Breathing Monitoring and Pattern Recognition with Wearable Sensors

This chapter introduces the anatomy and physiology of the respiratory system, and the reasons for measuring breathing events, particularly, using wearable sensors. Respiratory monitoring is vital including detection of sleep apnea and measurement of respiratory rate. The automatic detection of breathing patterns is equally important in other respiratory rehabilitation therapies, for example, magnetic resonance exams for respiratory triggered imaging, and synchronized functional electrical stimulation. In this context, the goal of many research groups is to create wearable devices able to monitor breathing activity continuously, under natural physiological conditions in different environments. Therefore, wearable sensors that have been used recently as well as the main signal processing methods for breathing analysis are discussed. The following sensor technologies are presented: acoustic, resistive, inductive, humidity, acceleration, pressure, electromyography, impedance, and infrared. New technologies open the door to future methods of noninvasive breathing analysis using wearable sensors associated with machine learning techniques for pattern detection

Análise dos protocolos de treinamento muscular respiratório em paratletas – revisão integrativa / Respiratory muscle training protocols analysis in parathletes – integrative review

Introdução: Os jogos paradesportivos permitem inserir atletas em diversas modalidades que são adaptadas e/ou criadas para suas condições, sejam físicas, cognitivas ou visuais. O exercício físico altera a homeostase do organismo, aumentando a demanda de energia, provocando alterações no sistema cardiopulmonar e metabólico, causando o aumento da frequência cardíaca (FC), da ventilação pulmonar e pressão arterial. Objetivo: investigar, a partir de uma revisão integrativa na literatura, os principais protocolos de treinamentos de força muscular respiratório para paratletas. Método: Trata-se de uma revisão integrativa, com buscas realizadas em quatro bases de dados: Google Scholar, SciELO, LILACS e PubMed. Como critérios de inclusão foram estabelecidos: Artigos de ensaios clínicos randomizados em humanos, que abordassem o treinamento muscular respiratório em paratletas; sem a distinção de grau da patologia, faixa-etária, etnia ou sexo; disponíveis na íntegra nos meios eletrônicos em inglês ou português, publicado nos últimos dez anos. Resultado: A busca eletrônica retornou 365 estudos e, a partir da seleção, restaram 6 artigos incluídos. Os protocolos utilizados foram Threshold IMT com treinamento padrão da modalidade, Powerbrathe com respirações dinâmicas e com broncodilatadores, treinamento padrão canoagem adaptada com exercícios aeróbicos de força e ventilação não invasiva (V.N.I) com teste de esforço do remo híbrido. Conclusão: Com base nos resultados desta revisão, o treinamento muscular respiratório é fundamental para maior rendimento e qualidade de vida para os paratletas. Ainda são necessários mais estudos experimentais para melhorar as evidências.

Teste e Reteste da avaliação da espasticidade e sinais mecanomiográficos de flexores e extensores de cotovelo em atleta de Bocha Paralímpica com Paralisia Cerebral

Objetivo: Avaliar a eficácia da mecanomiografia (MMG) para classificação de atletas na bocha paralímpica. Método: Neste estudo piloto, o voluntário selecionado com Paralisia Cerebral, foi avaliado empregando o teste de espasticidade (ASAS) nos braços direito e esquerdo, coletados os dados de mecanomiografia durante esse teste, por meio de dois sensores de MMG. O sensor 1 foi fixado na superfície da pele, no ponto motor dos flexores do cotovelo e o sensor 2, no ponto motor dos extensores do cotovelo. Os sinais de MMG foram processados utilizando o software MATLAB®, no qual o desvio padrão foi determinado para cada eixo de cada sensor, como também a média dos desvios entre sessões para os lados direito e esquerdo dos músculos flexores e extensores dispostos para cada avaliador. Resultados: Constataram-se diferenças numéricas entre as médias dos desvios para cada avaliador do mesmo grupo muscular do mesmo braço; porém, estas diferenças são sutis e mostram um padrão para o sinal mecanomiográficos mesmo quando diferentes avaliadores utilizam realizam o teste. Conclusão: Conclui-se que a MMG é viável na utilização de identificação espasticidade e os valores da média de todas as avaliações dos avaliadores 1 e 2 no grupo de flexores (MSD) foi mantida entre 0,1723 mV (Y) e 0,1225 mV (Z), 0,1904 (Y) mV a 0,1601mV (Z), não havendo divergência entre os avaliadores, mas caso houvesse o MMG seria fundamental na avaliação de espasticidade

Avaliação do deslocamento angular de cabeça e tronco de pacientes durante a equoterapia com actímetro

Introdução: A equoterapia vem sendo utilizada como uma ferramenta terapêutica no tratamento diferentes distúrbios neuromusculares, cujos progressos posturais observados antes e após o tratamento foram demonstrados, mas nunca analisados durante as seções de tratamento. Muitos processos como Time Up and Go (TUG), marcha, centro de pressão, entre outros, foram analisados de forma qualitativa, afirmando apenas uma melhora no controle motor. Objetivo: Para avaliar a evolução do paciente durante a terapia sobre o cavalo, objetivou-se quantificar seu desempenho utilizando um instrumento biomédico portátil (actímetro) desenvolvido para a análise cinemática do deslocamento da cabeça e tronco utilizando um sensor de aceleração 3D. Método: Nove voluntários foram avaliados durante duas sessões de equoterapia em ritmo de passo do cavalo. Os eixos x, y e z do sensor foram condicionados e processados para obter valores médios e desvios padrões, bem como a média dos grupos de voluntários com ou sem deficiência. Resultados: Foi possível observar uma diferença significativa entre os voluntários com deficiência e os voluntários sem deficiência, que apresentaram resultados quantificados numericamente maiores em todas as comparações realizadas. Conclusão: Os voluntários com deficiência possuem menor estabilidade que os voluntários sem deficiência

Air quality forecasting system for southeastern Brazil

Southeastern Brazil, the most populous and developed region of the country, faces various environmental problems associated with the growth of its population in urban areas. It is the most industrialized area in the country, comprising the metropolitan areas of São Paulo, Rio de Janeiro, Belo Horizonte, and other major cities. Air quality is a major concern, because the reported concentrations of certain regulated pollutants, typically ozone and fine particulate, have exceeded national standards. Due to the difficulty in taking measurements over many different areas, air quality modeling is a useful tool to estimate air pollutant concentrations. For southeastern Brazil, air quality modeling has been performed mostly with the Brazilian Regional Atmospheric Modeling System with Simplified Photochemical Module and the Weather Research and Forecast with Chemistry models. One of the main objectives was to study the evolution of air quality associated with improved vehicle emission factors in urban areas, the impact of climate change on air quality, and the relationship between pollutant concentrations and health. Knowledge of mobile source emission factors has been continuously expanded by in-tunnel measurements and dynamometer protocols, which provide accurate data as inputs to photochemical air quality models. The spatial distribution of the mobile source emissions was constructed based on open access data related to the streets and traffic distribution. The mobile emission module was combined to the chemistry modeling and this implementation can be an example to be applied to other places that do not have a spatial distribution of this kind of source. Forecasts of pollutant concentrations can inform public policies, including those addressing the effects of pollutants on health of the general population, and studies of the impacts of using different fuels and implementation of emissions regulations programs

Effectiveness of an immunohistochemical protocol for Leishmania detection in different clinical forms of American tegumentary leishmaniasis

Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Biológicas. Departamento de Patologia Geral. Belo Horizonte, MG, Brazil.Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Renê Rachou. Belo Horizonte, MG, Brazil.Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Biológicas. Departamento de Patologia Geral. Belo Horizonte, MG, Brazil.Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Biológicas. Departamento de Patologia Geral. Belo Horizonte, MG, Brazil.Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Biológicas. Departamento de Parasitologia. Belo Horizonte, MG, Brazil.Universidade Federal de Goiás. Instituto de Patologia Tropical e Saúde Pública. Goiânia, GO, Brazil.Universidade Federal de Goiás. Instituto de Patologia Tropical e Saúde Pública. Goiânia, GO, Brazil.Universidade Federal de Goiás. Faculdade de Medicina. Instituto Goiano de Oncologia e Hematologia. Goiânia, GO, Brazil.Universidade Federal de Goiás. Faculdade de Medicina. Instituto Goiano de Oncologia e Hematologia. Goiânia, GO, Brazil.Universidade Federal de Goiás. Faculdade de Medicina. Instituto Goiano de Oncologia e Hematologia. Goiânia, GO, Brazil.Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Instituto Evandro Chagas. Ananindeua, PA, Brasil.Universidade Federal de Uberlândia. Instituto de Ciências Biomédicas. Departamento de Imunologia, Microbiologia e Parasitologia. Minas Gerais, MG, Brazil.Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Renê Rachou. Belo Horizonte, MG, BrazilUniversidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Biológicas. Departamento de Patologia Geral. Belo Horizonte, MG, Brazil.American tegumentary leishmaniasis (ATL) is a neglected disease widely distributed in Latin America. In Brazil, it is caused by different Leishmania species belonging to the Subgenera Viannia and Leishmania. ATL diagnosis is routinely based on clinical, epidemiological, parasitological and immunological (delayed-type hypersensitivity skin test-DTH) evidences. The main objective of this work was to determine the efficacy of a previous immunohistochemical (IHC) method developed by our group. Seventy eight skin biopsies from patients with different ATL clinical forms and origins were evaluated. The method was previously standardized in ATL patients from the municipality of Caratinga, Minas Gerais, Brazil, all infected with Leishmania (V.) braziliensis. Here, it is evaluated in patients from the North, Southeast and Midwest regions of Brazil. Clinical, parasitological (biopsy PCR) and immunological (Montenegro skin test-MST) diagnosis were performed prior to IHC procedure. The IHC procedure detected 70.5% of the cases having a high agreement with MST diagnosis (kappa = 0.84). A distinguished contribution of this work is that IHC succeed in diagnosing some negative DTH patients. Those were infected with Leishmania (L.) amazonensis, commonly causing the anergic form of the disease. In conclusion, IHC succeed in detecting ATL caused by different Leishmania species from various geographic regions and clinical status. Although it was not able to detect ATL in all patients, it was better than MST providing an additional tool for the diagnosis of ATL patients. There was no significant correlation between clinical forms and histological features including the presence of necrosis

Students' participation in collaborative research should be recognised

Letter to the editor