1. Líneas de Investigación

Bioingeniería

Esta línea de investigación es dedicada a la aplicación de conceptos y métodos de Ingeniería en la Salud Humana, con enfoque interdisciplinaria. Las investigaciones de esta línea pueden proporcionar el desarrollo de nuevos métodos diagnósticos o terapéuticos y mejorar la comprensión y la evaluación de los métodos ya existentes. Los proyectos de esta línea se centran en los siguientes temas: adquisición y procesamiento de imágenes médicas, biomateriales y biocompatibilidad, ingeniería de rehabilitación y tecnologías de asistencia, instrumentación biomédica, y moldeado y análisis biomecánica de la motricidad humana.

Profesores:

• Beatriz Luci Fernandes
• Eduardo Mendonça Scheeren
• Elisangela Ferretti Manffra
• Guilherme Nunes Nogueira Neto
• Mauren Abreu de Souza
• Percy Nohama

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2. Líneas de Investigación

Evaluación de Tecnología en Salud

Es dedicada  a la aplicación de métodos cualitativos y cuantitativos para evaluación de abordajes, procesos y recursos que tienen por fin monitorear, preservar y mejorar la salud y la calidad de vida de los seres humanos. Se examinan las implicaciones clínicas, sociales, económicas, éticas y legales de las tecnologías en salud. Los proyectos de esta línea se centran en: evaluar y aplicar metodologías de apoyo a la toma de decisión en el área de salud, tecnologías en salud funcional, evaluar tecnologías en neurocirugías y en rehabilitación.

Profesores:

• Adriano Akira Ferreira Hino
• Audrey Tieko Tsunoda
• Auristela Duarte De Lima Moser
• Guilherme Nunes Nogueira Neto
• Sergio Ossamu Ioshii

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3. Líneas de Investigación

Informática en Salud

Tiene por fin el desarrollo, aplicación e implemento de técnicas, métodos y sistemas computacionales en el área de salud. Incluye a áreas de sistemas de información, de apoyo a la decisión, base de datos, inteligencia artificial, estandarización e integración de sistemas, telemedicina, indicadores, educación, bioinformática, historia clínica informatizada del paciente y análisis epidemiológicos. Los proyectos de esta línea se enfocan en: el desarrollo de técnicas de representación y descubrimiento de conocimiento, moldeado de procesos en sistemas de salud, sistemas de información en salud, terminología y estándares de registro en enfermería, indicadores asistenciales en el tratamiento de pacientes con neoplasias, ontologías médicas, y tecnologías de asistencia.

Profesores:

• Claudia Maria Cabral Moro Barra
• Deborah Ribeiro Carvalho
• Marcia Regina Cubas
• Sergio Ossamu Ioshii

PUCPR es una universidad que tiene como meta ser Universidad de Clase mundial. Para alcanzar tal meta, se animan fuertemente a incontables acciones, entre ellas:

(1) oferta de asignaturas en inglés, en la licenciatura y el postgrado – PPGTS ofrece al menos una asignatura en inglés al año desde 2017, año cuando se impartió la asignatura de Estimulación Eléctrica en Rehabilitación, de la línea de Bioingeniería, en inglés. A partir de 2019, se amplió la oferta para dos asignaturas, ahora con Control Motor, también de la línea de Bioingeniería. Para 2020, se prevé la oferta de la asignatura Digitalización 3D & Imágenes Térmicas en Inglés; y en los años siguientes, se espera que al menos el 50% de las asignaturas se ofrezcan en inglés;

(2) movilidad de estudiantes: en 2018, o PPGTS hizo posible pasantías de investigación de cuatro estudiantes de doctorados: Mariana de Mello Gusso Espínola, con beca PDSE/CAPES, en Yale University, EE.UU. (coorientación del Prof. Dr. Hal Blumenfeld); Denilsen C. Gomes, en la Universidad de Porto, Portugal (coorientación del Prof. Dr. Prof. Paulino Artur de Sousa); Yohan Gumiel, en la University of Rennes 1, Francia (coorientación del Prof. Dr. Vicent Claveau); y Lucas de Oliveira, también en la University of Rennes 1, Francia (coorientación del Prof. Dr. Vicent Claveau). Además, 4 estudiantes participaron de congresos internacionales con presentación de trabajos;

(3) movilidad de estudiantes: durante el año de 2018, 5 de los 12 docentes participaron de congreso internacionales, financiados con recursos de PUCPR y/o por órganos de fomento;

(4) llegada de profesores para visita técnica en 2018: PPGTS recibió docentes e investigadores de algunas universidades. Estuvieron en el Programa y realizaron misiones de investigación con la construcción de proyectos en conjunto, y/o actividades en asignaturas de seminarios avanzados: Profs. Geraint Ellis, Ruth Hunter, Sara Monica Moutinho Barbosa de Melo da Queen’s University in Belfast (UK); el Prof. Geoff Green, de Sheffield Hallam University; Jonna Monaghan y Anne McCusker, de la Belfast Healthy Cities; Dermot O’Kane, de Belfast City Council; Stephen Wood, de Belfast Department of Infrastructure. En 2019, PPGTS recibió a los profesores Drs. Maurício Kugler, de Nagoya Institute of Technology – NITech, de Japón; Dr. Marcio Vechio, médico cirujano vascular argentino, especialista en flebologia y linfologia, de la Sociedad Internacional de Linfologia;

(5) doble diplomado: el sector de relaciones internacionales de PUCPR, en conjunto con PPGTS, formalizó el convenio para doble diplomado en nivel de máster, en la línea de informática en salud, con la Universidad de Girona; en 2018, sin embargo, aún no hubo estudiantes inscriptos en el programa de doble diplomado.

(6) con propósito de ampliar la internacionalización, se desea aumentar el número de asignaturas ofrecidas en inglés y, así, atraer estudiantes de postgrados desde el extranjero para que realicen parte de sus programas en PPGTS. De otra parte, ampliar el intercambio de estudiantes de doctorado en pasantía de beca (en 2018, cuatro estudiantes de doctorado lo hicieron) en laboratorios, programas e investigadores reconocidos internacionalmente. Y paralelamente, preparar los docentes de PPGTS para actuar en programas conjuntos en programas en el exterior y traer profesores e investigadores visitantes para impartir asignaturas y realizar coorientaciones de estudiantes de PPGTS.

CONVENIO CON UPCM – (Universidad Pontificia Comillas de Madrid) – Madrid, España. Docente tutor de la asociación: Mario Antônio Sanches. Resumen del Convenio: Convenio ya firmado por los rectores de las dos instituciones (2012). Inició con el docente Mário Antônio Sanches al realizar la práctica de postdoctorado en Cátedra de Bioética de UPCM en 2011, con beca de CAPES. Hay encaminamiento de producción conjunta, planeamiento de envío de discente para prácticas en UPCM. Participación de docentes como visitantes en PUCPR. Este convenio ocurre, sobre todo, a partir de dos grandes proyectos de investigación que involucren investigaciones de las dos instituciones, un relacionamiento con Planeamiento Familiar y el otro con Cuidados al final de la vida.

ACUERDO ENTRE PUCPR Y UNESCO EN EL ÁREA DE BIOÉTICA. En 2014 se firmó el acuerdo entre PUCPR y UNESCO, con la presencia de la Profesora Dra. Susana Vidal de la Oficina Regional de Ciencia de UNESCO para la América Latina y Caribe (UNESCO – Montevideo). La firma del presente acuerdo significa una nueva fase en el compromiso de PUCPR con UNESCO en la promoción del estudio e investigación en Bioética. La Conferencia General de UNESCO en su 33ª reunión, en 2005, aprobó la Declaración Universal acerca de Bioética y Derechos Humanos. Esa Declaración consiste en una serie de principios acerca de la bioética acordados por 191 Estados Miembros de UNESCO. Este conjunto de principios constituye una plataforma global común a través de la cual se puede introducir y promover la bioética en cada Estado Miembro. Por su vez, UNESCO debe encargarse de promover, divulgar y profundizarse en estos principios bioéticos de la Declaración Universal acerca de la Bioética y Derechos Humanos a los estudiantes universitarios. El primero resultado del acuerdo entre PUCPR y UNESCO es la traducción del presente Programa de Base de Estudios acerca de Bioética de UNESCO al portugués. Esta versión en lengua portuguesa estará disponible por UNESCO a todos los interesados. En PUCPR este acuerdo fue propuesto por el Programa de Postgrado en Bioética, de la Escuela de Ciencias de la Vida, con el apoyo de la Escuela de Medicina y Escuela de Educación y Humanidades.

CONVENIO CON UNIVERSIDAD CATÓLICA DE MOZAMBIQUE. Tutor del convenio: Anor Sganzerla. Actividad: Doctorando Internacional PUCPR y UCM. Se trata de un doctorado en cuatro líneas (Filosofía, Teología, Derechos Humanos y Bioética) entre PUCPR y UCM de modo a fortalecer la misión de PUCPR en cuando una institución atenta y comprometida con las necesidades de la investigación en su tiempo. Se busca, así, promover la inserción social y la internacionalización de los Programas de Postgrado de la PUCPR. Además del tutor, otros cuatro profesores del programa están vinculados al convenio como orientadores y/o coorientadores de las tesis de doctorado.

CONVENIO CON EL INSTITUTO SUPERIOR DE FILOSOFÍA DILI (ISFT) – TIMOR ORIENTAL. Docente de la asociación: Dr. Mário Antônio Sanches. Resumen del Convenio: Convenio especial de cooperación internacional que involucra a la PUCPR, CNBB e ISFT en Timor Oriental. El convenio ya se ha firmado por los rectores de las dos instituciones en 2014. Se inició a pedido de la Conferencia de Obispos de Timor, que solicitó apoyo para la enseñanza de Filosofía, Bioética, Teología y Lengua Portuguesa. Se ha mantenido el convenio con el envío de profesores de la PUCPR para actuar como visitantes a Timor por períodos (en promedio 8 semanas). Así, desde 2014, ya se han organizado varias misiones de docencia e investigación a Timor, con la participación de 12 profesores, todos doctores y profesores de 3 Programas de Posgrado de la PUCPR: Bioética, Filosofía y Teología. El Convenio prevé la recepción de estudiantes de Timor Oriental para capacitarse en la PUCPR en el contexto de estudios de posgrado.

CONVENIO CON UNIVERSIDAD DE SEVILLA. Coordinadora del convenio: Carla Corradi Perini. Resumen del Convenio: Consiste en la colaboración de actividades de investigación y enseñanza bajo la coordinación del Prof. Dr. José María Galán González-Serna de la Universidad de Sevilla. Desde 2018 se llevan a cabo actividades como a) una visita de docentes de la PUCPR a Sevilla para participar en un proyecto de investigación conjunta sobre cuidados paliativos; b) Promoción de un curso de especialización en Cuidados Paliativos, realizado en la PUCPR, con docentes de la Universidad de Sevilla.

RED UNIVERSITARIA PARA LA INTEGRACIÓN REGIONAL EN SALUD (RED UNIRSalud). Tutor del convenio: Thiago Cunha. RED UNIRSalud incluye tres universidades argentinas: Universidad Nacional de José C Paz (UNPAZ), Universidad Nacional Arturo Jauretche (UNAJ) y Universidad Nacional de Alvellaneda (UNDAV) y dos universidades brasileñas: Universidad de Brasilia (UnB) y Pontificia Universidad Católica de Paraná (PUCPR). El objetivo de RED UNIRSalud es contribuir al desarrollo del pensamiento crítico en salud en América del Sur a través de acciones de cooperación universitaria. Desde 2018, el PPGB de la PUCPR, junto con el PPGBioética de la UnB, han desarrollado, con el apoyo de RedBioética de la Unesco, un programa de cooperación técnica internacional destinado a crear un curso de especialización a distancia para estudiantes y profesores de las tres universidades de Argentina.

CONVENIO CON LA INDIANA UNIVERSITY SOUTH BEND (EE.UU). La asociación se formalizó en 2019 con la coordinación local de Mary Rute Esperandio a través de la implementación del Proyecto Internacional aprobado por la John Templeton Foundation “THE SCIENTIFIC STUDY OF RELIGIOUS COGNITION (ID 61302) El proyecto tiene como objetivo desarrollar la investigación en el campo de la Psicología Cognitiva de Religión en Brasil. La Psicología Cognitiva de la Religión es un área interdisciplinaria que apoya varias investigaciones sobre el tema de la Espiritualidad y la Salud. La Coordinación general del proyecto está a cargo de Kevin Ladd – Departamento de Psicología de la Indiana University South Bend. Mary Esperandio coordina el proyecto en Brasil y cuenta con la colaboración de Wellington Zangari, de la Universidad de São Paulo.

Línea de Investigación: EVALUACIÓN DE TECNOLOGÍAS EN SALUD

Proyecto 1: Ambiente Construido y Actividad Física en la Ciudad de Curitiba: Un Estudio Observacional con Adolescentes, Adultos y Mayores.

A lo largo de las últimas décadas ha sido creciente el número de estudios que evidencien el papel del ambiente en desenlaces relacionados a la salud. En tal contexto, características del ambiente construido como el diseño urbano, uso del suelo, accesibilidad, sistemas de transporte entre otros, parecen impactar considerablemente en la adopción de hábitos de vida saludables como la actividad física y hábitos alimentares y consecuentemente en la calidad de vida de las personas. En términos de intervención, alteraciones en el ambiente urbano, a pesar del costo elevado, tiene potencial de alcanzar grandes cuotas de la población, además de permitir mantenimiento de estas intervenciones a largo plazo. Ante la complejidad y dinamismo de los cambios en el ambiente, sobre todo, en los centros urbanos donde el 80% de los brasileños viven actualmente, se necesitan distintos métodos y técnicas de evaluación para la comprensión de la interacción ambiente, comportamiento y condiciones de salud. Así, el presente proyecto de investigación tiene como objetivo investigar la asociación de características ambientales de las ciudades con la práctica de actividad física, obesidad, indicadores de morbilidad referida y calidad de vida. Se trata de un consorcio formado por más de 10 países. En Brasil el estudio se conduce en la ciudad de Curitiba, y tiene el intento de evaluar un muestreo de cerca de 1.800 personas de una franja de edad entre 12-18 años (n≈600), 19-60 años (n≈600) y 60 años o más (n≈600), utilizando abordajes mixtas de investigación (cualitativa y cuantitativa) contemplando sondeo domiciliar para evaluación de la actividad física, percepción del ambiente en el entorno, datos antropométricos, percepción de salud, cualidad de vida y morbilidad referida. La localización del domicilio de los participantes del estudio será utilizada para la creación de indicadores del ambiente mediante el Sistema de Informaciones Geográficas. Medidas objetivas de la actividad física se recolectarán en una parte del muestreo mediante de acelerómetros y Global Positioning System – GPS portátiles. Por fin, grupos focales, entrevistas semiestructuradas y una aplicación basada en el concepto de ciencia ciudadana se utilizarán para evaluar la percepción de barreras y facilitadores para la actividad física en estos grupos. Debido a la amplitud del proyecto, distintas fases del estudio se sujetaron y obtuvieron financiación del Fondo Newton y CNPq, haciendo posible asociaciones con instituciones como la Universidad de La Frontera en Chile y Queen’s University in Belfast. También, nacionalmente, el proyecto mantiene colaboración con la Universidad Federal de Santa Catarina y la Universidad de São Paulo. Ante el volumen de datos recolectados mediante distintos abordajes, el presente proyecto tiene por fin ampliar la comprensión de como el ambiente puede afectar comportamientos de riesgo como la actividad física, así como indicadores de salud y calidad de vida entre adolescentes, adultos y mayores. Así, herramientas y técnicas inherentes a la Evaluación de Tecnología en Salud permitirán generar informaciones acerca de cómo alteraciones ambientales en los centros urbanos pueden realizarse con el objetivo de mejorar las condiciones de salud en nivel poblacional. Finalmente, el proyecto permitirá, durante su desarrollo, la formación de estudiantes de distintas áreas y habilidades, las cuales deberán poder trabajar con abordajes cualitativos y cuantitativos de investigación, desarrollando soluciones tecnológicas para el análisis y comprensión de relaciones complejas, buscando desarrollar soluciones y estrategias para los problemas encontrados.

Proyecto 2: Evaluación de Tecnologías Biomédicas y de Asistencias

Este proyecto tiene por objetivo ampliar el conocimiento acerca de las nuevas tecnologías, implantadas o en fase de construcción, evaluando su aplicabilidad y sus beneficios, en el diagnóstico, tratamiento y rehabilitación en diversas enfermedades, en especial las neoplásicas, las crónicas-degenerativas y las neuromotoras. Se trata de proyecto característicamente interdisciplinaria en que une conocimientos en el área de epidemiología, bioestadística, patología, anatomía, biología, mecánica, y sistemas electrónicos e informatizados, concentrándose en los métodos de evaluación, incluyendo revisiones integrativas, sistemáticas y metanálisis. En el proyecto se incluyen investigaciones para la identificación y la evaluación de diversas técnicas y equipamientos incluyendo biotecnología, su aplicabilidad y sus beneficios en diversas enfermedades, en especial oncológicas. También se incluyen actividades que buscan identificar y evaluar todo el conjunto de recursos y servicios que contribuyen para proporcionar o ampliar habilidades funcionales de personas con deficiencia y, consecuentemente, promover vida independiente e inclusión. Hay asociaciones desarrolladas com UFPR, UTFPR y otras instituciones. En el campo de la biotecnología se encuentran en desarrollo investigaciones para la evaluación de biomarcadores en oncología, nuevos métodos terapéuticos y nuevas herramientas para evaluación de procesos de cicatrización de heridas. Con referencia a la tecnología de asistencia, proyectos que unen funcionalidades de los diversos sistemas anatómicos, sus necesidades, y como las tecnologías pueden soportar o también sustituir necesidades funcionales y elementos anatómicos.

Subproyectos 2.1: Viabilidad e integridad en el empleo de la vibroartrografía para detección de la condromalacia rotular

Equipo: Camilo Santos Cristino (estudiante de máster), Prof. Dr. Guilherme Nunes Nogueira Neto (orientador)

Introducción: Condromalacia Rotular es una patología que tiene como característica el ablandamiento del cartílago rotular y, posteriormente, la degeneración de la misma. En unos individuos los principales síntomas son: dolores y creptaciones en la región anterior de la rodilla. Estos síntomas hacen unas actividades del día a día difíciles de ejecutarse, tales como, subir escaleras, correr, saltar y agachar. Caso no se trate la Condromalacia adecuadamente, puede agravarse para osteoartrosis, convirtiéndose en un caso quirúrgico. Para diagnosticar esa lesión, el examinen de Resonancia Magnética es uno de los más utilizados y exactos, pero es de alto costo y posee radiación, impidiendo así un seguimiento clínico con más regularidad. Vibroartrografía (VAG) es una herramienta que viene se destacando en ámbito de investigaciones que involucran lesiones condrales, porque es capaz de analizar las frecuencias vibroacústicas emitidas por la superficie articular durante el movimiento, e con el descaste de cartílago aumenta el fricción ósea. Objetivo: Analizar la viabilidad del empleo de VAG como una herramienta de detección y de clasificación de la Condromalacia Rotular. Método: Se evaluarán 25 individuos con edades entre 25 a 50 años. Serán 15 pacientes con Condromalacia Rotular (Grado 1, 2 e 3), 5 pacientes con Osteoartrosis y 5 personas sin ningún cuadro de lesión condral, constituyendo un grupo control. La adquisición de la señal de la VAG será realizada con dos sensores de acelerometría posicionados, 1 cm arriba del ápice y otro en la región medial de la rótula. La evaluación de la articulación Patelofemoral se realizará en una cadena cinética abierta en movimiento de flexión/extensión en la posición sentada. Resultados esperados: Se estima que la VAG será eficaz para evaluar y clasificar cambios condrales en la articulación patelofemoral, haciéndose una herramienta hábil, sea en el diagnóstico como en el proceso de rehabilitación de la Condromalacia Rotular.

Subproyeto 2.2: Viabilidad del empleo de protocolo para capacitación del movimiento de levantar y sentar con el uso de órtesis activa para individuos con lesión medular

Equipo: Giullia Paula Rinaldi Santos (estudiante de doctorado), Prof. Dr. Guilherme Nunes Nogueira Neto (orientador)

Introducción: La lesión medular (LM) es un trauma grave y puede ser incapacitante resultante en consecuencias físicas, psicológicas, sociales y económicas para el individuo acometido. Aún en cambios inesperadas ocasionadas en la rutina diaria del individuo y que comúnmente comprometen las funciones motoras, impactan tanto la familia como la sociedad. Por lo tanto, estudios que incluyen desarrollo de tecnologías de asistencias que ayuden a la promoción de la función motora, como las órtesis y los exoesqueletos, pueden proporcionar beneficios como la movilidad y la autonomía del individuo, permitiéndole una locomoción asistida con estabilidad y seguridad. Objetivo: Investigar el comportamiento de los movimientos realizados en las transiciones de las posiciones sentada ortostática-sentada de individuos saludable y con lesión medular ambos utilizando la órtesis híbrida. Método: Se trata de una investigación experimental de naturaleza cuanti e cualitativa, permeada de uma investigación de investigación bibliográfica, investigación de campo con análisis de datos y resultados. Criterios de inclusión: sexo masculino entre 20 y 40 años, activos e individuos con lesión medular traumática completa hace más de seis meses, con control postural. Exclusión: sensación de incómodo y/o dolor en las articulaciones, incapacidad de control postural de cuadril y con alteración cognitiva. Procedimientos: monitoreo por cinemetría y MMG. Resultados Esperados: Se espera reducir las dificultades para la realización de una de las actividades de la vida diaria para personas con LM como la de sentar y levantar, aumentar la independencia en las acciones del día a día y oportunizar mejor adaptación en tareas domésticas y laborales. Se espera también traer una contribución científica significativa para la evaluación de la tecnología en salud.

Proyecto 3: Tecnologías en Salud Funcional

Hace unas décadas el mundo experimenta un progresivo cambio del perfil epidemiológico, relacionado al aumento de la expectativa de vida de la población, reducción de las enfermedades infectocontagiosas y aumento de las crónicas no transmisibles. Este escenario fomentó la necesidad de describir estados de funcionalidad y relacionados a la salud de modo estandarizado e interoperable. En los últimos 50 años se observó la necesidad de suplementarse el modelo biomédico vigente, basado en señales y síntomas para un modelo más amplio, el modelo biopsicosocial, que considera los impactos de las señales y síntomas en las actividades de los pacientes, en sus diversas relaciones, y en sus ambientes. Diferentemente del modelo biomédico lineal que pone las alteraciones estructurales y funcionales y la incapacidad como resultado de la enfermedad, el modelo biopsicosocial, hace un desplazamiento del eje de la enfermedad para el eje de la salud, que permite entender el estado o la condición de salud dentro de contexto específicos, siendo estos contextos representados por todas las dimensiones en que la salud se expresa. Esa visión multidimensional se expresa de modo singular en el concepto de Funcionalidad, que se define como es un término que abarca todas las funciones del cuerpo, actividades y participación y también relaciona factores ambientales que interactúan con todos estos constructos, considerándose actualmente el tercer indicador de salud a lo lado de la mortalidad y morbilidad. En 2001, OMS publicó un sistema de clasificación para la comprensión de la funcionalidad y la incapacidad humana a: International Classification of Functioning, Disability and Health (ICF) (World Health Organization, 2001), y desde entonces se está demandando los países miembros a insertarla en sus prácticas de evaluación y monitoreo de la salud en todos los ciclos de vida. La versión en la lengua portuguesa se elaboró en 2003 por el Centro Colaborador de la Organización Mundial de la Salud para la Familia de Clasificaciones Internacionales en Lengua Portuguesa con el título: Clasificación Internacional de Funcionalidad, Incapacidad y Salud (CIF). Debido a su alcance y coherencia con las necesidades de salud de la población, esta clasificación se eligió para guiar el proyecto Tecnologías en Salud Funcional que tiene por objetivo contribuir: (1) En las investigaciones para medir resultados acerca del bienestar, calidad de vida, acceso a servicios e impacto de los factores ambientales (estructurales y actitudinales) en la salud de los individuos; (2) Desarrollar herramientas para recolectar y registro de datos (en estudios de la población e encuestas en la población o en sistemas de información para la gestión); (3) Desarrollar herramientas clínicas para evaluar necesidades, compatibilizar los tratamientos con las condiciones específicas, ampliando líneas de cuidado y generando indicadores de salud referentes a la funcionalidad humana. (4) Traducción, adaptación transcultural y validación de propiedades psicométricas de instrumentos que contemplan la funcionalidad en todos sus aspectos. (4) Crear o evaluar herramientas pedagógicas en la elaboración de programas educativos. (5) Como herramienta generadora de informaciones estandarizadas en salud, debiendo ésta insertarse en el Sistema Nacional de Informaciones en Salud del Sistema Único de Salud para alimentar las bases de datos, con el fin de controlar, evaluar y reglamentar para instrumentalizar la gestión en la gestión de las acciones y servicios de salud en sus niveles de atención; y (6) Como generadora de indicadores de salud referentes a la funcionalidad humana. (BRASIL, 2012). El equipo del proyecto incluye a estudiantes de licenciatura, máster y doctorado, y tiene asociación con el Centro Colaborador de OMS. Las producciones relacionadas hasta 2020, se basan en los objetivos citados y tienen configuradas contribuciones en periódicos científicos de índice restricto. La terminología de clasificación de funcionalidad CIF se configura como una tecnología en salud y está articulado con la misión de PPGTS, contribuyendo alianzas con equipos de salud para construir conocimiento a usarse en empoderamiento de usuarios de servicios de salud y equipos de asistencia.

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Línea de Investigación: BIOINGENIERÍA

Proyecto 4. Análisis y Moldeado del Control Motor Humano

Ese proyecto tiene por fin ampliar la comprensión de los fenómenos relevantes a la motricidad humana a la luz de las teorías/conceptos del control motor. Tales conceptos se originan de la Biomecánica y la Fisiología y guían la delineación de experimentos; interpretación de sus resultados; moldeado matemático y simulación computacional. Debido al objeto de estudio del proyecto, los experimentos son de grande relevancia y han sido realizados en el laboratorio de motricidad humana (LAMH) disponible para PPGTS. Ese proyecto se idealizó para consolidar tres otros proyectos (Análisis de los estándares de comportamientos motor durante la marca de paciente hemiparéticos post AVC; Análisis y moldeado del Control de equilibrio en la presencia de Acometimientos neurológicos; Análisis de la señal electromiográfico como herramienta en la identificación de estándares de reclutamiento de unidades motoras durante actividades en contratación voluntaria) que tenían fuerte adherencia entre sí. Así, es un proyecto robusto que cataliza las potenciales asociaciones entre los proyectos de investigación de los profesores miembros, así como proyectos de iniciación científica, máster y doctorado. La idealización del presente proyecto fue resultado de la percepción de similitudes entre los proyectos originales y tienen por objetivos identificar las posibilidades de cooperación más intensa entre docentes y estudiantes y, así, elaborar proyectos más consistentes en el futuro cercano. Los proyectos originales han recibido fomento a lo largo de su existencia tanto en la forma de becas para sus estudiantes, como en la forma de auxilio financiero que, automáticamente, pasan a vincularse al presente proyecto. Ese proyecto se articula con la propuesta del programa a la medida que la comprensión de los fenómenos anteriormente mencionados puede, además de generar nuevos conocimientos, basar el desarrollo de nuevas intervenciones y tecnologías para mejorar la salud. Específicamente mejorar la movilidad, el control postural o el desempeño en distintas poblaciones, tales como mayores, personas que sufren lesiones musculo esqueléticas, personas con acometimientos neurológicos e incluso atletas que necesitan alcanzar alto desempeño sin dañar la salud. Las investigaciones llevan a la formación de másteres y doctores con perfil del egreso del programa, porque las disertaciones y tesis a ellos vinculadas demandan del postgrado la capacidad de realizar investigaciones científicas para ampliar el conocimiento en el área de control motor humano. El proyecto es eminentemente interdisciplinario, desde su base conceptual hasta la composición de los equipos que siempre involucran profesionales de distintas áreas interactuando para la construcción de los nuevos conocimientos. Esa interacción entre personas con distintos backgrounds se da de distintas formas: entre docentes y estudiantes; entre docentes del programa y participantes externos; entre docentes del programa. El proyecto incluye asociaciones con docentes de otros cursos de PUC (Fisioterapia, Educación Física), con otras instituciones brasileñas (UFPR, UTFPR, USP) y extranjera (RUB – Alemania).

Subproyecto 4.1 Respuestas fisiológicas y biomecánicas al proceso de agotamiento en el deporte de alto desempeño: un estudio aplicado al karate

Equipo: Keith Mary de Souza Sato Urbinati (estudiante de doctorado), Eduardo Mendonça Scheeren (coorientador), Prof. Dr. Percy Nohama (orientador)

Introducción: El proceso de agotamiento puede generar importantes adaptaciones y respuestas neuromusculares diferenciales, especialmente en deportes de alto desempeño como el karate. Objetivo: investigar respuestas fisiológicas, reclutamientos musculares, plasticidad neuromuscular y estándar biomecánico en protocolo de inducción de agotamiento. Método: La delineación del presente estudio presente tres distintos experimentos (EX): (1) validación y reproductibilidad de prueba específica para el karate; (2) análisis de la estrategia motora utilizada para el mantenimiento de la velocidad bajo el control de agotamiento validado para puñetazos; (3) determinación de la contribución central y periférica en la respuesta cinemática y la estratégica motora bajo protocolo de inducción de agotamiento validado para puñetazos. En EX1, se evalúo 8 voluntarios bajo protocolo de prueba de frecuencia de puñetazos (FSKT) (5 series de 10 s de puñetazos zuki, seguidos de 10 s de reposo pasivo. Se realizó análisis de velocidad en el modelos biomecánico full body Vicon System. Se analizó las variables bioquímicas, antes, inmediatamente después y 24 hs post prueba FSKT. En EX2, se evalúo 16 voluntarios en la prueba FSKT con inducción de agotamiento ( 30 s de intervalo activo con saltos en profundidad). Se utilizó el mismo modelo del EX1. Para el EX3, se evaluarán 6 atletas de la selección nacional de karate. Se realizará prueba de CVM y electro estimulación pre y post prueba FSKT con inducción de agotamiento, utilizándose los mismos modelos biomecánicos y bioquímicos de EX1. Resultados parciales. El EX1 presentó adecuada reproductibilidad de la velocidad. En el EX2, hubo aumentos en las variables bioquímicas. Hubo caída en la velocidad lineal del puño, especialmente después de la serie 3 (p<0,05), indicativo de la instalación del proceso de agotamiento. Conclusión: el modelo biomecánico de los EXs 1 y 2 está adecuado para el análisis de agotamiento.

Proyecto 5: Control Neuromotor y Sensorial

Este proyecto tiene por fin ampliar la comprensión de los fenómenos que involucran el control neuromotor y sensorial mediante la experimentación en diversos ambientes, como de laboratorio, hospitalario y escolar, entre otros. Grande parte de los proyectos que incluyen ensayos experimentales se desarrollan en el Laboratorio de Ingeniería de Rehabilitación (LER) y el Laboratorio de Motricidad Humana (LaMH), ambos de PPGTS. El proyecto se basa teóricamente en las bases de bioingeniería y salud, como medicina, fisioterapia, terapia laboral, enfermería, educación física y psicología, articulando un nuevo conocimiento de carácter eminente multidisciplinar. Los proyectos desarrollados tienen por fin los mecanismos subyacentes al control de movimientos y postura en individuos saludables y con patologías neuromusculares de todas las edades, con objetivo de desarrollar estrategias de rehabilitación para restauración de las funciones motora y/o sensoriales en aquellos individuos con discapacidad neurológicas y sensoriales y preventivas mediante el ejercicio y rutinas de entrenamiento específicos. Como el presente proyecto presenta madurez y se han agregando, a lo largo del tiempo, resultado relevante para C&T, se eligió por incorporar al mismo el proyecto de investigación denominado “Variación del retraso electromecánico en distintas poblaciones”, por tener adherencia al proyectos, además de apalancar las actividades que se estaban realizando aisladamente. Así, el presente proyecto potencializa las posibilidades de asociaciones entre investigadores, favoreciendo la inserción de subproyectos originados de la iniciación científica, máster y doctorado. Ese proyecto se articula con la misión y objetivos de PPGTS favoreciendo el desarrollo de nuevas intervenciones y tecnologías en salud para el control de movimientos y postura en individuos saludables y con patologías neuromusculares de todas las edades. Las investigaciones desarrolladas conducen a la formación global de másteres y doctores, adecuadas al perfil del egreso del programa. El proyecto incluye asociaciones con docentes de otros cursos de PUCPR (Ingeniería Eléctrica, Ingeniería de Computación, Fisioterapía, Educación Física), con otras instituciones brasileñas (UNICAMP, UCB, UEL) y extranjeras (Aix-Marseille Université).

Subproyecto 5.1 Estudio multimodal de la percepción consciente visual y auditiva usando EEG, fMRI y pupilometría

Equipo: Mariana de Mello Gusso Espinola (estudiante doctorado), Prof. Dr. Hal Blumenfeld (coorientador – Yale University – EE.UU.), Prof. Dr. Percy Nohama (orientador),

Introducción: Las técnicas para la explotación de las funciones cerebrales tienen limitaciones temporales o especiales. Entre las modalidades disponibles están la resonancia magnética funcional (fMRI), el electroencefalograma (EEG) y la pupilometría que, en separado, muestran potencialidad en el estudio cerebral. Sin embargo, no hay estudios acerca de la integración entre ellas. Un estudio multimodal se hace importante para la combinación de las informaciones recolectadas en busca de una explicación confiable de los fenómenos de la percepción consciente, auxiliando en futuras investigaciones de viabilidad de utilización de tecnologías de asistencia como comunicación alternativa y ampliada. Objetivo: investigar los mecanismos de la percepción consciente visual y auditiva mediante de una nueva técnica multimodal de fMRI, EEG y pupilometría. Método: Ese estudio se realizará con individuos saludables en el laboratorio de neuroimagen de la universidad de Yale (estudio ya aprobado por el comité de ética de Yale). Los miembros se sujetarán a evaluación de la percepción consciente empleando un protocolo de estimulación auditiva y visual. Mientras el protocolo se aplica, se realizarán los exámenes de EEG, fMRI y pupilometría. Los resultados se compararán de forma que se encuentre las correlaciones entre los tres métodos de exámenes y los marcadores que indican que la percepción consciente está ocurriendo. Resultados esperados: Se espera encontrar las correlaciones entre las tres modalidades de estudios y la percepción consciente auditiva y visual, diseñando nuevos parámetros para su evaluación, encontrando marcadores biológicos que puedan servir como base para identificar la presencia de la percepción consciente de personas con inhabilidad de expresarse de manera convencional (mediante la habla), como aquellas con parálisis cerebral, trastornos de espectro autista, microcefalia entre otras.

Proyecto 6: Desarrollo de nuevos biomateriales y nuevas aplicaciones de biomateriales existentes

Este proyecto se idealizó a partir de la ciencia del grande impacto de los biomateriales en la solución de enfermedades y de traumas. Por ello, el proyecto tiene como objetivo estudiar los aspectos involucrados en la selección, síntesis y fabricación de los biomateriales, con el fin de aplicarlos específicamente en el medioambiente o en el cuerpo humano. Debido a especificidad de la aplicación de los biomateriales, este proyecto tiene interacción directa con el proyecto “Procesamiento de Imágenes Médicas y Moldeado 3D” y, debido a la grande complejidad de las reacciones de las células, los tejidos, y el medioambiente cuando en contacto con los biomateriales, se estudian sus características químicas, físicas y mecánicas, con el fin de desarrollar biomateriales biomiméticos, además de equipamientos innovadores que aseguren la calificación de los mismos para las aplicaciones deseadas. Este proyecto se estructuró de forma que se consolide el proyecto a él relacionado: Análisis de descaste en biomateriales. Por lo tanto, incluye un área rica para investigación e innovaciones, porque nuevas aplicaciones de los biomateriales son continuamente requeridas a la medida que las tecnologías médicas avanzan. Se incluyen como participantes del proyecto, estudiantes de máster, doctorado, post doctorado y estudiantes de iniciación científica. Los trabajos originados de este proyecto han recibido fomento mediante becas direccionadas a los estudiantes, financiación de empresas asociadas, y auxilio de costos con consumibles de IES e institutos de investigación también asociados. Este proyecto se articula con la misión y objetivos del programa mediante el desarrollo de nuevos biomateriales, nuevas aplicaciones para los biomateriales existentes, y nuevos equipamientos para la calificación de los biomateriales registrados como patentes de invento junto al INPI; los biomateriales desarrollados o implementados tienen como objetivo la aplicación a la salud humana; los biomateriales son evaluados in vitro, in vivo en animales y, cuando seguro, en seres humanos, respetando los principios éticos y la imparcialidad en el análisis y evaluación de los resultados; formando másteres y doctores respetando el perfil de egreso del programa y la vinculación con el proyecto. El proyecto se relaciona con el perfil del egreso, porque los estudiantes involucrados son capaces de: realizar investigaciones científicas asociando conocimientos de las áreas relacionadas a la tecnología y la salud, con integridad intelectual, observando aspectos éticos; ampliar la comprensión de fenómenos relacionados a la salud humana mediante la aplicación integrada de conceptos y técnicas de las áreas relacionadas a la tecnología y la salud, con autonomía intelectual y; desarrollar soluciones de tecnología en salud innovadoras con creatividad a partir de la identificación de oportunidades y necesidades de la sociedad, con interlocución con profesionales de áreas distintas. Por tener como objetivo principal el desarrollo de nuevos productos o nuevas aplicaciones de los ya existentes con enfoque en el área de salud, el proyecto es eminentemente interdisciplinario, incluyendo sobre todo profesionales de las ingenierías, médicos, enfermeros, fisioterapeutas y físicos representados por los docentes y estudiantes de PUCPR, profesionales de otras instituciones brasileñas (UTRPR, USP, ICT-Renato Archer, LNLS, UEPG, Embrapa-Recife, UFABC, Hospital VITA, IBEG-Hospital Erasto Gaertner, Hospital del Trabajador de Curitiba) y extranjera (Hospital Cisanello-Pisa, Italia).

Proyecto 7: Desarrollo de tecnologías biomédicas y de asistencia

Ya hace unos años que la comunidad mundial testimonia una verdadera revolución en el conocimiento y las tecnologías involucradas en el tratamiento de enfermedades, terapias de rehabilitación y prevención. Equipamientos, técnicas y servicios buscan atender toda demanda existente, incorporando tecnologías biomédicas, de rehabilitación, de información y prevención, como microcontroladores, sensores y la integración empleando el internet de las cosas. El progreso en el área de investigación en ingeniería biomética y rehabilitación apalancó el desarrollo de diversas tecnologías biomédicas de éxito, pero la transferencia para la práctica clínica levantó cuestiones médicas económicas y sociales complejas. Lamentablemente, ni todas las demandas se atienden y unas de ellas cambian con el tiempo y condición de la persona acometida. Así, ese desarrollo no se define, porque debe atender a las nuevas demandas de las personas con necesidades especiales y/o inherentes a los ambientes clínicos, hospitalarios y laboratoriales. Esas cuestiones complejas proporcionan motivación para el desarrollo de nuevas tecnologías biomédicas y de asistencia, fomentan la innovación para entender el fenómeno biológico o incapacidad en investigación, lo que las tecnologías existentes pueden hacer para solucionar el problema y de qué modo se puede perfeccionar la solución. El desarrollo de tecnologías biomédicas y/o de asistencia pueden definirse por un proceso que incluye múltiples fases por los cuales un nuevo equipamiento biomédico o de asistencia es técnicamente modificado y clínicamente evaluado hasta considerarse listo para el uso clínico. En otro aspecto, tampoco se pude despreciar los recientes modelos de procesos, así como aquellos que aún se idealizarán debido a las nuevas tecnologías de integración social e información. Ese avance seguirá afectando el ambiente de salud, demandando permanente capacitación de los profesionales con respecto al empleo de las nuevas tecnologías biomédicas. En este proyecto, diversas propuestas de desarrollo de tecnologías de hardware y software se abordarán enfocando el estudio de problemas biomédicos y de asistencia, usando habilidades de solución de problemas sea de ingeniería sea del área de la salud. La multi e interdisciplinaridad en ese intento es altamente incentivada. Ese proyecto contribuye con la misión del Programa de Postgrado en Tecnología en Salud en aspectos importantes. Él elabora en el alcance de la misión del programa, contribuir para el desarrollo y ampliación del acceso a las tecnologías en salud por la población brasileña, así como en su ethos. La realización de trabajos técnicos es inherente al proceso de desarrollo de tecnologías biomédicas y de asistencia, de modo que, los trabajos desarrollados en ese ámbito se reflejen directamente en esa acción. Los proyectos se evalúan mediante investigaciones científicas para validar la tecnología al menos acerca del aspecto de la viabilidad técnica. En esta cuestión, la innovación tecnológica puede surgir, llevando al desarrollo de nuevas tecnologías biomédicas y de asistencia, sea al hacer disponible una nueva técnica para el seguimiento o registro de un fenómeno, sea en la reducción de los costes al emplear un nuevo abordaje. Además, las aplicaciones pueden ocurrir en diversos sectores comprendidos por la Ingeniería Biomédica. Se resalta aquí la importante sinergia entre otros proyectos del programa, destacándose Evaluación de Tecnologías Biomédicas y de Asistencia y la interdisciplinaridad de los miembros del proyecto (ingenieros, educadores, físicos, profesionales de la salud), siendo que los proyectos se direccionan al área de la salud. Después de recurrir el proceso de múltiples fases, la innovación puede implicar en la solicitud de nueva patente, además del investigador percibir la contribución del proceso en su formación de máster y/o doctor. Y eso puede verificarse mediante las publicaciones científicas publicadas a lo largo del proyecto, así como las tesis y disertaciones defendidas en el Programa. El futuro de las ciencias biomédicas y de asistencia se basará fuertemente en el continuo desarrollo de nuevas tecnologías y técnicas. Por lo tanto, las investigaciones desarrolladas en este proyecto ofrecen conocimiento profundo acerca de tecnologías biomédicas y de asistencias tradicionales y de punta, proporcionando el desarrollo de una actitud innovadora y autónoma indispensable para un(a) investigador(a) que desea una carrera de éxito. Al terminar su formación, se desea que el egreso desarrolle unas capacidades, siendo que en este proyecto dos de ellas son más asociadas, a saber: (C1) Realizar investigaciones científicas y asociando conocimientos de las áreas relacionadas a la tecnología y la salud, con integridad intelectual, observando aspectos éticos y (C3) Desarrollar soluciones de tecnología en salud innovadoras con creatividad a partir de la identificación de oportunidades y necesidades de la sociedad, a partir de la interlocución con profesionales de áreas distintas. El desarrollo de las capacidades por los egresos puede alcanzarse, ya que el proyecto es interdisciplinario, siendo compuesto por integrantes de formación técnica y del área de la salud en la identificación y creación de nuevas técnicas y tecnologías. A lo largo del proyecto, reuniones interdisciplinarias haciendo posible que todos los profesionales entiendan la importancia y el beneficio recurrente de la observación de un problema acerca de prismas distintos. El proyecto incluye asociaciones con estudiantes de otras instituciones brasileñas (UFPR, UTFPR) y estudiantes de instituciones extranjeras (Aix-Marseille-Francia).

Subproyecto 7.1: Propuesta de interfaz funcional para prevención de lesiones nasales en neonatos sujetados a la ventilación no invasiva

Equipo: Débora de Fátima Camillo Ribeiro (estudiante doctorado), Profa. Dra. Beatriz Luci Fernandes (coorientadora) y Prof. Dr. Percy Nohama (orientador)

Introducción: La lesión nasal resultante del uso de la ventilación no invasiva (VNI) mediante prong binasal es un evento adverso muy común en las unidades de cuidados intensivos neonatales (UCIN) y produce consecuencias drásticas al recién nacido (RN). Este evento aumenta la morbimortalidad, prolonga el tiempo de hospitalización y eleva los costos del tratamiento. Objetivo: desarrollar una interfaz funcional que prevenga lesiones nasales en RNs sujetos al VNI. Método: El estudio se dividió en siete fases: (i) evaluación de la incidencia y gravedad de la lesión nasal resultante del uso de prongs binales cortos en un hospital público de la región metropolitana de Curitiba – PR; (ii) análisis de los efectos de una, tres, cinco, diez y veinte esterilizaciones acerca de la dureza de prongs binasales cortos de modelos distintos; (iii) ensayo clínico randomizado entre prongs y mascarillas nasales nuevas en la prevención de la lesión nasal; (iv) evaluación de las características anatómicas de 3000 RNs nacidos u hospitalizados en tres hospitales de la municipalidad de Campo Largo – PR; (v) desarrollo de interfaz funcional; (vi) caracterización mecánica y térmica de la interfaz funcional; y (vii) validación de la nueva interfaz mediante un simulador clínico y mediante un ensayo clínico con RNs sujetados a VNI en UCIN de un hospital público de la región metropolitana de Curitiba. Resultado esperados: Se espera desarrollar una nueva interfaz funcional de VNI para neonatología capaz de prevenir la lesión nasal en RNs que necesiten de este soporte ventilatorio. Y, así, contribuir con el implemento de la asistencia técnica prestada a eses RNs, en la reducción del tiempo de hospitalización, así como en la reducción de los gastos públicos destinados al tratamiento de las comorbidades relacionados a la lesión nasal.

Subproyecto 7.2: Propuesta de creación de una nueva escala de evaluación de la espasticidad basada en las señales mecanomiográficos

Equipo: Elgison da Luz dos Santos (estudiante de doctorado), Prof. Dr. Eddy Krueger (coorientador – UEL), Prof. Dr. Percy Nohama (orientador)

Introducción: La espasticidad es un desorden común en personas que presentan lesión en la neurona motor superior. La Escala Modificada de Ashworth (EMA) es la evaluación más conocida para medir los niveles de este acometimiento, pero, es subjetiva. Investigación anterior concluye que la mecanomiografía (MMG) presenta correlación con los niveles de espasticidad determinados por la EMA. Objetivo: Desarrollar una escala de evaluación cuantitativa de espasticidad mediante dos señales mecanomiográficos. Método: Se evalúo por la EMA los grupos musculares flexores y extensores de rodilla y/o codo. Simultáneamente, se captaban las señales de MMG, utilizándose de un mecanomiógrafo personalizado. Se optó por el procesamiento en el dominio del tiempo, por la mediana de la amplitud absoluta (MMGamp). Se desarrolló un algoritmo para corregir los valores de MMGamp en una grandeza universal, basada en la gravedad (MMGG), que independe de la instrumentación utilizada en la recolección de datos. Posteriormente, se obtuvo ecuaciones de ajustes de los valores de MMGG para determinar la continuidad y el corte entre los distintos niveles de la escala propuesta. Durante el ajuste, correlación lineal y polinominal de 2ª orden se probaron, siendo que la última mostró más integridad. En la descripción de los niveles de la escala, se utilizó conjuntos numéricos que estarían contemplados tanto por la mediana como por los valores mínimos y máximos de MMGG de cada grupo de EMA. Resultados parciales: Se evaluaron 34 miembros (superiores y/o inferiores) de 22 voluntarios (39,91±13,77 años), de ambos los sexos. A partir de la delineación de las ecuaciones, se desarrolló la escala de evaluación cuantitativa de espasticidad mediante señales mecanomiográficos, con seis distintos niveles y sin haber superposición de los valores de MMGG entre los grupos propuestos. Sin embargo, para implementar la escala, se debe seguir con la recolección de datos para contemplar otros factores que pueden influir en el ajuste de la escala.

Subproyecto 7.3: Control de sincronía para órtesis híbrida

Equipo: Maira Ranciaro (estudiante de doctorado), Prof. Dr. Percy Nohama (coorientador), Prof. Dr. Guilherme Nunes Nogueira Neto (orientador)

Introducción: tecnologías de asistencia han sido propuestas para la locomoción de individuos con lesión medular. Una de las alternativas consiste en las órtesis, activas o híbridas. Objetivo: investigar la evocación de movimientos funcionales en individuos parapléjicos con lesión medular a partir de una estrategia híbrida de asistencia de miembros inferiores, que asocie los efectos motores de una órtesis activa y de un sistema de estimulación eléctrica funcional (FES). Método: Se realizará la simulación del sistema mediante los softwares Simscape y Simulink, bien como la aplicación del controlador simulado in vivo en el órtesis. El órtesis posee como actuadores motores de corriente continuada colocados en las articulaciones, con un grado de libertad y sistema de desacoplamiento de rodilla para la aplicación de FES, en el ciclo de balance de la marcha. El control de cada articulación se realizará mediante el controlador proporcional integral derivativo (PID) en malla cerrada, con feedback angular. El control de sincronía de miembro es el responsable del accionamiento de los controles de ambas las articulaciones, rodillas y cuadril, mediante una máquina de estados, la cual también es la responsable del intercambio de tecnologías entre órtesis y FES para la fase de balance de rodilla. Para sincronía de ambos los miembros, una segunda máquina de estados se implementará. Resultados parciales: la aplicación del controlador PID se mostró efectivo; pero hay necesidades de ajustes mecánicos para nuevas pruebas. En relación a la simulación, se probaron el controlador, componentes electrónicos y una mecánica simple de una articulación, siendo el paso siguiente la importación de la mecánica de órtesis, para la simulación del controlador con órtesis, la simulación de la FES en paralelo con órtesis y posteriormente del controlador realizando la alternación de tecnologías.

Subproyecto 7.4: Aplicación acerca del conocimiento de cinesiología en libras: una tecnología educativa en salud

Equipo: Alexsander Pimentel (estudiante de máster), Prof. Dr. Percy Nohama (orientador)

Introducción: La tecnología, sea de la información o sea la de comunicación proporciona herramientas que hacen posible apoyar la Educación y, luego, el proceso de enseñanza – aprendizaje, siendo también una interconexión con el mundo. Se observó que han ocurrido problemas en el aprendizaje de términos técnico-científicos de Cinesiología, en los cursos de Educación Física, ya que se los desconocen los estudiantes sordos y que ellos acceden a Internet para obtener material visoespacial que puedan ayudarles en la asimilación y comprensión de los contenidos programáticos de sus respectivos grados. Objetivo: En esta perspectiva, el presente proyecto tiene por objetivo crear un léxico estándar en Lengua Brasileña de Señales (Libras), examinando la terminología anatómica internacional a partir de levantamiento de datos de las señales utilizadas por estudiantes y alumni sordos, así como Traductor Intérprete de Lengua Brasileña de Señales (TILS) actuantes en el ámbito académico. Metodología: Para ello, la metodología utilizada fue cualitativa, compuesta por tres fases y cada una de ellas dividida en fases, completando un total de trece. En la primera fase, se desarrolló las fases de investigación exploratoria; la investigación del Estado del Arte; selección y composición de los equipos 1 y 2 (investigativa y de desarrollo). En la segunda fase, se direccionó al desarrollo de la Aplicación de Movimiento e Imagen en Libras Interactiva (AMILI). En la tercera fase, se trató de las fases: del desarrollo y aplicación de cuestionarios (1 y 2); con la recolección y la catalogación de las señales en Libras; determinación de los criterios de selección de las señales de los términos elegidos; los registros en videos, imágenes y GIFs de los términos de las 17 señales elegidas y la validación de estos materiales por la comunidad sorda a través de whatsapp y el análisis de los videos, imágenes y GIFs de la aplicación desarrollada. De conformidad con el contenido programático del Curso de Educación Física y la asignatura de Cinesiología, se seleccionaron 106 términos, siendo 53 referentes a la terminología básica de Educación Física y 53 referentes a la terminología básica de los movimientos de la Cinesiología para verificación del conocimiento de los estudiantes sordos y TILS con respecto a las señales en Libras. Resultados: Como resultado, entre los 17 señales cuestionados, solamente en una señales elegida por el equipo 1 fue añadida a iconicidad sugerida por uno de los sujetos; sin embargo, para los demás se obtuvo aceptación y validación y, con ello, se incluyeron en la aplicación desarrollada. Esta aplicación se constituye en una tecnología educativa que apoyará los involucrados directa e indirectamente en el proceso de enseñanza – aprendizaje de estudiantes sordos, en relación a la Cinesiología en el curso de Educación Física. Futuramente, se tiene en el objetivo de ampliar la aplicación con los contenidos y términos técnicos de los otros cursos de Educación Superior del Ámbito de la Salud, desarrollando así un repertorio señalado mediático en movimiento en Libras.

Subproyecto 7.5: Juego de asistencia para auxiliar en el proceso de alfabetización de niños com trastornos del espectro del autismo

Equipo: Maicris Fernandes (estudiante de máster), Prof. Dr. Fabio Vinicius Binder (coorientador), Prof. Dr. Percy Nohama (orientador)

Introducción: Los niños que manifiestan los trastornos del espectro del autismo (TEA) se desarrollan de forma deficitaria en las áreas de comunicación e interacción social, lo que las lleva a enfrentar dificultades en la alfabetización. Par auxiliar en este proceso, se puede hacer uso de las tecnologías de asistencia digitales. Objetivo: Esta investigación tiene por objetivo evaluar la potencialidad del uso de juegos digitales como tecnologías de asistencia de apoyo al proceso de alfabetización de niños que manifiestan los TEA. Método: La investigación se condujo en una escuela de Curitiba, teniendo por participantes cuatro especialistas del área de educación especial cuyo estudiantes son alfabetizados empleando el método ABACADA. El estudio se dividió en dos fases principales: desarrollo y validación. En la fase de desarrollo, se evaluaron las actividades del método ABACADA con el fin de basar el moldeado de un juego digital. Los objetivos del juego se definieron y detallaron con enfoque en la atención a las necesidades especiales de los niños con TEA, teniendo por resultado la creación del juego. La fase de validación contó, inicialmente, con la capacitación para utilización del juego a los participantes con el fin de su posterior aplicación. Los participantes respondieron a un cuestionario pre interventor y en la secuencia realizaron junto a los estudiantes la aplicación de las sesiones de juego de forma individual e supervisada. Finalmente, se aplicó un cuestionario post interactivo a los participantes para recolectar sus impresiones acerca del juego desarrollado. Los datos recolectados se analizaron con el fin de verificar que el juego atiende a los objetivos de la investigación. Resultado: A partir del levantamiento de las actividades del método ABACADA, se desarrolló el juego TEAbá, con todas sus funcionalidades enfocadas para atender a las necesidades de niños con TEA. TEAbá se aplicó en 36 sesiones, cuyos resultados obtenidos por la observación de los participantes indican que el 91,7% de los estudiantes tuvieron compromiso con el juego; el 81,8% de los estudiantes demuestran haber gustado del juego, siendo que el 30,3% demuestran interés en seguir jugando. Por la evaluación de los participantes especialistas del área, el juego TEAbá se mostró potencialmente útil como herramienta de asistencia para auxiliar en el proceso de alfabetización de niños con TEA. Conclusiones: A partir de la aplicación del juego digital desarrollado en esta investigación, TEAbá se pudo inferir que los juegos digitales son herramientas de asistencia potencialmente útiles para el auxilio en el proceso de alfabetización de niños con TEA. También debido la aplicación de cuestionarios, también se puede verificar que los educadores voluntarios de la investigación conocen los conceptos que involucran el uso de tecnologías de asistencia. Finalmente, se pudo obtener, a partir de las informaciones cualitativas recolectadas, datos cuantitativos de compromiso y aceptación del juego por parte de los jugadores autistas.

Proyecto 8: Procesamiento de imágenes médicas y moldeado 3D

Ese proyecto de investigación incluye a todos los proyectos de PPGTS relacionados con las aplicaciones biomédicas involucrando no solo el procesamiento de imágenes médicas (tales como tomografía y resonancia magnética), sino también el moldeado tridimensional mediante imágenes médicas y sistemas de digitalización 3D (scanners 3D). El principal enfoque consiste en la reconstrucción 3D de estructuras anatómicas del cuerpo humano para evaluaciones clínicas diversas. Así, el proyecto incluye tanto la generación de las estructuras 3D y su respectiva fusión y registro con otras modalidades de imágenes (tales como imágenes de termografía infrarroja). Adicionalmente, también incluye el design y confección de órtesis y prótesis. Para citar algunas de las aplicaciones clínicas actualmente explotadas se menciona el proyecto con financiación de CNPq (Universal), con el título “Imágenes Térmicas Tridimensionales: Aplicación en el Estudio de la Glándula Tireoide”. También se menciona el proyecto financiado con recursos de CAPES/DAAD, denominada PROBRAL, con el título: “Potentials of thermal imaging for biomedical applications: Early detection and localization of infectopns and inflammatory processes in animals and human subjects”. Así, se considera un proyecto interdisciplinario, ya que incluye investigadores tanto del área tecnológica (por ejemplo, ingenieros, profesionales del área de informática y computación) como del área de la salud (tales como médicos, educadores físicos y fisioterapeutas). Con respecto a las asociaciones, tiene soporte de otras instituciones brasileñas (UTFPR, Hospital Erasto Gaertner, Clínica de Imágenes – CETAC) y también extranjera (Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aechen – RWTH Aachen University, en Alemania). Ese proyecto se articula con la misión del programa, porque desarrolla investigaciones y soluciones utilizando tecnologías innovadoras para atender a las demandas en el área de imágenes médicas. Además, proporciona más acceso a esas tecnologías asociándolas con otras tecnologías para la solución de problemas en el área de la salud.

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Línea de investigación: INFORMÁTICA EN LA SALUD

Proyecto 9: Desarrollo, Aplicación y Evaluación de Metodologías Inteligentes para soporte a Decisión en Salud

Este proyecto resulta de la integración de dos otros proyectos anteriores “Desarrollo de Metodologías” y “Aplicación y Evaluación de Metodologías”. Esta unificación de los dos proyectos anteriores en un único proyecto se debe al hecho de que la fase de desarrollo requiere la aplicación y evaluación para la efectiva contribución científica y social. Así, este nuevo proyecto tiene por objetivo desarrollar, aplicar y evaluar metodologías inteligentes para contribuir con el proceso de toma de decisión en salud. El principal enfoque se encuentra en los procesos de descubrimiento, validación y diseminación de conocimiento relevante o estratégico. Así como desarrollar y evaluar moldeado, alimentación y calidad de los registros en bases de datos en distintas fuentes. Entre los abordajes investigados se destacan: Descubrimiento de Conocimiento en Bases de Datos, Minería de Procesos, Representación del conocimiento, etc. Capacitando el egreso a su continuo perfeccionamiento a partir de la reflexión acerca del potencial y desafíos de las tecnologías emergentes en salud a partir de la realización de investigaciones científicas y asociación de conocimientos de las áreas relacionadas a la tecnologías y a la salud. Así como para el desarrollo de soluciones de tecnología en salud innovadoras. Históricamente este proyecto ha sido desarrollado en asociación con Empresas Gestoras de Planes en Salud, Secretaría Estatal y Municipal en Salud y otras instituciones. Las investigaciones desarrolladas en el alcance de este proyecto han sido fomentadas con tasas y becas de CAPES, PUCPR e Instituciones del sector público, como por ejemplo CELEPAR – Tecnología de la Información y Comunicación de Paraná.

Proyecto 10: Extracción de Datos de Historial Clínico de Pacientes Utilizando Estándares de Interoperabilidad Semántica entre Sistemas de Información en Salud

Este proyecto es continuación de Recuperaciones de Informaciones incorporando aspectos de estándares de interoperabilidad semántica incluidos en el proyecto Estándares para Desarrollo e Integración de Sistemas de Información en Salud. La junción de estos dos proyectos se animó por la evolución en PPGTS de las investigaciones de relacionadas a la recuperación de informaciones que incluyen actualmente el mapeo para terminologías estandarizadas, como SNOMED CT; así como la integración de sistemas de apoyo a la toma de decisión al registro electrónico en salud (RES) basados en el estándar de interoperabilidad openEHR. El principal objetivo de este proyecto es el de desarrollar y utilizar métodos para recuperar informaciones en bases de datos clínicos, especialmente las de historias clínicas de pacientes y bibliográficos. La recuperación se puede realizar mediante la aplicación de tecnologías de descubrimiento de conocimiento, utilización de máquinas de buscas, text mining, similitud, procesamiento de lenguaje natural, minería de procesos, ontologías y soporte multilengual. Incluye la utilización de técnicas de machine y deep learning, y mapeo para terminologías estandarizadas. El enfoque de la recuperación de informaciones de este proyecto también está relacionado al estudio, desarrollo y aplicación de nuevas tecnologías y metodologías para la especificación y elaboración de sistemas de informaciones en salud. Para que esto sea posible se consideran, sobre todo, la utilización de nuevas tecnologías y los estándares específicos del área de la salud: arquetipos (OpenEHR), vocabularios, transmisión y comunicación. Un punto importante en este proyecto es la especificación y la evaluación del contenido de informaciones necesarias para la atención en salud, formando conjunto de datos esenciales para las áreas clínicas específicas y considerándose los aspectos de usabilidad de los sistemas. Los conjuntos de datos y los sistemas de información tienen abordaje multidisciplinario incluyendo la medicina, enfermería, nutrición, fisioterapia, fonoaudiología y psicología. Los aspectos relacionados a la evaluación de los sistemas y Actualmente Descripción: El objetivo de este proyecto es estudiar, desarrollar y aplicar nuevas tecnologías y metodologías para la especificación y elaboración de sistemas de informaciones en salud. Para que éste sea posible se consideran, sobre todo, la utilización de nuevas tecnologías y los estándares específicos del área de salud: arquetipos (OpenEHR), vocabularios, transmisión y comunicación. Un punto importante en este proyecto es la especificación y la evaluación del contenido de informaciones necesarias para la atención en salud, formando conjunto de datos esenciales para las áreas clínicas específicas y considerándose los aspectos de usabilidades de los sistemas. Los conjuntos de datos y los sistemas de información tienen abordajes multidisciplinarias incluyendo la medicina, enfermería, nutrición, fisioterapia, fonoaudiología y psicología.

Proyecto 11: Métodos e Instrumentos para Desarrollo de Terminologías Estandarizadas

Las terminologías se definen como lenguajes de especialidad. Ellas poseen funciones comunicativas, porque denominan, describen, sintetizan y organizan términos que representan un área de conocimiento. La ausencia de un sistema de documentación estandarizado en el área de la salud puede resultar en un sistema de información inadecuado, que por su vez, gastará recursos significativos para crear, almacenar y recuperar informaciones. En ese contexto, las terminologías se consideran tecnologías de información en salud. Una de las terminologías estandarizadas del área de Enfermería es la Clasificación Internacional para la Práctica de Enfermería (CIPE®), incluida en la familia de clasificaciones de la Organización Mundial de Salud, como clasificación relacionada, que tiene la Clasificación Internacional de Enfermedades como núcleo central. CIPE® posee 4.475 conceptos, organizados en ontología, distribuidos en modelo multiaxial de siete ejes. Ella se considera una terminología combinatoria, enumerativa y de referencia, siendo divulgada nueva versión bianualmente. Debido a su extensión y complejidad, desde 2008, International Council of Nurses (ICN) anima al desarrollo de subconjuntos terminológicos de CIPE® y Brasil ha contribuido mediante incontables subconjuntos aún no validados clínicamente. En su ciclo de desarrollo, se necesitan: construcción de términos/conceptos; validación de conceptos; traducción y adaptación transcultural; mapeo con otras terminologías; y validación clínica. El presente proyecto de investigación tiene como objetivo elaborar métodos para distintas fases del ciclo de desarrollo de terminologías estandarizadas; y construir y validar instrumentos para tales etapas. Aunque la base empírica principal sea CIPE®, no se limita a ella, por su característica de equivalencia de términos con otras clasificaciones, a ejemplo de SNOMED-CT y NANDA Internacional. Para operacionalizar la metodología, el proyecto incluye estudiantes de licenciatura, máster y doctorado, así como asociaciones con el Centro de Investigación y Desarrollo de CIPE® en Brasil, con sede en la Universidad Federal de Paraíba, y con investigadores de otros programas de postgrado en Brasil y Portugal. Se espera que el método y los instrumentos elaborados puedan utilizarse por investigadores que se dedican a la elaboración de subconjuntos terminológicos de CIPE®, reduciendo la limitación resultante de la falta de criterios estandarizados y haciendo posible el uso, en la práctica asistencial, de subconjuntos validados; bien como el uso de tales productos como base para desarrollo y actualización de otras terminologías del área de salud. El presente objeto es resultado de la fusión de tres proyectos desarrollados en PPGTS desde 2010, y que históricamente han ofrecido producciones relacionadas a los métodos e instrumentos que sustentan el desarrollo de terminologías estandarizadas. Este proyecto está articulado con la misión de PPGTS y con objetivo de contribuir para la implementación de tecnologías en salud; y sustenta las capacidades relacionadas a la necesidad de realizar investigación asociando conocimientos del área de salud y tecnologías de información, y de desarrollar soluciones en salud de forma interdisciplinaria.