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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