Browsing by Author "Martins, Pedro"
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- Análise dinâmica do comportamento mecânico do ouvido médio com prótese totalPublication . Gentil, Fernanda; Marques, Marco; Garbe, Carolina; Santos, Carla; Parente, Marco; Martins, Pedro; Jorge, RenatoO presente trabalho tem como objetivo analisar e caracterizar o comportamento do ouvido médio quando uma prótese total substitui os elementos da cadeia ossicular de forma a solucionar problemas de surdez de transmissão. com base num modelo geométrico da cadeia ossicular saudável, a partir de imagens de TAC, foi criado um modelo onde uma prótese total foi incluída, assim como todos os objetos inerentes a esta adição. Foi assim efetuado o estudo dinâmico de vibrações forçadas para um modelo utilizando o método de elementos finitos. Foram obtidos os deslocamentos ao nível do umbo e da platina do estribo, para diferentes níveis de pressão sonora aplicada sobre a membrana timpânica, quando presente uma cartilagem na interface membrana-prótese de diferentes diâmetros e espessuras. Os resultados obtidos foram comparados com o modelo da cadeia tímpano-ossicular normal. A utilização deste modelo tem como objetivo conseguir definir a técnica que promove, da melhor maneira possível, a performance de uma prótese total no ouvido médio. Com este estudo pode-se afirmar que a reabilitação do ouvido médio com próstese do tipo TORP apresentará melhores resultados quando são utilizadas cartilagens de 4mm de diâmetro, com espessuras entre os 0.3mm e os 0.4mm.
- Análise Objetiva ao Desempenho do Monofilamento de Semmes-Weinstein de 10 gf para Avaliação da Sensibilidade Cutânea Protetora no Pé DiabéticoPublication . Martins, Pedro; Coelho, LuisA perda de sensibilidade protetora no pé diabético obriga a um diagnóstico precoce devido à eminente possibilidade de ulceração e amputação do membro afetado. Na avaliação da perda de sensibilidade protetora, o monofilamento de Semmes-Weinstein (MSW) de 10 gf é o instrumento de primeira linha mais utilizado. Este estudo foi conduzido com o objetivo de realizar uma análise objetiva e metrológica ao desempenho do MSW de 10 gf, recorrendo a um equipamento de medição previamente desenvolvido para o efeito. Procedeu-se a uma verificação metrológica de três MSW de 10 gf através de um método automatizado sob condições controladas. A força de compressão dos MSW revelou-se altamente dependente do número de utilizações, da temperatura ambiente e da velocidade de deslocamento e contacto com a região cutânea a avaliar. Efetivamente todos os MSW testados manifestaram dependência de fatores externos na sua força de compressão e registaram erros relativos superiores a 10 %, valor considerado crítico para discriminar uma possível evolução da patologia.
- Analysis of eardrum pathologies using the finite element methodPublication . Gentil, Fernanda; Garbe, Carolina; Parente, Marco; Martins, Pedro; Ferreira, António; Jorge, Renato Natal; Santos, Carla; Paço, JoãoThis work investigates the effect of eardrum perforations and myringosclerosis in the mechanical behavior of the tympano-ossicular chain. A 3D model for the tympano-ossicular chain was created and different numerical simulations were made, using the finite element method. For the eardrum perforations, three different calibers of perforated eardrums were simulated. For the micro perforation (0.6 mm of diameter) no differences were observed between the perforated and normal eardrum. For the numerical simulation of the eardrum with the largest perforation caliber, small displacements were obtained in the stapes footplate, when compared with the model representative of normal ossicular-chain, at low frequencies, which is related with major hearing loss in this frequency range. For the numerical simulations of myringosclerosis, the larger differences in the displacement field between the normal and modified model were obtained in the umbo. When observing the results in the stapes footplate, there were no significant differences between the two models, which is in accordance to the clinical data. When simulating an eardrum perforation along with myringosclerosis, there is a decrease in the displacements, both from the umbo and the central part of the stapes footplate, often associated with a pronounced hearing loss. It could be concluded that the reduced displacement of the stapes footplate may be related to a greater hearing loss.
- Calibration and Modeling of the Semmes–Weinstein Monofilament for Diabetic Foot ManagementPublication . Martins, Pedro; Coelho, Luis; Campilho, Raul Duarte Salgueiral GomesDiabetic foot is a serious complication that poses significant risks for diabetic patients. The resulting reduction in protective sensitivity in the plantar region requires early detection to prevent ulceration and ultimately amputation. The primary method employed for evaluating this sensitivity loss is the 10 gf Semmes–Weinstein monofilament test, commonly used as a first-line procedure. However, the lack of calibration in existing devices often introduces decision errors due to unreliable feedback. In this article, the mechanical behavior of a monofilament was analytically modeled, seeking to promote awareness of the impact of different factors on clinical decisions. Furthermore, a new device for the automation of the metrological evaluation of the monofilament is described. Specific testing methodologies, used for the proposed equipment, are also described, creating a solid base for the establishment of future calibration guidelines. The obtained results showed that the tested monofilaments had a very high error compared to the 10 gf declared by the manufacturers. To improve the precision and reliability of assessing the sensitivity loss, the frequent metrological calibration of the monofilament is crucial. The integration of automated verification, simulation capabilities, and precise measurements shows great promise for diabetic patients, reducing the likelihood of adverse outcomes.
- Conductive ink vs force sensing resistors in plantar pressure soles: WalkinSense®, MyCareShoe® and DIAPODALPublication . Morales, Isabel; Martins, Pedro; Silva, Carolina; Marques, Arcelina; Mendes, Joaquim; Simini, FrancoWe compare plantar pressure data obtained by MyCareShoe® (nine sensors), which uses a proprietary variable resistance conductive ink with DIAPODAL (eight sensors), which utilizes standard force sensing resistors. Both sys tems are then compared to WalkinSense®, a well established pressure system that uses eight force sensing piezoresistors. Our objective is to validate the pressure measurements of DIAPODAL. The assessment protocol consisted of different combinations of the three sensing systems (Test 1 to Test 5). We repeated six times of eight steps each, taken by a healthy volunteer. We analized the signals of the eight common loca tions of the three systems. We detected plantar pressure peaks and calculated the pressure time integral. The pressure for DIAPODAL ranged from 43 to 477 kPa, and the pressure time integral from 75 to 375 kPas over the tests. The equivalence of MyCareShoe® and DIAPODAL with WalkinSense®, taken as the standard for peak plantar pressure measurements was found to be 34% for MyCareShoe® and 69% for DIAPODAL. Considering pressure time integral, the equivalence was 92% to DIAPODAL and 68% to MyCareShoe® which confirm consistency. Record ing of simultaneous plantar soles WalkinSense®/ MyCareShoe® and WalkinSense®/DIAPODAL was consistent for repeatability and linearity (Pearson correlation coefficient, > 0.85 in 80% of the eight-stride series). These findings confirm equivalence between force sensing resistors and conductive ink for pressure measurements. A reliable pressure distribution pattern at 100 Hz can therefore be used as basic information to design a multi variable approach to detect foot conditions by means of real time step detection.
- Diabetic Shoe Upper Pressures: Preliminary Approach to Identify Relative Levels of Comfort and InjuryPublication . Martins, Pedro; Marques, A.Diabetic foot is one of the most serious complications affecting the feet of diabetic patients. It is characterized by a progressive loss of protective skin sensitivity and requires an early diagnosis due to the imminent possibility of infection, ulceration, and amputation [1]. Frequently, the anatomical deformation of the foot and the use of misfit shoes compromise the biomechanics of the foot, causing abnormal overload and minor trauma that can precipitate ulceration. The most critical pressure points, located in the plantar and dorsal region of the foot, are already well identified. In this sense, in addition to increased clinical attention, the use of appropriate footwear is also an essential factor in preventing injuries. The shoe must have an internal length between 1 and 2 cm greater than the foot, it must be adapted to the widest part of the foot and the height of the toecap must guarantee sufficient space for the toes. The choice of shoes should be evaluated with the patient standing and preferably at the end of the day when the feet are more likely to be swollen. In more complex cases, the use of custom-made shoes should be advised
- Effects of the fibers distribution in the human eardrum: A biomechanical studyPublication . Gentil, Fernanda; Parente, Marco; Martins, Pedro; Garbe, Carolina; Santos, Carla; Areias, Bruno; Branco, Carla; Paço, João; Jorge, Renato NatalThe eardrum separates the external ear from the middle ear and it is responsible to convert the acoustical energy into mechanical energy. It is divided by pars tensa and pars flaccida. The aim of this work is to analyze the susceptibility of the four quadrants of the pars tensa under negative pressure, to different lamina propria fibers distribution. The development of associated ear pathology, in particular the formation of retraction pockets, is also evaluated. To analyze these effects, a computational biomechanical model of the tympano-ossicular chain was constructed using computerized tomography images and based on the finite element method. Three fibers distributions in the eardrum middle layer were compared: case 1 (eardrum with a circular band of fibers surrounding all quadrants equally), case 2 (eardrum with a circular band of fibers that decreases in thickness in posterior quadrants), case 3 (eardrum without circular fibers in the posterior/superior quadrant). A static analysis was performed by applying approximately 3000Pa in the eardrum. The pars tensa of the eardrum was divided in four quadrants and the displacement of a central point of each quadrant analyzed. The largest displacements of the eardrum were obtained for the eardrum without circular fibers in the posterior/superior quadrant.
- A experiência do diretor no atual modelo de gestão escolarPublication . Martins, Pedro; Delgado, PauloO atual modelo de gestão e administração escolar, enquadrado pelo Decreto-Lei n.º 75/2008, de 22 de abril (alterado pelo Decreto-Lei n.º 221/2009, de 11 de setembro e, posteriormente, pelo Decreto-Lei n.º 137/2012, de 02 de julho) encontra-se em vigor há uma década e, entre outras características distintivas, prevê a eleição de um Diretor em cada Agrupamento de escolas/Escola não agrupada, acabando assim com décadas de liderança colegial nas escolas. Este estudo pretende fazer um balanço da vigência deste modelo, sob o ponto de vista do Diretor. Para tal, realizaram-se entrevistas semi-estruturadas a diretores do distrito do Porto, com pelo menos um mandato completo cumprido, nas quais se abordam as seguintes dimensões: A organização da Escola; Características do Modelo; Perfil do Diretor; Relações de poder e ação quotidiana; Fatores de sucesso na Gestão; Contributos para a evolução do modelo de gestão. As entrevistas foram transcritas na íntegra e os conteúdos foram categorizados. A análise desta categorização permitiu concluir que os diretores, de uma forma geral, concordam com o modelo ou acham-no irrelevante, embora pensem que têm pouca autonomia de decisão (na área financeira e na gestão de recursos humanos) e sentem falta de apoio jurídico e contabilístico. Consideram que os maiores fatores de sucesso na gestão se situam ao nível das relações com a comunidade – embora considerem que as relações com a tutela e com o poder local nem sempre sejam fáceis – e ao nível da formação de docentes e funcionários. Como contributos para a evolução do modelo, sugerem a alteração da composição e das atribuições do Conselho Geral e reclamam mais autonomia e estabilidade, quer nas regras, quer nos recursos humanos disponíveis.
- A influência da ativação dos músculos do ouvido médio no seu comportamento biomecânicoPublication . Gentil, Fernanda; Garbe, Carolina; Parente, Marco; Martins, Pedro; Paço, João; Natal, RenatoA cadeia timpano-ossicular do ouvido médio humano é composta por três ossículos, ligamentos, músculos e tendões. Estes músculos (tensor do timpano e estapédico) têm uma ação protetora do ouvido interno, evitando que sons fortes o possam danificar. Neste trabalho é estudado o comportamento destes músculos, procurando a influência correta sobre a biomecânica do ouvido médio. Com base em imagens de tomografia computorizada (TC), foi criado um modelo da membrana timpânica e ossículos. A discretização deste modelo 3D foi feita através do programa ABAQUS. Usando o modelo de Hill, procedeu-se a simulação dos músculos e os resultados foram comparados considerando o seu comportamento passivo e ativo.
- Integrated shoe upper system for accessing dorsal pressures in the diabetic foot: A preliminary approachPublication . Martins, Pedro; Coelho, Luis; Marques, Maria ArcelinaDiabetic foot is one of the most serious complications affecting the feet of diabetic patients; These patients begin to lose protective skin sensitivity in their feet and are at risk for trauma, infection, ulceration and, in more serious cases, amputation.