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Mini-cursos

The aim of this workshop is to give participants theoretical knowledge into the factors that contribute to poor research reproducibility, and  practical insights on how to improve the reliability and quality of research. Concrete examples from the literature and experiences by the speakers will show the extent of the problem for researchers and the society. These examples will set the stage for tools and approaches to improve the experimental process and ensure best practices in daily lab work. These include data integrity principles (such as ALCOA plus and FAIR) and the EQIPD quality system, which can improve data quality and easily be applied in routine lab work. Another focus is on the use of laboratory notebooks and the quality aspects in collaborative research. The workshop will consist of short presentations to give introductions to the topics and include surveys to collect feedback. The answers will be shared and discussed with the participants. The event is aimed at those who routinely conduct non-clinical studies and experiments (e.g., during the development of technologies to support human and animal health) and want to increase data rigor.      
 

3D Slicer is an open source software platform for medical image analysis, 3D visualization and image-guided therapy used in clinical research worldwide. The application provides biomedical engineers and clinical researchers easy access to over 300 modules and extensions that can be run on their Windows, MacOS and Linux laptop computer, with their own data. 3D Slicer provides functionalities for segmentation, registration, DICOM interoperability, automated measurements and 3D printing, as well as other utilities including virtual and augmented reality, tool tracking and real-time data fusion for image-guided therapy, and image annotation for deep learning. The software is built upon a set of robust and cross-platform open-source libraries and enables the rapid development of biomedical image analysis tools. The goal of the workshop is to introduce the latest version of 3D Slicer to the Brazilian and Latin American biomedical engineering community. The sessions will provide an overview of the platform, and present examples of clinical research applications developed using the software. Topics will include brain mapping for neurosurgical intervention, robot-assisted applications, ultrasound-guided intervention, image processing for prostate cancer treatment, and the OpenIGTLink protocol for connecting 3D Slicer with devices in the operating room. Workshop participants will be guided through the resources and materials available, including download pages, tutorials, and documentation, to discover the platform and join the global Slicer community.Keywords: medical image computing, image-guided therapy, robot-assisted procedures, open-source software

Deep learning (DL) and computer vision research fields are improving the performance of image, video and audio data processing. The use of these approaches to estimate human and animal pose are increasing rapidly. This new direction stems from several factors, including improved feature extraction, high scalability to data, availability of low-cost hardware designed for DL and pre-trained models ready for deployment. Evaluation of animal behavior by human assessment is commonly subjected to inter-rater variability and requires several hours of manual video data evaluation. Commercial automation software for animal behavior assessment are expensive and rarely provide complex behavioral information. These software use classical approaches of image processing to track animals position using contrast or shape data, but they are less reliable to extract detailed information from images. In contrast, DL models identify patterns in image data allowing to track complex movement of specific body parts. Also, DL models allow 3D reconstruction of subjects using single or multiple camera setup instead of complex body markers or light sources to track positions.Keywords: Deep learning, animal behavior, video data evaluation, stereology, morphometry.

The SDVM Platform is a virtual environment for technological innovation in health to assist the teaching-learning process in invasive mechanical ventilation (IMV). As its main feature, it has one of the most realistic mechanical ventilation simulators, with the whole range of settings found in a real mechanical ventilator. The SDVM Platform is online; no download is required. Just access the website <sdvm.ufsc.br>. It is an adaptive teaching environment that follows the evolution of the user's learning, guiding them through an Intelligent Tutor System. The proposal is to conduct a basic IMV mini-course using the SDVM Platform. This mini-course will be divided into four 40-minute sessions. The technical details of the platform's development and the simulator will be presented in the first session. The second, third, and fourth sessions will address the basic ventilation settings in the VCV, PCV, and PSV modalities, with the simulation of the "patient-ventilator" interaction, graphical display of the physiological repercussions of each adjustment made in the ventilation parameters, and interactive activities with clinical situations seen in practice at the bedside. As the SDVM Platform is online, the mini-course can be face-to-face or virtual. In either of the two modalities, participants will need to have an electronic device with Internet access because from the second session onwards, the mini-course is practical, associating theory with practice. The minicourse is suitable for biomedical engineers, health professionals, and other professionals interested in IMV or academics in these areas, not requiring prior knowledge.

O relato preciso e adequado de um experiment científico é fundamental tanto para o cumprimento das exigências relativas à formação de um aluno, quanto para a comunicação e o desenvolviento dos profissionais ligados à Engenharia Biomédica. Assim, nota-se uma grande demanda, por parte de nossos alunos, de conhecimentos formalizados que auxiliem a escrita e a submissão de seus trabalhos. No entanto, esses tópicos, fundamentais para sua formação, nem sempre são suficientemente discutidos em suas instituições de origem. Este minicurso destina-se a alunos de IC, pós-graduação e pós-doutoramento em fase de planejamento ou de escrita efetiva de trabalhos científicos, e seu objetivo é dotar o aluno das ferramentas necessárias para completar com sucesso suas tarefas acadêmicas de escrita científica. Para isso, ênfase será dada aos seguintes tópicos: Identificação de fontes de informação confiáveis para o embasamento de um trabalho científico, função dos componentes primários de um artigo (Introdução, Materiais e métodos, Resultados, Discussão), metodologia para citação e referenciação correta em um artigo, conceitos fundamentais da ética de um artigo científico (e.g., “plágio”) e introdução aos procedimentos formais de submissão do artigo. Sua ementa detalhada é:  - Fontes de informação confiável para trabalhos científicos: Scielo, Pubmed, Google Scholar, WoS, repositórios de pré-prints e outros repositórios de trabalhos científicos;
- A estrutura de um trabalho científico: o Método IMRAD; - Revisões da literatura e revisões sistemáticas: estrutura e conceitos básicos; - Ética na escrita do trabalho científico: plágio, retratação, critérios de autoria, precisão de relato e conflitos de interesse;- O processo de submissão e aceitação do trabalho científico: seleção de revistas, preparo do artigo, resposta a revisores Espera-se que, ao final da atividade, o aluno seja capaz de apresentar um plano de trabalho, apontando problemas e lacunas em seus trabalhos, bem como os passos necessários para sua conclusão exitosa.

Es un proyecto de una organización que ofrece un servicio integrado, interdisciplinario y multidisciplinario a pacientes y usuarios donde participan profesionales de la salud, psicosociales, ciencias físicas y de ingeniería prestando servicios de consultoria y brindado soluciones a los  problemas de salud de la comunidad a través del ejercicio medico general y especializado asi como mejorar la calidad de vida, su apariencia, su condición física, psicológica y espiritual utilizando todos los recursos disponibles de la tecnología y la salud en forma compacta e interdisciplinaria en una historia del paciente donde se involucre su condición social, económica, nutricional, social y de salud general y especializada apoyándose en especial de la tecnología biomédica dando al ser humano un tratamiento óptimo como un sistema abierto e interrelacionado con el medio. Se mide con una encuesta el impacto psicosocial y aceptabilidad de los servicios en forma integral, el grado de utilización tecnológica en avances médicos y los servicios psicosociales del paciente o usuario de medicina preventiva.La finalidad de la encuesta es lograr un consenso del demanda de este servicio integrado en especial para conocer la oportunidad que tienen las personas de utiizar las modernas tecnologías biomédicas y los servicios psicosociales adjuntos. Los datos recolectados permitirán dar una idea de la administración de esta nueva compañía y servirá para establecer protocolos que se ajusten a un plan de excelencia en salud integral y las multiples alternativas que tienen los pacientes desde el uso de una simple de tecnología a una de nivel final dependiendo del servicio social que tiene cada país o provincia ofrezca y abrirá las posibilidades que los profesionales de la salud puedan visualizar a través de un chip o tarjeta todo el cuadro clínico donde influye todos los factores psicosociales y tecnológicos en un mundo especializado en el hacer pero que a final de cuentas se integra todos estos factores en el paciente y se limita el caos que se presenta cuando la evidencia esta o no por fuera del tratamiento estadístico. Los resultados de esta encuesta de 30 preguntas permitirán vislumbrar la viabilidad económica de una empresa que reúne esta idea integral desarrollando un estudio de factibilidad económica de la misma en dos tiempos una en la década de los 90 y otro en la actualidad pues hay que tener en cuenta los avances enormes de la ingeniería biomédica y las reformas sociales que permitan el acceso a las tecnologías del siglo pasado al presente. Los resultados del proyecto dieron positivos para estructurar una empresa de salud con estas características con una viabilidad económica muy óptima para la recuperación de la inversión, trabajo hecho desde la década del 90 y ahora rectificado después de varias décadas con nuevas tecnologías biomédicas Keywords: integración psicosocial, tecnologías biomédicas, servicio salud, encuestas, proyecto inversión encuestas décadas de los noventa y años 2020-2021

The didactic objective of the mini-course is to familiarize the participant with basic concepts of neuroengineering, such as brain-machine interface and biofeedback. Thus, the mini-course will discuss the theoretical and practical bases, challenges and state of the art in three fundamental fronts of neuroengineering: (1) invasive and non-invasive brain-machine interfaces (BMI); (2) neuromodulation; and (3) biofeedback. All aspects in the various opportunities for the biomedical engineer to work, as well as in the application of techniques in the rehabilitation and health of individuals. The contents will be worked firstly to inform the main concepts and methods involved in the area of neuroengineering and, from this concept, to stimulate in the participants the ability to formulate and solve typical problems of neuroengineering, for example: How to build a BMI? What are the technical limitation of each technique? How can BMIs, neuromodulation and biofeedback be used in clinical practice? The course will also show the main works and techniques being developed and applied by the main neuroengineering groups in Brazil and around the world. For the execution of the proposed course, there will be a division of two main modules. The first module will be with theoretical emphasis. The second module, in association with the theoretical module, will be in a workshop format, where participants will be able to have practical contact with instruments used in BMI Biofeedback protocols, including hardware and software, such as electromyography (EMG) and electroencephalography (EEG) and electrocardiography (ECG).In this workshop, we will demonstrate how to capture a brain signal, communicate with the computer and carry out a practical activity, observing the legal rules to run the experiment. From the realization of this experiment, students will have contact with real neuroengineering techniques, which capture the main concepts involved in the area.The set of measurable skills is composed of: 1) notions about recording and physiology of signals from muscle, cardiac and neural groups; 2) notions of transduction and processing of neural signals; 3) notions about patterns of neural activity; 4) understanding of requirements for the development of related biomedical instrumentation; 5) configuration and use of electroencephalography (EEG), electromyography (EMG) and electrocardiography (ECG) hardware and software in BMI and Biofeedback protocols. 

The aim of this workshop is to discuss how to identify the structure of a time series using the concept of fractal dimension. We intend to discuss the essential features of a time series for a proper fractal dimension extraction, such as stationarity and autocorrelation. The concept of fractal dimension will be discussed, including the characteristics of a monofractal and a multifractal signal. The majors tools/algorithm will be presented such as detrented fluctuation analysis, multifractal detrended fluctuation analysis, correlation dimension, correlation sum, box-counting, as well as the existing codes in Matlab and Python. Participants will test in practice the algorithms used for fractal dimension extraction. It is desirable, but not essential, that the participant has basic knowledge of Python/Matlab and have a Google account. The practical moment will be done with the Colab development environment.Keywords: Detrended fluctuation analysis, Correlation dimension, Correlation sum, Autocorrelation, 

O uso seguro e confiável das tecnologias em saúde requer a interação entre os recursos humanos, infraestrutura e tecnologia na consolidação de um ambiente visando a redução de riscos. Em decorrência do aumento da produção e disponibilização de conteúdos cada vez mais digital, e com a finalidade de consolidar a necessidade de orientar e disseminar informações para o uso adequado da tecnologia, o Instituto de Engenharia Biomédica (IEB-UFSC), desde agosto de 2020, desde o inicio da pandemia, tem desenvolvido uma série de Webinars aportando nas boas práticas do uso seguro e confiável de tecnologias em saúde, como uma forma de orientação do uso seguro da tecnologia em saude. Com nova situação gerada pela pandemia,  uma plataforma para webinars foi disponibilizada de forma virtual, possibilitando a diversos profissionais de diversas localidades, fomentando a disseminação de conhecimentos qualificados sobre boas práticas de utilização de tecnologias em saúde. Neste workshop, além de apresentar os conceitos de boas praticas, sera apresentado o caso de estudo desenvolvido no ciclo de Webinars englobado temáticas referentes a Boas práticas na utilização e Gestão de Tecnologias em Saúde (GTS), inovações e saúde digital, metrologia, segurança e qualidade em tecnologias, Design Thinking, regularização e certificação de equipamentos, Avaliação de Tecnologias em Saúde, Engenharia de Fatores Humanos, entre outros, a fim de aportar profissionais e orientá-los quanto ao uso adequado das tecnologias. Serao apresentadas o impacto e publico alva atingido, discutindo as duvidas geradas com as apresentações na formação de um ecossistema inovador e colaborativo. Como discussão e conclusões finais, este caso de estudo permitira apresentar o impacto nacional e internacional, e contribuído nas atividades de GTS. Aspectos de segurança e confiabilidade, com aplicação de uma plataforma de informações seguras e confiável, permite disseminar conhecimentos e impactar na qualidade da saúde da população, em situações criticas de saúde publica.  Estas atividades são importantes e aportam significativamente na importante tarefa da Engenharia Clinica de orientar e capacitar aos usuarios no uso seguro e confiável de tecnologias em saúde. Keywords: Boas Práticas, Gestão de Tecnologias em Saúde, Engenharia Clínica, Confiabilidade e Segurança.

Tratamento de cânceres, eletrogeneterapias, vacinas de DNA, esterilização a frio, transferência genética tem em comum a eletroporação ou eletropermeabilização da membrana celular. Este fenômeno de abertura de poros na membrana celular ocorre quando campos elétricos são aplicados nas células e tecidos biológicos. Seus mecanismos e aplicações na biologia, medicina e biotechnologia. Este workshop abordará os fundamentos da eletroporação, teorias e modelos, equipamentos de eletroporação, eletroporação irreversível, tratamento de cânceres (em humanos e animais). Um grupo multidisciplinar de palestrantes irá expor e discutir as teorias e aplicações da eletroporação. Pretende-se congregar os pesquisadores da América Latina na discussões, trocas de experiências, disseminar as pesquisas, tecnologias e inovações. Keywords: Eletrochemotherapy, Electroporation, Electropermeabilization, Cancer treatments, Irreversible Electroporation.

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