e hemorrágicos, sendo possível diferenciar cada caso.

A Terapia Fotodinâmica antimicrobiana (aPDT) é uma modalidade terapêutica alternativa no tratamento de doenças infecciosas, tradicionalmente tratadas com fármacos que eventualmente desenvolve mecanismos de resistência em microorganismos. Através de um fotossensibilizador e uma fonte de luz, a terapia fotodinâmica produz espécies reativas de oxigênio que oxidam organelas, levando a morte celular. Candida albicans é um fungo que pode ser letal quando desenvolve resistência ao fármaco fluconazol, composto comumente empregado no combate desse microrganismo. No entanto, há diversos estudos que demonstram ótimos resultados no tratamento de infecções causadas por Candida albicans através da terapia fotodinâmica utilizando o azul de metileno como fotossensibilizador e um fonte de luz com λ=660nm. Atualmente, há pesquisas baseadas na associação entre modalidades terapêuticas, com o objetivo de minimizar efeitos colaterais no pacientes acometidos por determinadas doenças. Este trabalho visou estudar as alterações na inativação celular de C. albicans quando da prévia administração de fluconazol e posterior aplicação de aPDT associado ao fotossensibilizador azul de metileno, com o objetivo de estudar os efeitos na proliferação deste fungo por meio da associação destas duas terapias de tratamento de infecções fúngicas.

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