Apesar da importância do uso de modelos animais nas pesquisas científicas os debates éticos que envolvem estes usos vêem direcionando diversas áreas à busca de alternativas a esta prática, visto que em alguns casos os animais são tratados da forma bárbara durante os experimentos. Já são realizados diversos testes in vitro que se mostraram muito eficientes, como testes de toxicidade em culturas celulares e de viabilidade celular, porém uma barreira são os testes regulatórios, pois cada organismo reage de uma forma diferente. Todo novo dispositivo médico ou fármaco deve ser submetido a uma avaliação dos efeitos biológicos de sua exposição ao corpo humano, que inclui testes de citotoxicidade. Estes testes são priorizados como indicadores de toxicidade, pois são simples, rápidos e possuem alta sensibilidade. A realização de testes de citotoxicidade é importante para os extratos de espécies vegetais nativas brasileiras com potencial medicinal, e que estão ainda em fase de identificação e padronização de seus usos. Devido ao uso no Brasil de plantas medicinais como tratamentos alternativos diversos é fundamental que a população seja previamente avisada sobre os riscos envolvidos com os usos destes extratos naturais. Este projeto visa à aplicação de testes de citotoxicidade in vitro, avaliando os efeitos de extratos de Lafoensia glyptocarpa em células, buscando demonstrar os níveis de sensibilidade destes testes de forma a contribuir para a redução (e possível substituição) de modelos animais.

As fraturas do rádio distal (FRD) são as mais comuns na ortopedia e ocorrem principalmente em jovens durante acidentes de alta energia e em idosos durante acidentes de baixa energia. Alguns casos não requerem tratamento com intervenção cirúrgica, apenas a redução fechada e uso de imobilizador como gesso ou órtese confeccionada com placa termoplástica. O processo de manufatura aditiva por extrusão de material tem sido utilizado na fabricação de órteses personalizadas como alternativa ao uso do gesso e órteses termoplásticas, porém, a modelagem 3D de uma órtese personalizada requer conhecimentos específicos que limitam a produção de órteses impressas. O objetivo dessa pesquisa foi desenvolver um modelo parametrizado de órtese em quatro tamanhos para o tratamento de FRD. A metodologia da pesquisa foi dividida em duas fases: 1) Desenvolvimento do modelo da órtese e tamanhos a partir de uma análise estatística de oito parâmetros antropométricos de mãos e 2) Avaliação das órteses em biomodelos de membro superior pela realização de um ciclo de prototipagem acompanhado por duas terapeutas ocupacionais. A altura da palma foi o parâmetro com melhor correlação com os demais (r entre 0,45 e 0,78) e foi utilizado como guia na divisão dos tamanhos P, M, G e GG. Seis modelos virtuais de órtese foram desenvolvidos e a órtese com o design mais adequado para tratamento de FRD foi modelada virtualmente nos quatro tamanhos, impressas em material termoplástico Poli(ácido lático) pelo processo de extrusão de material e foram testadas nos biomodelos criados especialmente para essa pesquisa. A órtese criada para tratamento de FRD é ergonômica, permite transpiração da pele, e pesa cerca de 28,12% de um gesso de tamanho correspondente. Além disso, o processo utilizado de manufatura da órtese evita desperdício de material e pode ser realizado com impressoras 3D de baixo custo. Para a definição do tamanho adequado de órtese, o profissional de saúde precisa apenas medir a altura da palma do paciente, escolher o tamanho da órtese, realizar a impressão 3D e moldar a órtese com um soprador térmico diretamente no antebraço do paciente. Apesar desse modelo de órtese ter sido desenvolvido considerando todos os requisitos para a imobilização do antebraço no tratamento de FRD, o modelo de órtese ainda deve ser testado em um grupo de voluntários em tratamento para que a sua eficácia possa ser avaliada e ela possa ser introduzida no mercado.

A miografia por impedância elétrica (MIE) é uma técnica de medição não invasiva
capaz de determinar alterações fisiológicas e morfológicas do tecido muscular esquelético.
O método consiste em injetar um pequeno fluxo de corrente elétrica alternada sobre a pele
através de dois eletrodos equidistantes e medir a oposição do meio a essa corrente determinando
a bioimpedância. A MIE tem contribuído para o estudo de doenças degenerativas como a
esclerose lateral amiotrófica (ELA) que altera as características elétricas do músculo com a
evolução da doença. O objetivo desse trabalho é desenvolver um instrumento de medição
de impedância portátil e de baixo custo para auxiliar nas atividades relacionadas ao estudo
e diagnóstico de doenças musculares. O equipamento, denominado Medidor de Impedância,
utiliza a configuração tetrapolar, onde dois eletrodos injetam a corrente de excitação e outros
dois medem a queda de tensão sobre a região de interesse. Para esse proposito, o Medidor de
Impedância é composto por dois canais de medição analógica, um para determinar amplitude e
fase da tensão e o outro da corrente. Com esses dados, a bioimpedância é determinada através da
Lei de Ohm dividindo os valores de amplitude e fase demodulados da tensão pelos valores de
amplitude e fase da corrente. O Medidor de Impedância está em fase de desenvolvimento e um
protótipo foi construído. Cada canal de medição do equipamento construído utiliza um conversor
analógico-digital (ADC) de 24 bits de resolução e frequência de amostragem de 625 kHz. Uma
plataforma open source Arduino Due é utilizada para registrar as amostras discretizadas pelo
ADC e efetuar o cálculo de demodulação necessário para determinar a amplitude e fase da
onda senoidal medida. O microcontrolador efetua também o controle de periféricos utilizados
para a Inteface Homem Máquina enviando os dados calculados para um display digital, bem
como, para o microcomputador através da porta USB. Nessa fase do projeto os testes estão
sendo efetuados em um fantoma com impedâncias conhecidas construído exclusivamente para o
Medidor de Impedância. O fantoma foi construído através de associações em série entre resistores
e capacitores comerciais para simular a bioimpedância real características de tecidos orgânicos.
O equipamento ainda está em fase de desenvolvimento, entretanto, os testes em laboratório
indicam que o Medidor de Impedância pode ser uma alternativa promissora e de baixo custo
para o estudo e pesquisas relativas a miografia por impedância elétrica.

Neste trabalho, relatamos a geração de um dataset público, contendo dados de múltiplos esportes praticados por corredores de longa distância. Através de técnicas de web scraping, extraímos informações relacionadas a 37 esportes dos meses de 2019 e 2020 da plataforma Strava. Foram extraídas 14.644.391 atividades de 37.595 atletas de todo o mundo. Neste primeiro momento focamos na análise dos dados de corrida, no contexto individual e em grupos, além de análises dos volumes de treinamentos semanais comparados aos tempos médios de conclusão da maratona. Avaliamos como o treinamento de corredores foi afetado pela pandemia COVID-19, restringindo o dataset a 10.703.690 atividades de corrida de 36.412 atletas. Em 2020, relativamente a 2019, houve uma diminuição de 7\% no volume de treinamento de corrida e de 7\% do número de corredores. Também observamos grandes variações destas variáveis ao longo de 2020, chegando a 35\% menos volume de corrida em setembro de 2020.

O presente estudo desenvolvido durante a pandemia, apresenta uma estratégia de saúde móvel voltada à detecção de quedas em idosos. São objetivos específicos: Oferecer apoio a decisão por meio de alertas; apresentar uma avaliação de soluções mHealth voltadas à detecção de quedas; e prover detecção de quedas por meio de Machine Learning. Estudo descritivo de natureza tecnológica organizado nas seguintes etapas: avaliação de soluções mHealth; implementação do aplicativo e backend, banco de dados, dataset e algoritmo. Com relação à avaliação de aplicativos feita nas lojas Google Play e Apple Store, pode-se concluir que os aplicativos de detecção de quedas em idosos disponíveis para Android e IOS apresentaram boa qualidade. A estratégia de saúde móvel voltada à detecção de quedas em idosos foi viabilizada por meio de um módulo backend e um aplicativo que realiza a detecção de quedas por meio de modelo de Machine Learning desenvolvido a partir do algoritmo Random Forest e dados do sensor acelerômetro, e possibilita localizar o usuário pelo sensor GPS, ambos oriundos do smartphone do usuário. Ainda, foi disponibilizado apoio à decisão a partir de alertas para os contatos de emergência pré-cadastrados  (contato telefônico, e-mail e SMS). Nos testes realizados para simular a queda (n=100), verificou-se acurácia de 96,0% (IC95% 92,2% – 99,8%).

O presente estudo iniciado durante a pandemia global do COVID-19 apresenta os resultados da comparação dos modelos desenvolvidos a partir dos algoritmos Random Survival Forest (que considera dados censurados de sobrevida no algoritmo Random Forest) e regressão multivariada de Cox (baseado na estatística multivariada de sobrevida) voltados à análise de sobrevida de pacientes diagnosticadas com câncer de mama. O estudo considerou uma amostra que continha dados de 4024 pacientes do sexo feminino diagnosticadas no período de 2006 a 2010 com câncer de mama (carcinoma ductal invasivo e carcinoma lobular). O modelo desenvolvido a partir da regressão multivariada de Cox revelou a idade, tamanho do tumor, estadiamento, estrogênio e progesterona como fatores de risco, que também foram considerados relevantes entre os atributos com maior ganho de informação pelo modelo apresentado pelo algoritmo Random Survival Forest.  No geral, as medidas de avaliação dos modelos foram semelhantes. Temos evidências de que o modelo apresentado pelo algoritmo Random Survival Forest considerado na análise de sobrevida de câncer de mama apresentou-se em concordância com o modelo desenvolvido a partir regressão  multivariada de Cox; e que os resultados são promissores para a prática clínica.

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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