Extração de sinal digital de ECG utilizando técnicas de processamento de imagens

Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Engenharia Eletrônica, 2021.Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), as doenças cardiovasculares são as principais causas de morte no mundo. O diagnóstico de forma rápida e precisa dessas doenças é de grande importância no tratamento dos pacientes e a análise do exame de eletrocardiograma (ECG), desde sua invenção, é uma das ferramentas mais utilizadas para a realização desse diagnóstico. Além disso, para fins de consulta, esses registros precisam ser acessados de tempos em tempos por especialistas. Entretanto, a maioria dos exames de ECG existentes ainda está disponível somente no formato impresso, o que dificulta a preservação, a análise e o compartilhamento das informações clínicas dos pacientes. A criação de uma ferramenta capaz de obter o sinal do ECG a partir de uma imagem digital seria de muita utilidade para clínicas de saúde e hospitais. Dito isto, este trabalho propõe o desenvolvimento de uma ferramenta computacional capaz de extrair o sinal digital a partir de imagens digitais contendo as derivações do ECG, desenvolvida em Python, com o auxílio de bibliotecas abertas como OpenCV, SciPy e Pandas e técnicas de processamento digital de imagens. O objetivo geral deste trabalho é a obtenção de um sinal digital unidimensional, contendo tempo e amplitude, com base em imagens digitalizadas das derivações do ECG. Também propõe-se uma forma de identificar os complexos QRS, e consequentemente a frequência cardíaca do indivíduo, utilizando uma versão modificada do algoritmo de Pan-Tompkins. Os testes para validação foram realizados num total de 180 imagens obtidas na base online PTB Diagnostic ECG Database através da ferramenta online PhysioBank ATM. O algoritmo proposto obteve coeficiente de correlação linear médio de 0.88, um erro médio absoluto de 0.0446 mV e foi capaz de identificar a frequência cardíaca dos indivíduos com um erro percentual médio de 1.91% (0.68% desconsiderando 5 casos discrepantes) se comparados o sinal original com o sinal extraído. Tomando como base o erro percentual médio de 0.68%, o algoritmo obteve uma acurácia de 99.32% na detecção da frequência cardíaca dos indivíduos, sendo equiparável (ou até superior) a resultados reportados na literatura.According to the World Health Organization (WHO), cardiovascular diseases are the leading causes of death in the world. The fast and accurate diagnosis of these diseases is very important in the treatment of patients and the analysis of the electrocardiogram (ECG), since its invention, is one of the most used tools for this diagnosis. In addition, for consultation purposes, these records need to be accessed from time to time by specialists. However, most existing ECG scans are still only available in printed form, which makes it difficult to preserve, to analyze and to share patients’ clinical information. The creation of a tool capable of obtaining the ECG signal from a digital image would be very useful for health clinics and hospitals. That being said, this work proposes the development of a computational tool capable of extracting the digital signal from digital images containing the ECG leads, developed in Python with the help of open libraries such as OpenCV, SciPy and Pandas and digital image processing techniques. The main goal of this work is to obtain a one-dimensional digital signal, containing time and amplitude, based on digital images of ECG leads. It is also proposed a way to identify the QRS complexes, and consequently the heart rate of the individual, using a modified version of Pan-Tompkins algorithm. Validation tests were performed on a total of 180 images obtained from the online PTB Diagnostic ECG Database using the online tool PhysioBank ATM. The proposed algorithm obtained an average linear correlation coefficient of 0.88, an average absolute error of 0.0446 mV and was able to identify the heart rate of individuals with an average percentage error of 1.91% (0.68% disregarding 5 outliers) when comparing the original signal with the extracted signal. Based on the average percentage error of 0.68%, the algorithm obtained an accuracy of 99.32% in detecting the heart rate of the individuals, being comparable (or even better) than results found in the literature

TUTELA MULTINÍVEL DE DIREITOS HUMANOS: TRAJETÓRIA E LUTA PELA CIDADANIA MUNDIAL

Com o advento do Séc. XXI, consoante o ápice da propagação de informações e revolução comunicativa, a humanidade viu seus laços profundamente estreitados. Por certo, as limitações territoriais parecem não mais separar os povos da Terra, uma vez que a massiva divulgação de notícias tem permitido que boa parte da população mundial tome ciência dos fatos em idêntico lapso temporal. Em semelhante formatação também é possível observar a permeabilidade do Direito, através de garantias fundamentais, que unidas, asseguram a perspectiva de uma sociedade cosmopolita. Deste modo, uma vez projetada à cidadania mundial, a pessoa humana é colocada diante da chance de angariar a proteção de seus direitos globalmente estabelecidos através da Jurisdição supranacional. Para tanto, a possibilidade de alcançar os direitos e garantias fundamentais além das fronteiras estatais é chamada de Tutela Multinível de Direitos Humanos. A partir da presente pesquisa, serão envidados esforços para vislumbrar a historicidade do instituto abarcado, seja através do ideal cosmopolita, seja ainda em face da obra precursora, “À Paz Perpétua” kantiana. Fixadas as bases, buscar-se-á compreender como pergunta de partida, se a Tutela Multinível de Direitos Humanos pode ser considerada como mecanismo revelador da cidadania mundial, resultado instrumental do projeto kantiano da paz perpétua. Certamente, tal instituto pode ser tomado como vetor proporcionador do cosmopolitismo, inspirado em ideais humanistas e historicamente profetizado. Por outro lado, pode-se visualizar a compreensão de uma proposta de jurisdição global como resultado de um projeto universalista desenvolvimentista, apto à planificação cultural e que se volta para identificar no Direito, um fenômeno a serviço da Globalização. Diante de tal embate, faz-se mister encontrar uma saída, tudo, sem perder de vista a dignidade da pessoa humana, unidade indissolúvel e que representa a proteção mínima que se espera do reconhecimento de uma cidadania mundial

Como os insetos são levados às escolas: uma análise de livros didáticos de Ciências

TCC(graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Biológicas. Biologia.Este trabalho é o resultado de uma investigação de como os insetos são apresentados nas coleções didáticas de Ciências das séries finais do Ensino Fundamental. Foram escolhidos os livros que abordam o tema “seres vivos” de três coleções integrantes do Programa Nacional do Livro Didático 2011, com ampla distribuição na rede municipal de ensino de Florianópolis. Optou-se por analisar apenas as seções dos livros que traziam o assunto de forma predominante. Para a análise, foram estabelecidos critérios organizados em cinco aspectos encontrados nos livros didáticos: presença e organização do tema, texto, imagens, atividades propostas e abordagem. Entre as três coleções existe uma variação de número de páginas dedicadas ao assunto insetos. Os textos, em geral, não possuem muitos erros conceituais e a utilização da terminologia científica é satisfatória. O assunto nos livros é organizado em seções com objetivos pedagógicos específicos, havendo muitos textos destacados do texto principal. Nestes textos estão presentes muitas oportunidades de contextualização. As imagens em geral são boas e bem exploradas, deixando a desejar apenas nas legendas e na tentativa de fornecer uma escala pra compreensão dos animais representados. Em todos os livros analisados, existem seções de atividades propostas com questões objetivas e reflexivas. Um dos livros analisados não possui quase nenhuma questão situação-problema. Poucas atividades práticas são sugeridas. A abordagem dos livros privilegia aspectos morfofisiológicos, ecológicos e antropocêntricos, com forte viés utilitarista. Em apenas uma coleção a abordagem ecológica sobressai à morfofisiológica. Em todas as coleções a abordagem evolutiva é pobre, e há pouca articulação entre as abordagens, gerando um empecilho para o entendimento dos contextos ambientais dos animais estudados.This work presents the result of an investigation about how the insects are exposed in Science textbooks collections used in elemntary school school. Only the volumes which bring the “living beings” theme of three collections indicated by the National Program of Didactic Textbooks 2011, with wide distribution among Florianópolis municipal schools, were chosen for analysis. It was decided to analyze the chapters in which the subject was prevailing. For this evaluation, it was stated several analysis criteria divided in five features found in the textbooks: presence and organization of subject, text, images, proposed activities and approach. There is a variation in the number of pages devoted to the subject among the three collections. In general, the texts don’t presente many mistakes and the use of scientific terminology is satisfactory. The textbook is organized in divisions with particular educational aims, with several extra texts from the main text. In those texts, there are many contextualization opportunities. The images are good and used properly, only failing the captions and the attempt to provide scale for comprehension of the pictures. All the textbooks analyzed have divisions that proposes objectives questions. One of the textbooks almost doesn’t have reflexive questions. Few practical work is proposed. The textbooks’ approach focuses on morphophysilogical, ecological and anthropocentric features. The evolutionary approach is scarce in all collections and there are few links among the diferent approaches, making the the animals’ environmental backgrounds hard to realize

Estudo de uma metodologia da indagação utilizada para favorecer o desenvolvimento de habilidades e atitudes científicas, bem como a aprendizagem significativa crítica dos conceitos de calor e temperatura, no contexto dos anos iniciais do Ensino Fundamental

En esta tesis se ha elaborado un modelo didáctico a partir de los fundamentos de la Teoría del Aprendizaje Significativo Crítico asociado con la metodología de la indagación. Se pretende verificar en qué medida esta metodología promueve condiciones para el desarrollo de habilidades y actitudes científicas, así como para un aprendizaje significativo crítico de las primeras nociones del concepto de calor. La investigación se realizó con 18 niños y se utilizó un enfoque cualitativo, con un objetivo descriptivo explicativo y, como procedimiento, el estudio de caso. Los resultados indican que la metodología de indagación promueve una mayor comprensión y estabilidad de las ideas como el concepto de calor que es entendido como un factor para el cambio de los estados físicos; así mismo permite una mayor motivación e interés de los estudiantes, amplía su vocabulario científico, la adquisición de nuevos conceptos, además de favorecer las posibilidades de interacción social, el uso de preguntas y la comprensión de algunos procedimientos necesarios en la investigación científica

Ectoparasitic fauna in freshwater ornamental fish acquired by a wholesaler in the city of São Paulo

O presente trabalho analisou a fauna ectoparasitária de peixes ornamentais de água doce comercializados em um estabelecimento atacadista de peixes ornamentais na grande São Paulo no período de janeiro a dezembro de 2016. Foram avaliados 268 peixes ornamentais de água doce de diversas espécies que apresentaram sinais de doença após a chegada ao estabelecimento. Nos indivíduos foi efetuada a pesquisa de ectoparasitas por meio da raspagem de pele e brânquias e visualização em microscópio óptico em aumento 40x, 100x, 200x e 400x. Foram encontrados parasitos em 220 animais (82%) incluindo 11 parasitos distintos: Ichthyophthirius multifiliis, Monogêneas, Metacercárias (Centrocestrus formousus), Epistylis spp., Chillodonella spp., Lernaea spp., Tetrahymena spp., Piscinoodinium spp., Trichodina spp., Ichthyobodo spp. e Argulus spp. A ocorrência dos parasitas no estabelecimento em estudo pode ser indicativa da falta de boas práticas sanitárias e de higiene dos fornecedores no manejo de suas instalações e, consequentemente, na distribuição de animais infestados, o que coloca em risco toda cadeia.This study analyzed the ectoparasitic fauna of freshwater ornamental fish marketed by a wholesaler in the São Paulo city. This study was undertaken from January to December 2016. A total of 268 freshwater ornamental fishes of various species that showed signs of disease after arrival at the establishment were evaluated. From the individuals, ectoparasites were collected by scraping off the skin and gills and visualized using an optical microscope at increasing magnification of 40x, 100x, 200x, and 400x. Parasites were found in 220 animals (82%); 11 different parasites were recorded, which included Ichthyophthirius multifiliis, Monogenes, Metacercariae (Centrocestrus formousus), Epistylis spp., Chilodonella spp., Lernaea spp., Tetrahymena spp., Piscinoodinium spp., Trichodina spp., Ichthyobodo spp. and Argulus spp. The occurrence of the parasites in the establishment studied can indicates that the suppliers’ lack of good sanitary and hygiene practices in the management of their facilities, consequently distributing infested animals and putting the whole supply chain at risk

Percepção sobre os fatores que levam à evasão do curso de Engenharia de Produção da Universidade de Brasília : um estudo por meio de árvores de decisão

Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia de Produção, 2019.A evasão de alunos do ensino superior é uma temática que vem sendo bem explorada, onde constatam-se elevados números de alunos que se evadem (COMISSÃO ESPECIAL DE ESTUDOS SOBRE EVASÃO, 1996; CPA, 2019). Apesar da vasta literatura, os problemas que surgem devido à evasão do aluno ainda não têm solução, uma vez que a evasão em si é uma problemática ainda não resolvida. Altas taxas de evasão criam problemas que vão do curto ao longo prazo no sistema educacional. Esta pesquisa tem como objetivo elaborar um modelo preditivo, através da metodologia de árvore de decisão classificatória, que explique o porquê dos alunos, do curso de Engenharia de Produção da Universidade de Brasília se evadem. De forma a alcançar esse objetivo, foi realizada uma pesquisa de campo exploratória, onde por meio de enquetes voltados aos alunos foram levantados dados possibilitando a elaboração de uma árvore de decisão classificatória com o algoritmo C4.5. A amostra da pesquisa foi de 100 respostas, onde obtiveram-se 91 respostas válidas, a partir do critério de exclusão, ter cursado Engenharia de Produção na Universidade de Brasília. Os resultados foram analisados com o apoio da ferramenta RapidMiner e apresentaram uma árvore de decisão com acurácia de 86.81% em suas predições, categorizando três grupos de estudantes. Um grupo cuja relação com os docentes é tida como importante, deve ter sua saúde mental monitorada, uma vez que essa se mostrou como o maior fator para evasão. O segundo grupo, de alunos tidos como outliers/desinteressados que permanecem no curso caso não incorram de enfermidade grave ou influências externas. O terceiro e último grupo de alunos tem perfil profissional, que tendem à evasão apenas se suas metas mudarem radicalmente ou se forem impedidos por fatores externos. Após os principais fatores que levam à evasão e os principais grupos de alunos serem apresentados, a instituição de ensino superior poderá realizar um tratamento mais especializado e dedicado para a retenção dos referidos alunos.University and colleges students’ evasion is a well know subject and as such, evasion rates are tracked (COMISSÃO ESPECIAL DE ESTUDOS SOBRE EVASÃO, 1996; CPA, 2019). Whereas it has been a discussion theme for a long time, the problems that arise due to evasion have not yet been handled, once evasion itself is still a problem. High evasion rates create short-term problems that add up creating long-term issues in the educational system. This research has as its main objective to formulate a mathematical model through classificatory decision trees that furthers understanding on the reasons student’s withdrawal from the course of Industrial Engineering from Universidade de Brasília. In order to achieve the stipulated goal, an exploratory field research was conducted, whereas the data gathering occurred through the survey applied to students. The sample consisted in 100 responses, which by the exclusion criteria, 91 answers were obtained. The exclusion criteria were enrollment in the Industrial Engineering course. With that sample, a classificatory decision tree was formulated with the C4.5 algorithm using the available tool RapidMinner. Hence the formulation of a decision tree with accuracy rates of 86.81%, according to the stipulated Confusion Matrix, three groups of students could be sorted out. The first group is prone bond with the professors and their mental health should be monitored, since they’re most likely to withdrawal due to mental health issues. The second group is composed by students considered to be outliers or uninterested or unaffected by external means, whose continuity on the institution is dictated by whether they are inflected by grave illnesses. The third and last group has a professional feature and tend to withdrawal only if their objectives and goals drastically change. After uncovering the main factors that lead students to withdrawal and their major groups, a dedicated and specialized care can be directed towards their retention by colleges and universities

Epidemiology of heavy drinking and heavy episodic drinking in Brazil: a systematic review of literature

CONTEXTO: O beber pesado episódico (BPE) tem sido fortemente associado a danos e a uma carga social consideráveis. OBJETIVOS: Este estudo tem como finalidade avaliar o panorama brasileiro a partir de aspectos sociodemográficos, fatores individuais e sociais relacionados ao beber pesado. MÉTODOS: A busca de artigos científicos foi realizada com base em um programa de computador nos principais bancos de dados científicos. RESULTADOS: Os homens beberam pesado mais freqüentemente que as mulheres. O beber pesado episódico foi mais prevalente em adolescentes e adultos jovens, e a prevalência tende a diminuir com o aumento da idade. As condições socioeconômicas parecem ter um efeito sobre o beber pesado. O início precoce do beber pesado esteve associado com história de dependência do álcool na vida adulta. O beber pesado episódico esteve associado ao uso concomitante de outras substâncias psicoativas. Os fatores de risco para BPE incluíram atividades sociais e disponibilidade de dinheiro. A pressão dos pares mostrou influenciar mais do que o suporte parental especialmente no final de adolescência. O BP também variou de acordo com a cultura, com mais episódios de BP no Sul em comparação com o Norte do País. CONCLUSÕES: Uma variedade de aspectos sociodemográficos e individuais associados ao beber pesado foi identificada. Porém, o conhecimento nessa área ainda é muito limitado. Mais pesquisas no Brasil são urgentemente necessárias visto que os resultados provenientes de outras culturas não podem ser generalizados.BACKGROUND: Heavy episodic drinking has been shown to be closely associated with considerable damage to and burden on society. OBJECTIVES: This review aims to give an overview of the Brazilian reality based on socio-demographic aspects, considering individual and social factors related to heavy drinking. METHODS: A computer-assisted search of relevant articles was conducted in the foremost scientific databases. RESULTS: Males tended to heavy drinking more frequently than females. Heavy episodic drinking was most prevalent among adolescents and young adults, though this prevalence tended to level off as they age. Socioeconomic conditions appear to have an effect on heavy drinking. The early onset of heavy drinking has been associated with a history of alcohol dependency in the adult phase. Heavy episodic drinking coincided with other psychoactive substance usage. Motives for heavy drinking included both social activities as well as the availability of money. Peer pressure was one of the strongest influencing factors in binge drinking and seemed to outweigh parental influence, particularly from late adolescence onward. Heavy drinking also varied according to both the predominant adult and adolescent drinking culture, with more binge drinking in the southern areas of Brazil as compared with the northern and central regions. CONCLUSIONS: A myriad of socio-demographical, individual, and social characteristics associated with heavy drinking have been identified. However, knowledge in these areas remain limited, as most research has been conducted on specific groups and situations, in particular, that of North American college students. More research in Brazil is urgently needed, as results from other cultural contexts should not be generalized

Avaliação da qualidade da assistência pré-natal em uma unidade básica de saúde do município de Pelotas – RS / Evaluation of prenatal care quality in a basic health unit in the city of Pelotas - RS

Em vista da construção de um sistema de saúde pública de maior eficácia e qualidade, a constante avaliação crítica do serviço oferecido à população é ferramenta modificadora e orientadora desse processo. Assim, esse artigo se apresenta como instrumento de análise nesse cenário, através do estudo do serviço de pré-natal em uma unidade básica de saúde (UBS), que assiste a gestação de forma a prevenir, identificar e intervir em situações de risco, com redução da mortalidade materna e neonatal, considerado indicador de qualidade dos serviços de saúde. Utilizou-se metodologia de delineamento transversal com base em dados dos registros referentes às gestantes que efetuaram pré-natal na UBS Vila Municipal no ano de 2016 no município de Pelotas-RS. As variáveis analisadas incluem os principais procedimentos que compõem a assistência pré-natal e dados médicos das gestantes relevantes para o acompanhamento. A observação conjunta dos resultados traz a percepção de que, dentre as práticas que integram a assistência pré-natal, a mais negligenciada foi a imunização contra influenza, realizada em apenas 25% das gestantes, seguida do teste rápido para hepatite C, efetuado em somente 39,3% pacientes. Também se salienta que 42,8% das gestantes assistidas realizaram um número inferior a 6 consultas pré-natais, o mínimo recomendado pelo Ministério da Saúde. Dessa maneira, o presente artigo observou que o serviço pré-natal oferecido na UBS retrata um cenário em que a assistência às gestantes é incompleta – seja por falta de políticas de incentivo, seja por má adesão das usuárias – e não segue na íntegra as recomendações do Ministério da Saúde para um pré-natal de qualidade; nota-se assim a necessidade de uma busca constante em aprimorar os serviços de saúde e a assistência às gestantes.