Influences of the signal border extension in the discrete wavelet transform in EEG spike detection

Abstract Introduction The discrete wavelet transform is used in many studies as signal preprocessor for EEG spike detection. An inherent process of this mathematical tool is the recursive wavelet convolution over the signal that is decomposed into detail and approximation coefficients. To perform these convolutions, firstly it is necessary to extend signal borders. The selection of an unsuitable border extension algorithm may increase the false positive rate of an EEG spike detector. Methods In this study we analyzed nine different border extensions used for convolution and 19 mother wavelets commonly seen in other EEG spike detectors in the literature. Results The border extension may degrade an EEG spike detector up to 44.11%. Furthermore, results behave differently for distinct number of wavelet coefficients. Conclusion There is not a best border extension to be used with any EEG spike detector based on the discrete wavelet transform, but the selection of the most adequate border extension is related to the number of coefficients of a mother wavelet.

Das técnicas tradicionais até a simulação realística com recursos de engenharia biomédica aplicado ao desenvolvimento de habilidades das ciências da saúde / Of traditional techniques to the realistic simulation with engineering resources biomedical applied to skills development of health sciences / De las técnicas tradicionales a la simulación realista com ingeniería biomédica recursos aplicados a desarrollo de competencias de ciencias de la salud

OBJETIVO: este trabalho aborda sobre materiais didáticos tradicionais à simulação humana aplicado aos cursos da área da saúde para o desenvolvimento de habilidades de modo transversal a segurança do paciente. MÉTODO: Realizada uma pesquisa bibliográfica em: órgão internacional, legislação educacional, segurança do paciente, materiais didáticos tradicionais e simulação humana na literatura científica. RESULTADO E DISCUSSÃO: Há uma tendência de utilizar simuladores humanos em instituições de ensino para os alunos adquirem habilidades profissionais com maior segurança e controle. RESULTADO: A utilização da simulação realística pode ser considerada um complemento ou substituição do método tradicional no século XXI, habilitando o profissional com um pensamento crítico-reflexivo, julgamento clínico,tomada de decisão e caráter ético.

OBJETIVE: this work addresses traditional teaching materials for human body simulation, which are employedby the health are a courses for skills development in a transverse mode for the patients safety. METHOD: A bibliography acre search was carried out concerning: international organizations, educational legislations, patients safety,traditional teaching material sand human body simulations in the scientific literature. RESULTS AND DISCUSSION: Thereis a tendency for human body simulators to be used in education al institutions for the students to acquire professionalskills within creased safety and control. RESULTS: The use of realistic simulation can be considered a complement or are placement to the traditional method in the XXI century, providing the professionals with critical-reflective thinking, clinical judgment, decision making and ethical character.

OBJETIVO: este artículo se centra en los materiales tradicionales de enseñanza a la simulación humana aplicada a los programas de cuidado de la salud para el desarrollo de habilidades transversales de seguridad para el paciente. MÉTODO: llevó a cabo una búsqueda bibliográfica en: organización internacional, la legislación educativa, la seguridad del paciente, materiales de enseñanza tradicionales y simulación humana en la literatura científica. RESULTADOS Y DISCUSIÓN: Hay una tendencia a utilizar simuladores humanos en las instituciones educativas para que los estudiantes adquieran conocimientos profesionales con mayor seguridad y control. RESULTADOS: El uso de la simulación realista puede considerarse como un complemento o reemplazar el método tradicional en el siglo XXI, lo que permite al profesional con un pensamiento crítico y reflexivo, el juicio clínico, toma de decisiones y ética.

Avaliação bioestatística da aferição de pressão arterial no simulador humano / Evaluating biostatistics measurement of blood pressure in human simulator / Evaluación de bioestadísticas medición de la presión arterial em humanos simulator

OBJETIVO: este estudo aborda as aferições da pressão arterial (PA) realizadas por sete alunos do Curso Técnico em Enfermagem do IFRR por meio da técnica de ausculta dos sons de Korotkoff integrado ao simulador humano de alta fidelidade, SimMan®. MÉTODO: No SimMan® programou-se três níveis de PAs (hipotensão, normal e hipertensão)como referência, sendo realizada no laboratório de simulação de Unidade de Terapia Intensiva (UTI) do IFRR em dois dias, revezando de forma aleatória os voluntários da pesquisa para não haver fadiga, totalizando cinco mensurações para cada um dos três níveis de PA. RESULTADOS: Os dados foram analisados pelo software Minitab®, onde o estudo apresenta diferenças entre o valor mensurado com o valor programado do SimMan®. CONCLUSÃO: Exemplifica o SimMan® como premissa de ser uma ferramenta didática e inovadora tanto para pesquisas em Engenharia Biomédica quanto para o desenvolvimento de habilidades em aferir a PA antes de praticar em um paciente humano.

OBJECTIVE: this study addresses the measurements of blood pressure (BP) performed by seven students of the IFRRTechnical Nursing Course through the auscultation technique of Korotkoff integrated to the high fidelity human simulator, SimMan®. METHOD: The SimMan® was set with three levels of BP (hypotension, normal blood pressure and hypertension) as references. This research was done in the Simulation Laboratory of the IFRR Intensive Care Unit (ICU) in two days when thevolunteers took turns randomly not to get fatigued and the measurements totaled five for each of the three BP levels. RESULTS: The data were analyzed in the Minitab® software, where the study shows differences between the measured values and thevalues set in the SimMan®. CONCLUSION: It exemplifies the SimMan® as a premise to be an innovative teaching tool for bothresearch in Biomedical Engineering and skills development for measuring the BP before performing in a human patient.

OBJETIVO: este estudio se ocupa de la presión arterial (PA) realizado por siete estudiantes de la carrera técnica en IFRR de enfermería através de la técnica de auscultación de los sonidos de Korotkoff integrado simulador humano de alta fidelidad, SimMan®. MÉTODO: SimMan® programado tres niveles de PA (hipotensión, normal y alta presión sanguínea) como referencia, que se realiza en el laboratorio de simulación Unidad de Cuidados Intensivos (UCI) del IFRR en dos días, turnándose para investigar al azar voluntarios sin fatiga, por un total de cinco mediciones para cada uno de los tres niveles de PA. RESULTADOS: Se analizaron los datos mediante el software Minitab®, en el que el estudio muestra diferencias entre el valor medido con el valor conjunto de SimMan®. CONCLUSIÓN: Es un ejemplo de los SimMan® la premisa de ser una herramienta didáctica e innovadora tanto para la investigación en Ingeniería Biomédica como para desarrollar habilidades en la evaluación de la AP antes de practicar en un paciente humano.

Uma abordagem para a transmissão de sinal cardíaco através de bluetooth e servidor em nuvem / An approach to the transmission of cardiac signals through bluetooth and cloud server

O mundo de hoje vive uma revolução nos conceitos que envolvem a disponibilidade de informação em qualquer lugar, a qualquer tempo, para qualquer plataforma. Muitos sistemas de monitoramento fazem uso destas novas técnicas a fim de melhorar a vida de pacientes e otimizar o tempo na rotina dos profissionais da saúde. Já há alguns anos, diferentes tipos de tecnologias de comunicação sem fio de curta distância vêm sendo desenvolvidas para trabalharem com sinais fisiológicos, de modo a ser possível transmitir os dados para um dispositivo móvel. De outro lado, dispositivos móveis sofreram uma revolução invisível na última década com a implantação na quase maioria deles de sistemas operacionais embarcados como o Android, suficientemente rápidos para o processamento necessário aos aplicativos de hoje. Atualmente pode-se também armazenar dados em servidores remotos, de forma a possibilitar o processamento a posteriori das informações. Dentre os aplicativos que podem fazer uso combinado destas técnicas estão os aplicativos para a área da engenharia médica e hospitalar. Este trabalho apresenta uma solução tecnológica embarcada que utiliza todas estas novas tecnologias em um único produto final que visa uma solução para receber o sinal de eletrocardiografia(ECG), até tratá-lo, transmití-lo localmente com controle de fluxo de dados, visualizá-los na tela e transmití-los para um servidor remoto.

The world today faces a revolution concerning many new concepts in different areas that can be used fore Health in order to make the information available any where, anytime as well as to multiple platform systems. Over the years many technological solutions have been developed to improve systems responsible for patient´s quality of life and to optimize the daily routine for doctors, nurses and all related professionals. In one hand there have been developed recent short range low power wireless transmission technologies suitable for the local transmission of physiological signals from patients to nearby mobile devices. On the other hand there have been huge advances in mobile systems concerning their operational systems as well as their embedded hardware. Also new ways of turning the information available have become suitable for the new technologies in what concerns the web. Among all types of mobile applications that may use those new technological resources are the ones related to medical and health care systems. This paper presents a solution for local transmissions of an ECG signal over Bluetooth with flow and error control, and alsoits transmission over the internet to a remote application. This paper had the concern with the timeline signal, so that lost packages, due to eventual lost of Bluetooth transmissions, can be tracked. The developed system sends the signal for an online or offline read of it, as the signals itself is stored in a remote cloud server.

Pulmonary crackle characterization: approaches in the use of discrete wavelet transform regarding border effect, mother-wavelet selection, and subband reduction

Introduction Crackles are discontinuous, non-stationary respiratory sounds and can be characterized by their duration and frequency. In the literature, many techniques of filtering, feature extraction, and classification were presented. Although the discrete wavelet transform (DWT) is a well-known tool in this area, issues like signal border extension, mother-wavelet selection, and its subbands were not properly discussed. Methods In this work, 30 different mother-wavelets 8 subbands were assessed, and 9 border extension modes were evaluated. The evaluations were done based on the energy representation of the crackle considering the mother-wavelet and the border extension, allowing a reduction of not representative subbands. Results Tests revealed that the border extension mode considered during the DWT affects crackle characterization, whereas SP1 (Smooth-Padding of order 1) and ASYMW (Antisymmetric-Padding (whole-point)) modes shall not be used. After DWT, only 3 subbands (D3, D4, and D5) were needed to characterize crackles. Finally, from the group of mother-wavelets tested, Daubechies 7 and Symlet 7 were found to be the most adequate for crackle characterization. Discussion DWT can be used to characterize crackles when proper border extension mode, mother-wavelet, and subbands are taken into account.