Universidade do Vale do Paraíba
Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento
WAGNER DOS SANTOS CLEMENTINO DE JESUS
“DESENVOLVIMENTO DE UM SOFTWARE PARA ESTIMULAÇÃO EM ZONA
REFLEXA PODAL USANDO LASER DE BAIXA POTÊNCIA”
São José dos campos, SP
2011
Wagner dos Santos Clementino de Jesus
“Desenvolvimento de um Software para Estimulação em Zona
Reflexa Podal Usando Laser de Baixa Potência”
Dissertação apresentada no Programa de
Pós Graduação em
Bioengenharia
como complementação dos créditos
necessários para obtenção do Título de
Mestre em Engenharia Biomédica
Orientador: Prof. Dr. Alderico Rodrigues
de Paula Jr.
São José dos campos, SP
2011
J56d
de
Jesus,WagnerdosSantosClementino
Desenvolvimento
de um Softwarepara Estimulaçãoem Zona ReílexaPodal
de Jesus;
UsandoLaser de Baixa PotênciaWagnerdos SantosClementino
dos
Campos,
de
Paula
Jr.
São
José
Orientadol Prof. Dr. AldericoRodrigues
2011.
66 f.. 1 discolaser:color.
do
em Bioengenharia
Dìsseúação
apresentada
ao Programade Pós-Graduação
Universidade
Vale
doParciba,2011.
de
Pesquisa
e
Desenvolvimento
da
lnstìtuto
'1.Reflexologia
(Terapia)2. Terapiaa Laserde Baìxalntensidade
3.
de sinaisassìsiidopor computador
de lmagens4. Processamento
Processamento
Rodrigues
de,orient.ll Título
l. PaulaJunior,Alderico
CDU:62:6'1
parafins acadêmicose cientíÍicos,a reprodução
total
Autorizo,exclusivamente
ou parcial desta dissertação,por processosfotocopiadoresou transmissão
eletrônica.desdeoue citadaa fonte.
Aluno:
Data:29 de Julhode 2011
WAGNER DOS SAì{TOS CLEMENTINO DE JESUS
..DESENVOLVIMXNTO DE UM SOFTWARX PARA ESTIMUI"AçÃO EM ZONÁ RDFLEXÂ
PODÀI USÀNDOLASIR DE BAIXA POTENCIA"
Dissertaçãoaprovada como r€quisito parcial à obtençãodo grau de MestÌe em Engenharia
em Bioengeúaria.do lnstituto de Pesquisae
Biomédica,do Programade Pós-Graduação
da Universidade
do Vale do Paraíba,SãoJosédosCanpos,SP,pelaseguinte
Desenvolvimento
bancaexaminadora:
Prof.Dr. MILTON SERGIOFERNANDESDE LIMÂ (CTA)
da Costa
Prof. Dra. SandraMariaFonseca
Diretordo IP&D UniVap
SãoJosédosCampos,29 dejulho de2011.
Dedico esse trabalho a toda minha família e amigos, em especial aos amigos Prof.
Dr. Aroldo Borges Diniz, Prof. Dr. Ronaldo de Oliveira, Prof. Dr. Carlos José de Lima
e a todas as pessoas que participaram de minha formação.
Agradeço ao meu Orientador Prof. Dr. Alderico Rodrigues de Paula Junior que
contribui para que esse trabalho fosse realizado.
Aos meus colegas Allan Campoi e José Eduardo Onório Rosário pela dedicação e
coleguismo.
Ao amigo Prof. Alberson Wander Sá dos Santos pelo acompanhamento nas horas
mais difíceis.
A uma pessoa muito especial em minha vida Regina de Oliveira Cunha
carinhosamente.
Um agradecimento de amor e de carinho a Nilce dos Santos Clementino de Jesus,
William Clementino de Jesus e Janaina dos Santos Clementino de Jesus por me
ajudarem a completar mais uma jornada de minha vida.
Aos amigos da cidade de Teresina estado do PIAUI que compartilharam comigo os
momentos de lutas e dificuldades para chegar até o presente momento. Em especial
Janaina de M. Silva, Saulo Araujo de Carvalho e Eric da Silva.
A nossa amiga de todos os momentos segunda mãe Maria de Lourdes Nogueira.
Ao Amigo João Batista do Prado Junior pelas palavras de incentivo em todos os
momentos.
Ao Prof. Roberto Cordeiro Walts pela compreensão e flexibilidade profissional.
Ao amigo Carlos José de Lima pelo apoio e confiança.
A todos os professores e colaboradores do programa de pós-graduação em
Bioengenharia.
“Cada um sabe a dor e a delícia de ser o que é”
(Caetano Veloso)
DESENVOLVIMENTO DE UM SOFTWARE PARA ESTIMULAÇÃO EM ZONA
REFLEXA PODAL USANDO LASER DE BAIXA POTÊNCIA
Resumo
A reflexoterapia pode ajudar no tratamento complementar de doenças comuns,
desconfortos em geral, dores nas costas, de cabeça, ciática, dor nos ombros, nos
quadris, e na cervical, constipação intestinal, ressaca, enxaqueca, insônia entre
outros, considerando a aplicação de radiação laser de baixa potência comumente
utilizada em instrumentos terapêuticos com finalidade regenerativa. Para lesões
nervosas periféricas, a estimulação com laser de baixa potência é utilizada com
intuito de acelerar os processos regenerativos, buscando o retorno precoce da
funcionalidade do paciente. Com essa finalidade esse trabalho apresenta como
proposta o desenvolvimento de um sistema usando tecnologia de laser de baixa
potência em tratamento de reflexologia, Dado que a aplicação da massagem manual
tenha estímulo terapêutico diferenciado em relação à estimulação da luz, propõem
se o desenvolvimento de um equipamento controlado por software capaz de
direcionar a radiação laser realizando estimulação nas áreas podais pré
estabelecidas. O presente trabalho consiste nos estudos e aplicações de algoritmos
de processamento de sinais e tratamento de imagens digitais para direcionar o laser
para um ponto desejado. Em uma fase inicial coberta por esse trabalho, o
equipamento desenvolvido não foi utilizado em seres humanos. Como resultado
obtido neste trabalho foi construído um protótipo utilizando dois motores de passos
para controlar a posição dos espelhos e uma câmera digital conectado a um
computador pessoal. O protótipo foi testado e validado comprovando a viabilidade
de desenvolver um sistema de baixo custo para monitorar a aplicação do laser
realizando a aquisição e processamento de imagens digitais e armazenamento das
informações em uma Base de Dados.
Palavras chave: Reflexologia, Sistema Reflexo Podal, Terapia com laser de Baixa
Potencia, Processamento de Imagens.
DEVELOPMENT OF A SOFTWARE FOR STIMULATION OF REFLEXIVE PODAL
ZONE USING A LOW POTENCY LASER
Abstract
Reflex therapy can aid as an additional treatment of common diseases, general
discomfort, back pains, headaches, sciatica, pains in the shoulders, hips, and neck,
constipation, hangovers, headaches, insomnia, among others, considering the
application of low-power laser radiation commonly used as a therapeutic instrument
for regenerative purpose. For peripheral nerve injuries, stimulation with low-power
laser is used in order to accelerate the regenerative processes, seeking early return
of the of the patient's functionality. To this end, this paper presents a proposal for the
development of a system using the technology of low-power laser in the treatment of
reflexology, although the application of therapeutic massage has a differentiated
therapeutic stimulation with respect to the stimulation of light. It is proposed the
development of a software capable of directing the laser radiation stimulation in the
pre-set podal areas.This work consists of studies and applications of signal
processing algorithms, digital imaging processing and computing technologies
applied as a database for recording information, electronic device designed for the
purpose of directing the laser to a desired point; I the initial phase covered by this
work the developed equipment, was not used in human beings. The results obtained
in this study was the a prototype having an emphasis on the implementation of a
system to drive a light radiation coupled to a system of acquisition and digital image
processing and the storage of information in a database.
Keywords: Reflexology, Podal Reflexive System, Low-Power Laser Therapy, Image
Processing.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1:
Figura 2:
Figura 3:
Figura 4:
Figura 5:
Figura 6:
Figura 7:
Figura 8:
Figura 9:
Figura 10:
Figura 11:
Figura 12:
Figura 13:
Figura 14:
Figura 15:
Figura 16:
Figura 17:
Figura 18:
Figura 19:
Figura 20:
Figura 21:
Figura 22:
Figura 23:
Figura 24:
Figura 25:
Figura 26:
Figura 27:
Figura 28:
Figura 29:
Figura 30:
Figura 31:
Figura 32:
Figura 33:
Figura 34:
Figura 35:
Figura 36:
Figura 37:
Figura 38:
Figura 39:
Reflexologia por Zonas, Reflexologia por meridianos............. 19
Meridiano do estomago Reflexo do meridiano do pé.............. 20
Zonas reflexas do corpo.......................................................... 21
Conceito básico de propriedades ópticas do tecido................ 24
Estados de um motor de passo.............................................. 25
Pulsos enviados para um motor de passo.............................. 26
Ciclo de emissão do sinal....................................................... 27
Porta Paralela DB25............................................................... 27
Intersecção de conjuntos denominados de classes................ 31
Ciclo de vida de um projeto de software................................. 33
Fases do modelo Incremental................................................. 36
Fluxograma de carregamento de uma DLL na memória........ 37
Caso de Uso da representação geral do sistema................... 40
Diagrama Geral de classes do sistema.................................. 40
Diagrama de Seqüência do sistema....................................... 15
Hardware especificado para movimentar o feixe de luz......... 16
Circuito de controle dos motores de passo............................. 43
Fluxograma de processamento dos dados do sistema........... 44
Principais tabelas do sistema.................................................. 46
Aplicação do laser e envio dos dados..................................... 47
Dispositivo que efetua o posicionamento do laser.................. 47
Mostra o funcionamento da DLL Inpout32.............................. 48
Diagrama das principais funções encontradas no sistema..... 49
Interface Gráfica principal do sistema..................................... 50
Interface para digitação de login e senha do sistema............. 50
Aquisição de dados pessoais e anamnese do paciente......... 51
Tela de aquisição de dados pessoais..................................... 52
Interface de pesquisa de registros por nome do paciente...... 52
Aquisição de dados da ficha clínica........................................ 52
Captura da imagem durante aplicação do laser..................... 54
Cadastro de senha e ajuste manual das lentes...................... 55
Interface para cadastramento de usuário e senha.................. 55
Tela de ajuste das lentes do dispositivo de reflexão............... 56
Operações de relatórios oferecidas no sistema...................... 57
Exportação dos dados para arquivo XML............................... 57
Escolha dos dados do relatório............................................... 58
Exibição dos registros do paciente......................................... 58
Relatório de dados do tratamento executado......................... 59
Equipamentos usados na validação do sistema..................... 60
LISTA DE ABREVIATURAS
Objeto de Dados Ativo
Interface de Aplicação de Programas
Interface de Áudio e Vídeo
AVI –
Desenvolvimento C++ Builder
BCD
CASE – Computador Auxiliando a Engenharia de Software
Circuito Integrado
CI –
Modelo de Componentes de Objetos
COM Unidade Central de Processamento
CPU –
Centro Técnico Aeroespacial
CTA –
Objeto de Acesso a Dados
DAO –
Biblioteca de Ligação Dinâmica
DLL –
Ácido Desoxirribonucléico
DNA –
Interface Gráfica do Usuário
GUI –
Inteligência Artificial
IA –
Ambiente Integrado de Desenvolvimento
IDE –
2
Joule por centímetro quadrado
J/cm –
LASER – Amplificação da Luz por Emissão Estimulada de Radiação
Instituto de Tecnologia de Massachusetts
MIT –
Modelo de Visão e Controle
MVC –
Nanômetros
nm ODBC – Objeto de Conexão de Base de Dados
Vinculação e Incorporação de Objetos
OLE –
Potência
P–
Cloreto de Polivinila
PVC
Objeto de Dados Remotos
RDO
Vermelho, Verde e Azul
RGB –
Invocação de Métodos Remotos
RMI –
Camada de Procedimentos Remotos
RPC –
SGBD – Sistema de Gerenciamento de Banco de dados
SOAP – Protocolo Simples de Acesso a Objetos
Porta Paralela Padrão
SPP –
Linguagem de Estrutura de Consulta
SQL –
Linguagem de Modelagem Unificada
UML –
Ultravioleta
UV Gerente de Compressão de Vídeo
VCM –
Vídeo para Windows
VFW –
Watts
WLinguagem de Marcação Extensível
XML ADO –
API -
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 14
1.1 Objetivos ....................................................................................................................... 16
1.1.1
Objetivo Geral................................................................................................. 16
1.1.2
Objetivos específicos .................................................................................... 16
2 REVISÃO DA LITERATURA ........................................................................................... 17
2.1 Reflexologia ................................................................................................................. 17
2.1.1 O Desenvolvimento da terapia por Zonas – A Base da moderna
REFLEXOLOGIA ........................................................................................................... 17
2.1.2 Terapia por Zona versus Meridianos ................................................................ 18
2.2 Aplicação do Laser com uso terapêutico ................................................................ 21
2.2.1 Base Física da Radiação Laser......................................................................... 22
2.2.2 Interação do Laser com tecido Biológico ......................................................... 23
2.3 Motores de Passo ....................................................................................................... 25
2.4 Funcionamento de um motor de passo ................................................................... 25
2.4.1 Modos de operação de um motor de passo .................................................... 26
2.5 Interface Paralela ........................................................................................................ 27
2.6 Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados ................................................... 27
2.6.1 Interface ADO (ACTIVEX DATA OBJECTS)................................................... 28
2.7 Processamento de Imagens ...................................................................................... 29
2.7.1 Transformação em escalas de cinza ................................................................ 30
2.8 Ferramenta Rápida de Desenvolvimento C++ Builder ......................................... 31
2.8.1 Abordagem sobre FrameWork .......................................................................... 31
2.9 Técnicas de Desenvolvimento de Softwares .......................................................... 32
2.9.1 Modelagem de Software ..................................................................................... 32
2.9.2 Diagrama de Caso de Uso do Projeto.............................................................. 34
2.9.3 Diagrama de classes ........................................................................................... 34
2.9.4 Diagrama de Seqüência ..................................................................................... 35
2.9.5 Modelos de Desenvolvimento de Software ..................................................... 35
2.10 DLL de Video para Windows (VFW) ...................................................................... 37
3 MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................................ 40
3.1 Especificação ............................................................................................................... 40
3.2 Especificação do Sistema .......................................................................................... 41
3.3 Projeto Preliminar do Sistema................................................................................... 43
3.4 Escolha do Banco de Dados ..................................................................................... 44
3.5 Projeto do Circuito Utilizado ...................................................................................... 44
4 RESULTADOS ................................................................................................................... 46
4.1 Projeto Detalhado ........................................................................................................... 46
4.2 Projeto da Base de Dados ......................................................................................... 47
4.3 Hardware e Software para posicionamento do LASER ........................................ 48
4.4 Envio do sinal para porta paralela .................................................................................. 50
4.5 Software Desenvolvido............................................................................................... 50
4.6 Controle da Câmera Digital ....................................................................................... 51
4.7 Programa Desenvolvido ............................................................................................. 52
4.7.1 Interface Gráfica................................................................................................... 52
4.8 Testes de validação .................................................................................................... 61
5 DISCUSSÃO ....................................................................................................................... 63
6 CONCLUSÃO ..................................................................................................................... 65
REFERENCIAS ..................................................................................................................... 66
14
1 INTRODUÇÃO
Com objetivo de contribuir nos estudos da reflexoterapia, que vem a ser a
utilização terapêutica da reflexologia, para o tratamento por meio de estímulos em
uma área reflexa do corpo, como por exemplo, mãos (reflexo palmar), orelhas
(reflexo auricular), coluna (reflexo vertebral), face (reflexo facial), crânio (reflexo
cranial) e pés (reflexo podal). Os profissionais praticantes desta técnica afirmam que
existem pontos nos pés que refletem a situação da saúde do corpo humano por
inteiro. Por isto, estimulam estas áreas para tentar aliviar dores e distúrbios em
várias partes do corpo (GILLANDERS,2008).
Uma das técnicas consiste em aplicar uma pressão nas áreas reflexas com os
dedos das mãos. Isso provoca mudanças fisiológicas no corpo, à medida que o
próprio potencial de equilíbrio do organismo é estimulado. A meta da Reflexologia é
o retorno da harmonia. O relaxamento é o primeiro passo da normalização. A
massagem profissional dos pés mostra quais partes do corpo podem responder
positivamente a estímulos realizados por reflexologia, entretanto não funcionam
eficientemente quando o paciente não se encontra em relaxamento total. Pode-se
então ministrar o tratamento apropriado para corrigir esses desequilíbrios e fazer o
corpo retornar a um melhor estado de saúde (INGE; SUZANNE, 1992).
A Reflexologia pode ser considerada uma ‘regulagem’, um ajuste do corpo. A
reflexoterapia não tem como função a cura para doenças. Mas pode ajudar, no
estímulo de algumas áreas específicas do corpo humano. Como todos os sistemas
do corpo estão intimamente relacionados, qualquer disfunção que afete uma parte
acabará afetando o todo (INGE; SUZANNE,1992). Acredita-se que 75% a 80% das
doenças se devem ao estresse e a Reflexologia é capaz de induzir as pessoas a
uma condição de maior tranqüilidade e relaxamento. Por conseqüência disso
impulsiona o sistema imunológico e assim pode prevenir doenças. O objetivo da
técnica é possibilitar a melhoria da circulação, desintoxicação do corpo, revitalização
da energia, melhoria das funções mentais e estimular a libertação emocional
(GILLANDERS, 2008).
15
A reflexoterapia pode ajudar no tratamento complementar de doenças
comuns, desconfortos em geral, dores nas costas, de cabeça, ciática, dor nos
ombros, nos quadris, e na cervical (pescoço), constipação intestinal, ressaca,
enxaqueca, insônia entre outros (GILLANDERS, 2008).
A Organização Mundial de Saúde recomenda esta prática, como terapias
complementares à medicina ortodoxa, por seu efetivo valor, baixo custo de
implementação e em razão disto, têm sido objeto de pesquisa em universidades e
círculos científicos. Terapias complementares, quando utilizadas, devem ser vistas
como ação adiconal e não como mecanismos de substituir o tratamento adequado.
Toda terapia complementar deve ser de conhecimento do profissional de saúde que
faz o acompanhamento médico do paciente em tratamento (INGE;SUZANNE,1992).
Na fisioterapia é comum a utilização de instrumentos terapêuticos com
finalidade regenerativa. Para lesões nervosas periféricas, a estimulação elétrica
(MENDONÇA; BARBIERI; MAZZER, 2003), o ultra-som (MONTE-RASO, 2006) e o
laser de baixa potência são utilizados com intuito de acelerar os processos
regenerativos, buscando o retorno precoce da funcionalidade do paciente (GIGOBENATO, 2004; REIS,2009). O laser de baixa potência começou a ser empregado
no processo de regeneração e na recuperação funcional de lesões nervosas
periféricas a partir de 1980, havendo vários relatos e divergências sobre os
resultados
obtidos
(BASFORD,
1995).
Na
região
visível
do
espectro
eletromagnético, o comprimento de onda de 630nm é o mais estudado em
biomodulação da resposta biológica em processo de reparação. Atualmente, novos
comprimentos de onda estão sendo testados e pesquisados, como os aparelhos
emitindo radiação nas faixas de 400 a 800nm (REIS, 2009).
Em 1903 o prêmio Nobel de medicina foi destinado ao Dr. Nielo Ryberg
Finsen pela pesquisa relativa ao tratamento realizado com a luz solar em pacientes
que apresentavam Lupus Vulgaris. Os princípios que guiaram este tratamento foram
propostos em 1917 por Albert Einstein que descreveu a teoria dos quanta, que
explicava, pela primeira vez, o princípio da emissão estimulada de fótons, ou seja,
como um fóton poderia produzir energia. Entretanto, a primeira aplicação com
sucesso da emissão estimulada de microondas foi relatada por Gordon e
colaboradores em 1955. Estes princípios, juntamente com desenvolvimento de
16
ressonadores ópticos, formaram a base dos conhecimentos que levaram Schalow e
Townes a desenvolverem um aparelho chamado Optical Maser (Microwave
Amplification by Stimulated Emissions of Radiation) (PINHEIRO; FRAME, 1992;
SÁNCHEZ, 2007).
1.1 Objetivos
1.1.1 Objetivo Geral
Desenvolver um Sistema controlado por computador constituído de um
mecanismo para o direcionamento do raio LASER usando dois espelhos móveis e o
Software para controle do posicionamento com base em Processamento Digital de
Imagens.
1.1.2 Objetivos específicos
Criação de um banco de dados para registro das informações pertinentes as
imagens podais e aos dados referentes aos pacientes que deverão estar
armazenados com mecanismos de segurança com sigilo das informações.
Captura das imagens por intermédio de uma câmera digital para realizar o
processamento da imagem e com isso determinar o posicionamento na simulação
dos pés dos pacientes permitindo a aplicação do Laser.
Esse trabalho terá ênfase na confecção do software e no dispositivo para
direcionamento do LASER e, em uma fase inicial coberta por esse trabalho, não
será utilizado em seres humanos.
17
2 REVISÃO DA LITERATURA
2.1 Reflexologia
2.1.1 O Desenvolvimento da terapia por Zonas – A Base da moderna
REFLEXOLOGIA
O Dr. William Fitzgerald, comumente conhecido como o fundador da terapia
por zona, nasceu em Connecticut, nos Estados Unidos, em 1872. Ele formou-se em
medicina pela Universidade de Vermont, em 1895, e clinicou em hospitais de Viena
e Londres.
Em Viena o Dr. Fitzgerald observou as pesquisas realizadas pelo Dr. H.
Bressler, que tinha estudado a possibilidade de tratar órgãos com pontos de
pressão. Os conhecimentos obtidos levaram a descobrir que, aplicando pressões
com os dedos, criava-se um efeito anestésico local na mão, braço, ombro,
mandíbula, rosto, orelha e nariz. Aplicou-se pressão usando fitas elásticas apertadas
na parte média de cada dedo ou pequenos grampos colocados nas pontas. Os
resultados entusiasmaram o Dr. Fitzgerald que desenvolveu um método singular
para convencer a comunidade médica a respeito da validade da teoria de zona.
Pressionava-se a mão de um individuo e em seguida introduziam um alfinete na
área anestesiada pela pressão. Em 1915 Dr. Fitzgerald, Bressler e Dr. Edwin Bowers
escreveram um artigo que pela primeira vez tornava público a “terapia por zona”
conforme demonstrado na figura 1. Em 1917, o trabalho realizado foi publicado no
livro intitulado Zone Therapy. Diagramas das zonas dos pés e a divisão
correspondente das dez zonas do corpo apareceram na literatura. Mas as zonas de
reflexo dos pés, tão importantes para reflexologia moderna, não receberam atenção
especial por parte de Fitzgerald. Alguns anos mais tarde Dr. Eunice Ingham,
provavelmente fez a maior contribuição para o surgimento da moderna reflexologia.
Foi através de sua pesquisa que ficou estabelecido à distinção entre a terapia por
zona e o trabalho com reflexo dos pés. Eunice criou o mapeamento dos pés em
relação às zonas e seus efeitos sobre o restante da anatomia chegam a produzir um
“mapa” de todo o corpo usando os pés do paciente (INGE; SUZANNE,1992).
18
2.1.2 Terapia por Zona versus Meridianos
A maior parte dos reflexologistas aceita o conceito de que as congestões do
corpo se refletem nas zonas descritas por Fitzgerald. Quando não se consegue fazer
um diagnóstico médico, uma dor ‘generalizada’ em uma parte do corpo pode ser
relacionada, através das zonas, a uma determinada área do pé. Observe a figura – 1
o ponto marcado com um ‘x’ onde pode existir alguma dor ou lesão. Seguindo ao
longo da zona apropriada e descendo até os pés, pode-se encontrar alguma
sensibilidade. Como o principio básico da reflexologia estabelece que pode haver
um reflexo naquela zona dos pés em conseqüência de tensão ou lesão no ponto ‘x’.
Os relacionamentos zonais fornecem indicações para localização mais precisa da
dor. Sugere-se que as zonas devem ser usadas apenas como uma orientação para
o mapeamento do corpo até os pés e não como uma completa imagem ao espelho.
A reflexologia desenvolveu-se originalmente junto com a acupuntura. Os pés eram
massageados basicamente para estimular os cinco principais meridianos que
ocorrem através deles. Ao longo da história a relação entre essas duas práticas foi
de alguma forma perdida e esquecida. Quando a reflexologia reemergiu no
Ocidente, os pesquisadores e clínicos chegaram à conclusão de que a estimulação
dos pés causava uma reação no corpo, mas não sabiam ao certo como isso
acontecia. Neste período o estágio de conhecimento oriental dos meridianos ainda
não havia chegado ao ocidente, o relacionamento com os meridianos não foi
percebido e, assim, nasceu a teoria das zonas reflexas. Existem paralelos entre os
meridianos e as zonas. Vejamos a relação entre os olhos e os rins. Na teoria das
zonas, problemas com os olhos podem ser relacionados a deficiências renais, pois
ambos pertencem à zona 2. Esse relacionamento também ocorre nos meridianos. O
meridiano da bexiga começa nos olhos, assim como o meridiano do estômago. O
estudo cuidadoso dos caminhos dos meridianos e dos órgãos relacionados vai
esclarecer a localização dos órgãos nos diagramas reflexologicos e explicar como os
reflexos dos órgãos se relacionam com os meridianos (CONNELY,1989).
19
Figura – 1 Reflexologia por Zonas (A) Reflexologia por meridianos (B).
Fonte: (INGE; SUZANNE,1992).
O meridiano da vesícula biliar penetra nos pulmões, no fígado, na vesícula
biliar, no baço, no intestino grosso e na região dos quadris. Os diagramas
reflexológicos mostram que os reflexos de partes de todos esses órgãos estão
situados para o lado de fora do pé conforme ilustração da figura 2.
20
Figura 2 (a) Meridiano do estomago (b) Reflexo do meridiano do pé
Fonte: (INGE; SUZANNE,1992)
Os estudos relacionados à reflexologia vêm mostrar que a terapia por zona
alicerce da reflexologia como a terapia por meridianos baseiam-se na premissa de
que canais ou trilhas de energia cruzam todo o corpo, ligando os órgãos e as
diferentes partes do corpo (INGE; SUZANNE,1992). A figura 3 ilustra exatamente as
áreas denominadas como zonas reflexas onde cada área mostrada encontra-se
correlacionada com os órgãos do corpo humano.
21
Figura 3 Zonas reflexas do corpo
2.2 Aplicação do Laser com uso terapêutico
A utilização terapêutica da energia luminosa retorna aos primórdios da
civilização. Durante a pré-história, o homem acreditava que a luz solar era capaz de
afastar os maus espíritos que causavam as doenças. Os antigos deuses do sol,
como Baal (dos fenícios e hebreus) e Helios (dos gregos), também eram
relacionados à saúde e cicatrização. Herodotus, no século V, reconheceu a
importância do sol para o crescimento ósseo. Os físicos Celsus (grego) e Galeno
(romano) recomendavam banhos solares para o tratamento de epilepsia, artrite e
22
asma. Isso encorajou os cientistas do século XIX a investigarem os efeitos dessa
forma de radiação. Em 1877, Downws e Blunt descobriram o efeito bactericida da luz
do sol. Esses achados levaram à utilização da radiação ultravioleta (UV) para
esterilização que persiste até os dias atuais (MIKAIL, 2009).
2.2.1 Base Física da Radiação Laser
Para se compreender as características físicas do LASER, faz-se necessário
entender os mecanismos da formação da luz. Trata-se de uma forma de energia
eletromagnética que é transmitida por partículas de energia denominadas fótons que
caminham em ondas no espaço (MIKAIL, 2009; SÁNCHEZ, 2007). De acordo com o
comprimento dessas ondas, que tem como unidade de medida o nanômetro (nm). A
radiação visível se encontra apenas numa parte do espectro eletromagnético, entre
400 nm (violeta) e 800 nm (vermelho). Com comprimento de onda menor, tem-se a
luz ultravioleta, e com comprimento de onda maior, a infravermelha, que apesar de
não ser visível também faz parte do espectro eletromagnético. A maioria dos
aparelhos de LASER utilizados com fins terapêuticos emite ondas entre 600 e
1000nm (DIFFERY; KOCHEVAR, 2007; MIKAIL, 2009).
A luz do LASER apresenta características especiais que a diferem da luz
comum. (LUI; ANDERSON, 2007). Quando um elétron absorve energia necessária
para ir a um orbital com nível mais elevado de energia, ele muda para esse orbital.
Quando isso ocorre, diz-se que o átomo está num estado excitado. Como este nível
é instável, ele permanece pouco tempo nesse estado e logo retorna a órbita de
origem, mas libera o excesso de energia na forma de um fóton. A esse fenômeno
dá-se o nome de emissão espontânea (AGNE, 2005; DIFFERY; KOCHEVAR, 2007;
LUI; ANDERSON, 2007; MIKAIL, 2009).
Pode-se também, pela potência, classificar o LASER em alta potência
(cirúrgico) ou de baixa potência (terapêutico). O primeiro produz efeito térmico, tem
potência superior a 500 mW e é largamente empregado em cirurgias para coagular,
seccionar ou vaporizar tecidos, sendo os principais os de Rubi, CO2, Er:YAG,
Ho:YAG
e
Nd:YAG
(DEDERICH;BUSHIK,2004;
AGNE,
2005).
Algumas
especialidades médicas utilizam rotineiramente os efeitos do laser cirúrgico, tais
23
como: oftalmologia, dermatologia, angiologia, neurologia, oncologia e também na
odontologia.
A dosagem de aplicação do LASER é normalmente expressa em joules por
centímetro quadrado (J/cm2). O cálculo do tempo de aplicação, deve-se levar em
consideração a potência de emissão do LASER, o tamanho da área irradiada e a
densidade de energia desejada, Desta forma, tem-se a seguinte fórmula
(AGNE,2005; MILLIS et al., 2008; MIKAIL, 2009):
Legenda:
t = tempo de aplicação (s)
D = Intensidade (J/cm²)
A = área irradiada (cm²)
P = potência de emissão (W)
2.2.2 Interação do Laser com tecido Biológico
O LASER operando em baixa intensidade de energia foi considerado por
Mester (1969) como sendo Bioestimulador e, por isso, encontramos na literatura o
termo “laser de bioestimulação” utilizado para designar esse tipo de laser. Nessa
época, ainda não se conhecia muito bem seu mecanismo de ação e o que se
observava era que os terapeutas tinham excelentes resultados no tratamento de
feridas e úlceras, estimulando o processo de cicatrização. Porém, com o passar do
tempo, essa terapia começou a ser utilizada não só para estimular e acelerar
processos,
mas,
também,
para
detê-los.
Mester
escolheu
a
terminologia
“Bioestimulação” porque ele basicamente utilizava esse processo terapêutico para
aceleração de cicatrização em úlceras varicosas e de decúbito. Entretanto, esse
processo passou a ser utilizado muitas vezes buscando-se efeitos contrários no
tecido biológico, tais como, remoção de excessos de pigmento, (SASAKI; OHSHIRO,
1989); para tratamento de cicatrizes deprimidas, ou também cicatrizes hipertróficas
24
(STRONG, 1997); para avaliar a dor, mas também para restabelecer a sensibilidade
em áreas de parestesia ou paralisia (ROCHKIND, 1989).
Em
organismos
animais,
evidencia-se
uma
função
fotorreguladora
relacionada com a existência de estruturas fotorreceptoras. Segundo (BAXTER
1994), estas moléculas orgânicas (estruturas fotorreceptoras) responsáveis pela
absorção de energia luminosa podem ser classificadas em dois grupos; Grupo 1:
contendo os aminoácidos e ácidos nucléicos constituintes do DNA, assim como as
proteinas celulares. Os aminoácidos apresentam absorção significativa na faixa
intermediária e inferior do ultravioleta, enquanto que os ácidos nucléicos têm um
espectro de absorção na mesma faixa dos aminoácidos e também na região do
infravermelho. Ambos não apresentam absorção significativa na faixa do ultravioleta
próximo ou do visível; Grupo 2: Composto de proteínas que apresentam um
cromóforo como grupo funcional aderido. Cromóforos por sua vez, podem ser
definidos como estruturas moleculares que absorvem luz na faixa do visível. São
classificados como especializados ou não especializados, podendo constituir
enzimas, membranas celulares ou substâncias extracelulares; hemoglobina:
dependendo do seu estado reduzido ou oxigenado descreve uma curva de absorção
característica, uma vez que, na forma oxigenada apresenta picos de absorção em
577 nm e 420 nm, enquanto que na forma reduzida, apresenta um pico de absorção
em 600 nm. (RIBEIRO, 2000) O gráfico da figura 4 ilustra absorção do laser em
alguns materiais biológicos.
Figura 4 Conceito básico de propriedades ópticas do tecido;
Fonte: (RIBEIRO, 2000)
25
2.3 Motores de Passo
Um motor de passo é um tipo de motor elétrico usado quando o ajuste deve
ser posicionado muito precisamente ou rotacionado em um determinado ângulo.
Neste tipo de motor a rotação do balancete é controlado por campos
eletromagnéticos que são ativados e desativados eletronicamente. Para atingir todo
o seu torque, suas bobinas devem receber a corrente marcada durante cada passo.
Os seus controladores devem possuir circuitos reguladores de corrente. O controle
computadorizado de motores de passo é uma das formas mais versáteis de
sistemas de posicionamento, particulamente quando digitalmente controlado como
parte de um servo sistema. Poderemos utilizá-los para mover robôs, câmeras de
vídeo, brinquedos ou mesmo uma cortina (MESSIAS, 2011).
2.4 Funcionamento de um motor de passo
Basicamente um motor de passo possui três estados; (a) desligado não há
alimentação suprindo o motor. Nesse caso não existe consumo de energia, e todas
as bobinas estão desligadas. Na maioria dos circuitos este estado ocorre quando a
fonte de alimentação é desligada; (b) Parado apenas uma das bobinas fica
energizada e o motor permanece estático num determinado sentido. Nesse caso há
consumo de energia, mas em compensação o motor mantem-se alinhado numa
posição fixa; (c) Rodando as bobinas são energizadas em intervalos de tempos
determinados, impulsionando o motor a girar numa direção conforme demonstrado
na figura 5 (MESSIAS, 2011).
Figura 5 Estados de um motor de passo
Fonte: ROGERCOM (MESSIAS, 2011)
26
2.4.1 Modos de operação de um motor de passo
A forma com que o motor irá operar dependerá bastante do que se deseja
controlar. Em alguns casos o torque é mais importante, outros a precisão ou mesmo
a velocidade. Essas são características gerais dos motores de passos. As
características importantes que deveremos saber para poder controlar um motor de
passo seriam a tensão de alimentação e a corrente elétrica que suas bobinas
suportam. O modo de operação em um motor de passo acontece com as etapas
descritas; Passo completo (a) 1 (Full-step) somente uma bobina é energizada;
menor torque; pouco consumo de energia; maior velocidade. (b) Passo completo 2
(Full-step 2); duas bobinas são energizadas a cada passo; maior torque; consumo
de energia maior que o passo completo 1; média velocidade. (c) Meio passo (Halfstep); vem a ser a combinação do passo completo 1 e do passo completo 2 gera um
efeito de meio passo; consome mais energia que os passos anteriores porem é mais
preciso; o torque é próximo ao do passo completo 2; a velocidade é menor que dos
passos anteriores (MESSIAS, 2011). A figura 6 mostra os pulsos digitais enviados
para controlar um motor de passos. Para se controlar a velocidade de um motor de
passo envia-se uma seqüência de pulsos digitais (passos 1, 2 e 3) em um
determinado intervalo. Quanto menor esse intervalo, maior será a velocidade em
que o motor irá girar.
Figura 6 Pulsos enviados para um motor de passo
Portanto, um motor com precisão de 7,5º, precisa efetuar 48 passos para
completar uma volta (MESSIAS, 2011). A figura 7 ilustra o ciclo de funcionamento do
motor de passo.
27
Figura 7 Ciclo de Emissão do sinal
Fonte: ROGERCOM (MESSIAS, 2011)
2.5 Interface Paralela
A porta paralela é uma interface de comunicação entre o computador e um
periférico. Vários periféricos utilizam-se desta Porta para enviar e receber dados
para o computador (exemplos: Scanners, Câmeras de vídeo, Unidade de disco
removível e outros). Os modelos de porta paralela são unidirecional e bidirecional
onde no modelo unidirecional a porta paralela SPP (Standard Parallel Port) pode
chegar a uma taxa de transmissão de dados de 150kB/s. Comunica-se com a CPU
utilizando uma comunicação de dados de 8 bits. A figura 8 ilustra o funcionamento
da porta paralela SPP (MESSIAS, 2011).
Figura – 8 Porta Paralela DB25
Fonte: ROGERCOM (MESSIAS, 2011)
2.6 Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados
Um Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados (SGBD) é constituido por
um conjunto de programas que permitem armazenar, modificar e extrair informações
de um banco de dados. Há muitos tipos diferentes de SGBD. Desde pequenos
28
sistemas que funcionam em computadores pessoais a sistemas enormes que estão
associados a mainframes. Gestão de Base de Dados implica na criação e
manutenção de bases de dados, elimina a necessidade de especificação de
definição de dados, age como interface entre os programas de aplicação e os
diretórios de dados físicos e separa as visões lógica e de concepção dos dados.
Assim sendo, são basicamente três os componentes de um SGBD: (a) Linguagem
de definição de dados (especifica conteúdos, estrutura a base de dados e define os
elementos de dados);(b) Linguagem de manipulação de dados (para poder alterar os
dados na base); (c) Dicionário de dados (guarda definições de elementos de dados e
suas respectivas características). Pode-se definir um SGBD como uma estrutura de
dados otimizada, que possa manipular uma grande quantidade de informação
(RAMALHO; 1999).
O Microsoft Office Access, também conhecido por MSAccess, é um SGBD da
Microsoft, incluso no pacote do Microsoft Office Professional, que combina o
Microsoft Database Engine com uma interface gráfica do usuário GUI (Graphical
User Interface). Ele permite o desenvolvimento rápido de aplicações que envolvem
tanto a modelagem e estrutura de dados como também a interface a ser utilizada
pelos usuários. MSAccess é capaz de usar dados guardados em Access, Microsoft
SQL Server, Oracle, ou qualquer recipiente de dados compatível com ODBC (Object
DataBase Connection). O desenvolvimento da estrutura de dados se dá de forma
muito intuitiva, bastando que o programador possua conhecimentos básicos em
modelagem de dados e lógica de programação.
2.6.1 Interface ADO (ACTIVEX DATA OBJECTS)
Microsoft ActiveX Data Objects (ADO, Objeto de Dados Ativos) é um conjunto
de Component Object Model (COM) componentes de modelos objetos para acessar
fontes de dados. Fornece uma camada mediadora entre linguagens de programação
e OLE DB (Objeto de ligação e Incorporação de Base de Dados) uma forma de
acessar armazenamentos de dados, sejam eles bancos de dados ou não, de
maneira uniforme. ADO permite a um programador escrever programas que
29
acessam dados sem saber como o banco de dados é implementado. O programador
deve estar ciente de sua base de dados única. Nenhum conhecimento de SQL é
necessária para acessar um banco de dados usando ADO, embora se possa usar o
ADO para executar comandos SQL. A desvantagem é que, usando o SQL
diretamente será introduzida uma dependência do tipo de banco de dados utilizado.
O ADO posiciona-se como um sucessor para as camadas anteriores da Microsoft
objeto para acessar dados de fontes, incluindo RDO (Remote Data Objects) e DAO
(Data Access Objects) (RAMALHO, 1999).
2.7 Processamento de Imagens
Processamento de imagem é qualquer forma de processamento de dados no
qual a entrada e saída são imagens tais como fotografias ou quadros de vídeo. Ao
contrário do tratamento de imagens, preocupa-se somente na manipulação de
figuras para sua representação final, o processamento de imagens é um estágio
para novos processamentos de dados tais como aprendizagem de máquina ou
reconhecimento de padrões. A maioria das técnicas envolve o tratamento da
imagem como um sinal bi-dimensional, no qual são aplicados padrões de
processamento de sinais. Os computadores são imprescindíveis para a análise de
grandes quantidades de dados, para tarefas que exigem computação complexa, ou
para a extração de informações quantitativas. Por outro lado, o córtex visual humano
é um aparelho excelente de análise de imagem, especialmente para extração de
informações de alto nível, e para muitas aplicações incluindo a segurança, medicina
e sensoriamento remoto, analistas humanos ainda não podem ser substituídos por
computadores. Por esta razão, muitas ferramentas importantes de análise de
imagem, tais como detectores de bordas e redes neurais são inspiradas em modelos
de percepção visual humana (RUSS,2006).
A partir da análise de imagem em grande parte contém os campos de
computador ou de visão de máquina, e imagens médicas, e faz uso frequente de
reconhecimento de padrões, a geometria digitais e processamento de sinais. Este
campo da ciência da computação desenvolvido nos anos 1950 em instituições
30
acadêmicas, tais como o MIT IA Lab (Instituto de Tecnologia de Massachusetts),
inicialmente como um ramo da inteligência Artificial e robótica (CHAN, 2005).
“Uma imagem digital é contiuida de pixels (Picture Element), que são suas
menores unidades. Ao ampliarmos sucessivamente (zoom) a imagem, em
determinado momento os pixels ficam aparentes. Em uma imagem monocromática,
os pixels se apresentam como tonalidades de cinza (variando de totalmente preto a
totalmente branco, passando por várias nuances intemediárias). Cada tom de cinza
(gray level) é codificado por um valor numérico digital” (KOGLER,2009).
2.7.1 Transformação em escalas de cinza
Em computação, quando obtem-se uma imagem em nível de cinza espera-se
que o valor de cada pixel seja pertencenente a essa amostra de um espaço de
cores. Imagens com essas características são tipicamente compostas com tons de
cinza, variando entre o preto e com a menor intensidade e o branco com maior
intendidade. Imagens em tons de cinza são diferentes de imagens binárias em preto
e branco, que contem apenas duas cores; em uma composição de uma imagem
podemos encontrar diversos tons de cinza. Computacionalmente, as imagens
monocromáticas são armazenadas utilizando-se oito bits (um byte) por pixel, o que
permite 256 intensidades possíveis, geralmente em uma escala não linear.
Aplicações específicas, como imagens médicas, requerem mais níveis para
amplificar os detalhes da imagem e evitar erros de arredondamento da computação.
Dezesseis bits por pixel também são comuns para aplicações específicas
(RUSS,2006). Para converter qualquer cor em seu nível aproximado de cinza, devese primeiro obter suas primitivas vermelho, verde e azul (da escala RGB). Adicionase então 30% do vermelho mais 59% do verde mais 11% do azul, independente da
escala utilizada (0.0 a 1.0, 0 a 255, 0% a 100%). Os valore calculados correspondem
aos niveis de cinza desejado. Os percentuais citados estão relacionados a
sensibilidade visual do olho humano convencionalmente para as cores primárias
(PRATT,1991). Os homens e outras espécies com três tipos de receptores de cor
são conhecidos como tricromatas. Estas espécies respondem a estímulos luminosos
31
via uma sensação tridimensional, que geralmente pode ser modelada como uma
mistura de três cores (FRASER,2004). O efeito de transformação da escala de cores
puras em tons de cinza, usa-se a média ponderada das três intesidades
conseguindo o efeito conhecido como (gray level) para efetuar esse princípio pega
se as intensidade no ponto e realiza-se o cálculo da média pondera na
correspondente coordenada.
2.8 Ferramenta Rápida de Desenvolvimento C++ Builder
C++ Builder (BCD) é um ambiente de desenvolvimento integrado (IDE)
produzido pela CodeGear para a escrita de programas na linguagem C++.
Assemelha-se ao Delphi, sendo considerado sua versão em C++, de forma que
muitos componentes desenvolvidos para Delphi podem ser utilizados no BCD
(Borland C++ Developer) sem modificação, apesar do inverso não ser verdade. A
partir do Borland Developer Studio 2006, ambas as linguagens (Delphi e C++)
passaram a compartilhar o mesmo IDE. (ALMEIDA,2005).
2.8.1 Abordagem sobre FrameWork
Um framework captura a funcionalidade comum a várias aplicações que
possuem algo razoavelmente grande em comum; normalmente pertencem a um
mesmo domínio de problema (LISBOA, 2010).
Figura 9 Intersecção de conjuntos denominados de classes
Os Frameworks possuem vantagens, tais como: maior facilidade para a
detecção de erros, por serem peças mais concisas de software; concentração na
32
abstração de soluções do problema que estamos tratando; eficiência na resolução
dos problemas e otimização de recursos. A figura 9 ilustra em que tipo de caso é
recomendado o uso de um Framework (LISBOA, 2010). Todos os componentes de
um Framework são baseados no padrão MVC (Modelo de Visão e Controle), ou
seja, cada camada do componente é desacoplada da outra: Visão (view), Modelo
(Model) e Controle (Controller). Os modelos de dados vinculados a um objeto
contém uma lista com seus valores isso facilita o desenvolvimento de aplicações
totalmente orientado a objetos, tanto no lado servidor (camada de negócios), quanto
no lado do cliente (apresentação). As características básicas de um framework
fornecer classes de comunicação em modelos RMI (Método Remoto de Invocação
de Objetos); SOAP (Protocolo Simples de Acesso a Objetos) é um protocolo para
troca de informações estruturadas em uma plataforma descentralizada e distribuída.
Ele se baseia na XML (Linguagem de Marcação Extensível) para seu formato de
mensagem, e normalmente baseia-se em outros protocolos da Camada de
aplicação, mais notavelmente em Camada de RPC (Procedimento Remoto). Um
Framework separa as tarefas de visualização e recuperação de dados por meio de
interfaces e fornece algumas implementações. Essas implementações podem ser
utilizadas para vincular a camada de visualização às camadas de negócios/ acesso
aos dados. O programador é capaz de criar sua própria implementação graças às
interfaces, de acordo com suas necessidades (MOUTA,2010).
2.9 Técnicas de Desenvolvimento de Softwares
A Engenharia de software é uma estratégia sistemática, disciplinada e
quantificavél para o desenvolvimento, operação e manutenção do software onde os
elementos fundamentais são métodos; ferramentas e procedimentos (JAMES,2001).
2.9.1 Modelagem de Software
33
Por mais simples que seja todo software deve ser modelado antes de sua
implementação; isso possibilita sua modificação e atualização. Modelagem é a
atividade
de
construir
modelos
que
expliquem
as
características
ou
o
comportamento de um software ou de um sistema de software. Na construção do
software os modelos podem ser usados na identificação das características e
funcionalidades que o software deverá prover (análise de requisitos), e no
planejamento de sua construção. Frequentemente a modelagem de software usa
algum tipo de notação gráfica e são apoiados pelo uso de ferramentas CASE
Computer-Aided Software Engineering (GUEDES,2004). A figura 10 mostra o ciclo
de vida de desenvolvimento e manutenção de um software, “Cada uma dessas fases
são distintas e permitem um desenvolvimento gradual e coordenado da contrução de
um sistema” (PERES, 2000).
Concepção
Estudo
da
viabilidade
Manutenção
Projeto
do
Sistema
Processo de
Análise
Implementação
Projeto
Detalhado
Figura 10 Ciclo de vida de um projeto de software
Fonte: (PERES, 2000)
Para auxiliar essas fases uma das ferramentas é UML (Unified Modeling
Language). O objetivo desta ferramenta é fornecer multiplas visões do sistema a ser
modelado, analisando-o sob diversos aspectos permitindo que cada diagrama
complemente os outros. Cada diagrama UML analisa o sistema, ou parte dele, sob
uma determinada ótica. É como se o sistema fosse modelado em camadas sendo
que alguns diagramas enfocam o sistema de forma mais geral, apresentando uma
visão externa do sistema como é o objetivo do diagrama de caso de uso, enquanto
outros oferecem uma visão de uma camada mais profunda do software,
apresentando um enfoque mais técnico ou ainda visualizando apenas uma
característica especifica do sistema ou um determinado processo. A utilização de
diversos diagramas
permite que falhas sejam descobertas, diminuindo a
possibilidade da ocorrência de erros futuros (GUEDES, 2004).
34
2.9.2 Diagrama de Caso de Uso do Projeto.
Um caso de uso representa uma unidade discreta da interação entre um
usuário (humano ou máquina) e o sistema. Um caso de uso é uma unidade de um
trabalho significante. Por exemplo: o "login para o sistema", "registrar no sistema" e
"criar paciente" são todos casos de uso. Cada caso de uso tem uma descrição o
qual descreve a funcionalidade que irá ser construída no sistema proposto. Um caso
de uso pode "incluir" outra funcionalidade de caso de uso ou "estender" outro caso
de uso com seu próprio comportamento (GUEDES, 2004).
2.9.3 Diagrama de classes
Uma classe vem a ser uma estrutura de dados que define o comportamento e
estrutura de um objeto (NAUGHTON, 1996). O Diagrama de classes é composto por
propriedades e métodos e associações existentes em outras classes, ou seja, o
relacionamento entre grupos de classes, neste diagrama a abstração da classe com
seus atributos e métodos individualmente correspondente à Modelagem de
Vocabulário, onde são definidas as classes que farão parte do diagrama, enquanto
que as definições de como as classes se relacionam e colaboram para a execução
de um determinado processo correspondente à Modelagem de Colaboração deste
diagrama. Um modelo de colaboração normalmente não enfoca os relacionamentos
entre todas as classes que são abstraídas no projeto, apenas as que colaboram de
alguma maneira para execução de um processo específico.
Este diagrama tem por objetivo apresentar uma visão externa geral das
funções e serviços que o sistema deverá oferecer aos usuários, sem se preocupar
em como essas funções serão implementadas. O Diagrama de Caso de Uso é de
grande auxilio na etapa de Análise de Requisitos, ajudando a especificar, visualizar
e documentar as características, funções e serviços do sistema. O Diagrama de
Caso de Uso tenta identificar os tipos de usuários que irão interagir com o sistema,
35
quais papéis esses usuários irão assumir e quais funções requisitadas por cada
usuário específico (GUEDES,2004).
2.9.4 Diagrama de Seqüência
Este diagrama procura determinar a seqüência de eventos que ocorrem em
um determinado processo, ou seja, quais condições devem ser satisfeita e quais
métodos devem ser disparados entre os objetos envolvidos e em que ordem durante
um processo específico. Assim, determinar a ordem em que os eventos ocorrem, as
mensagens que são enviadas, os métodos que são chamados e como os objetos
interagem entre si dentro de um determinado processo (GUEDES,2004).
2.9.5 Modelos de Desenvolvimento de Software
É uma representação abstrata do processo de desenvolvimento que define
como as etapas relativas ao desenvolvimento de software serão conduzidas e interrelacionadas para atingir o objetivo do desenvolvimento que é a obtenção de um
produto de software de alta qualidade a um custo relativamente baixo. Para
determinar a escolha das ferramentas que compõem o ciclo de vida de um software
é necessário considerar natureza do projeto e da aplicação; métodos e ferramentas
a serem usados; controles e produtos que precisam ser entregues.
Modelo de Ciclo de vida Clássico vem a ser o modelo mais antigo e o mais
amplamente usado da engenharia de software; Detalhes procedimentais e
caracterização de interface. Codificação tradução das representações do projeto
para linguagem “artificial” resultados em instruções executáveis pelo computador. O
modelo em cascada trabalha com base nos seguintes ciclos: (a) Engenharia de
Sistemas; (b) Análise de Requisitos; (c) Projeto, (d) Codificação; (e) Teste; (f)
Manutenção.
36
Modelo de Prototipação é baseado nas atividades onde projetistas e clientes
definem os objetivos gerais da composição do sistema identificam os requisitos e
definições de aspectos do sistema que serão visíveis ao usuário; Implementação
rápida do projeto; projetistas e cliente avaliam o protótipo em processo iterativo
conduzindo a várias atividades até que haja um esclarecimento das necessidades
do cliente. As atividades normalmente encontradas neste modelo são: (a) Obtenção
dos requisitos; (b) Projeto rápido; (c) Construção do protótipo; (d) Avaliação do
protótipo; (e) Refinamento do protótipo; (f) Construção do produto.
Modelo em Espiral utiliza-se das melhores características do ciclo de vida
clássico e da prototipação adicionando como elemento fundamental do processo a
análise de risco (HARROLD, 2002). O modelo citado tem suas atividades baseadas
em: (a) Planejamento; (b) Análise de risco; (c) Construção; (d) Avaliação do cliente.
No Planejamento ocorre a definição dos objetivos; Encaminhamento das alternativas
e restrições; A análise de risco possibilita a identificação de alternativas e resolução
dos riscos; A construção consiste no desenvolvimento do produto; Avaliação do
cliente permite um posicionamento do cliente em relação o produto e a determinação
e planejamento de novas fases.
Modelo de transformação fundamenta-se na idéia de que o desenvolvimento
deve ser visto como uma seqüência de passos que gradualmente transforma uma
especificação formal em um programa. Transformando os requisitos informais em
uma especificação funcional formal até que se tenham componentes de programa
que atendam as especificações. Processo que deve ser realizado com ferramentas
de otimização onde à medida que as especificações de mais detalhadas são obtidas
verifica-se quais componentes do pacote implementado faz parte destas
especificações. Ambientes automatizados como uma ferramenta CASE pode auxiliar
este processo armazenando o histórico de decisões.
Modelo Incremental tem como premissa a iteratividade que consiste em retirar
um passo da lista de controle do projeto por intermédio de realização de três etapas:
(a) Projeto; (b) Implementação; (c) Análise; O processo avança, sendo que a cada
37
etapa de avaliação, um passo é retirado da lista, até que a lista esteja
completamente vazia; a lista geral de controle do projeto gerencia todo o
desenvolvimento, definindo quais tarefas devem ser realizadas a cada iteração. A
obtenção de um sistema, mesmo incompleto num dado nível, pode oferecer ao
cliente interessantes informações que sirvam de subsídio para melhorias futuras nas
definições de requisitos para sistema (DENNING, 1992). O modelo incremental tem
a sua fundamentação na orientação a objetos e nas ferramentas de projeto UML que
são baseadas em: (a) Inicio; (b) Elaboração; (c) construção (d) Transição conforme a
ilustração da figura 11.
Figura 11 Fases do modelo Incremental
A engenharia de software pode ser vista como uma abordagem de
desenvolvimento de software elaborada com disciplina e métodos bem definidos.
2.10 DLL de Video para Windows (VFW)
Vídeo para Windows VFW, também conhecido como Video Compression
Manager (VCM) foi um framework multimídia desenvolvido pela Microsoft que
permitiu que o Microsoft Windows possa reproduzir vídeo digital. O Vídeo para
Windows foi lançado em Novembro de 1992. Essa tecnologia foi desenvolvido como
uma reação à tecnologia QuickTime, da Apple, que adicionou vídeo digital para a
plataforma Macintosh. O software incluído edição e codificação de programas para
uso com placas de entrada de vídeo. Uma versão de tempo real para visualização
de vídeos também foi disponibilizada. Originalmente lançado como um add-on
gratuito para o Windows 3.1 e Windows 3.11, que depois se tornou um componente
integrante do Windows 95 e posterior. Assim como o QuickTime, havia três
38
componentes de vídeo para Windows. A tecnologia introduziu um formato de arquivo
projetado para armazenar vídeo digital, Audio Video Interface (AVI). A tecnologia
proporcionou uma interface de programação de aplicativo que permitiu que os
desenvolvedores de software que trabalham na plataforma Windows pudessem
adicionar a capacidade de reproduzir ou manipular vídeo digital para seus próprios
aplicativos. Finalmente, incluiu um conjunto de software para reproduzir e manipular
vídeo digital: Media Player,VidCap,VidEdit,BitEdit,PalEdit e WaveEdit (Mace,1995).
A figura 12 ilustra o funcionamento de uma DLL.
Figura 12 Fluxograma de carregamento de uma DLL na memória
39
40
3 MATERIAIS E MÉTODOS
Inicialmente foi realizada a especificação do equipamento e a modelagem do
software por intermédio de diagramas UML (Linguagem de Modelagem Unificada),
implementando o funcionamento do software por intermédio de diagramas de Casos
de Uso, Classes e Seqüência. Na segunda fase foi feita uma revisão da literatura e
projeto preliminar onde foram comparados tipos diferentes de implementações para
o processamento de imagens e adequação do banco de dados e linguagem de
programação que atendam as especificações. Após seleção de uma implementação
eficaz foram codificados algoritmos capazes de realizar adequadamente as tarefas
pertinentes ao sistema. Na fase seguinte foi construído um protótipo e desenvolvido
um software de controle e a fase de validação utilizando moldes de pés de silicone.
Material
Na coleta de dados para validação do programa foram usados os seguintes
instrumentos: Microcomputador Pentium Corel To 2DUO Marca Dell para o envio do
sinal e processamento das imagens; Software Borland Builder C++ e Gerenciador de
Banco de dados Microsoft Access; Cabo de transmissão de dados paralelo com
saída DB25 macho de 1,00m de comprimento; Um circuito com fonte de 110v ou
220v de alimentação para Driver que envia pulsos para o dispositivo de
posicionamento dos espelhos; Um pé artificial de silicone; Plataforma de acrílico com
dispositivo onde foram fixados espelhos para posicionamento do LASER; Duas
engrenagens e dois motores de passo;Haste de madeira para fixação da ponteira
LASER; Base sustentadora para o pé de silicone; Câmera Digital (Web) com
resolução de 2 Mega Pixels (1600 x 1200) com clip para notebook, trinta quadros por
segundo,microfone embutido e ajuste de foco manual.
3.1 Especificação
O presente estudo consiste em desenvolver um software que seja capaz de
realizar o posicionamento de um Laser de baixa potência, direcionando o feixe de
41
luz sobre a área desejada da planta do membro podal que deverá ser simulado por
um molde de pé artificial, onde a cada movimento do laser deverá registrar um
arquivo de imagens com sua respectiva posição.
Para realização dos estímulos será projetado um sistema eletromecânico que
possuirá um circuito eletrônico ligado a um sistema de engrenagens conectado a
motores de passos que irão realizar o posicionamento de espelhos no sentido
horizontal e vertical permitindo que o Laser seja direcionado para o local
programado realizando irradiação luminosa sobre a área a ser estimulada.
O LASER a ser utilizado no presente trabalho é um diodo LASER de baixa
potência classificação de classe (IIIA) com comprimento de onda de 650nm,
colocado a uma distância de 40cm. No presente trabalho será utilizado um LASER
de aplicação contínua direcionado diretamente na região plantar do molde artificial.
Um sistema computacional deverá possuir uma interface com usuário para
realização das atividades cadastrais de possíveis pacientes. Para o posicionamento
do laser será necessário aquisição de imagens da planta podal através de uma
câmera digital que deverá transmitir a imagem adquirida para um computador
pessoal. Uma vez captada a imagem será manipulada por um microprocessador
usando técnicas de processamento de imagens digitais será realizada a reprodução
dos pés por intermédio de fotografias de seu contorno, uma imagem em tons de
cinza será gerada para armazenamento na base de dados ao definir a região onde
ocorreu a estimulação pelo LASER, software realizará os ajustes necessários para
disparar o Laser na região adequada. Após as imagens estarem devidamente
capturadas e processadas estas serão armazenadas em um banco de dados
modelo
“Microsoft
Access”
ficando
disponíveis
as
coordenadas
para
o
direcionamento do LASER para região plantar de interesse.
3.2 Especificação do Sistema
Por intermédio do levantamento de dados efetuado para confecção do
software que se teve como objetivo construir no presente trabalho detalha-se abaixo
as etapas realizadas no sistema, representadas no diagrama da figura 13 e descritas
42
conforme a seqüência a seguir; as figuras de “Stickman” colocadas como
reflexologista e assistente representam os (usuários) entidades externas ao software
devendo disparar as ações que serão efetuadas pelo programa; encontra-se o
reflexologista com os privilégios totais sobre as operações de cadastrar pacientes e
escrever ficha de anamnese do paciente e efetuar estimulação com LASER.
Assistente
Autenticar
«extend»
Cadastrar
Pacientes
Reflexologista
«extend»
«include»
Emitir
Relatórios
Cadastrar
Anamnese
Efetuar
Estimulação
à LASER
Figura-13 Caso de Uso da representação geral do sistema
A figura-14 Ilustra as classes principais para funcionamento do programa.
Abaixo a demonstração de dependência da classe que representa a tela principal do
programa FormPrinc, isso significa que sempre que ocorrer uma mudança todas as
classe serão afetadas, por exemplo se a classe FormPrinc for fechada todas as
outras serão fechadas.
FormPrinc
FrmCadastro
FrmAnamnese
FrmSenha
frmAjusteManual
FrmAutomatic
FrmRelatorio
Figura-14 Diagrama Geral de classes do sistema
O diagrama de seqüência ilustrado na figura-15 demonstra a seqüência de
eventos do processo de aplicação do LASER em um paciente. Esse diagrama da
43
representa os atores (usuários) com suas interações com sistema disparando as
funções respectivas para os objetos representados pelas figuras retangulares.
F rm D ig ita S e n h a
F rm C a d a s tro
F rm A n a m n e s e
F rm A ju s te M a n u a l
F rm A u to m a tic
A ss is ten te ou
R eflexolog ista
cm d valid asen h a()
H ab ilita op çõ es d o m en u
c m d P esq u isar()
V erific a se reg istro já exis te
M os tra d ad os d o p acien te
C on s u lta d ad os d a A n am n ese
se exis tir [cm d U p d ate()]
E xib e d ad os d a A n am n ese
c m d In s ert()
A jus teM anual()
A ju ste m an u al d as len tes
M ovim en taç ã o d as len tes
A p lic açã o d o L A S E R n a estru tra p od al
M ovim eta as len tes e fotog rafa reflexo d a lu z
T em po()
E nvioS inal()
Fotografa()
Figura-15 Diagrama de Seqüência do sistema.
3.3 Projeto Preliminar do Sistema
Para que o feixe de luz (LASER) possa efetuar o deslocamento foi
confeccionada uma plataforma contendo dois motores de passo acionadas por
sinais digitais com duas engrenagens na parte superior da plataforma, projetadas
para melhorar o deslocamento do eixo de rotação do espelho superior que possibilita
a reflexão da luz no sentido vertical. Isso será comandado por um programa que
também terá como requisito registrar as imagens geradas por uma câmera digital o
software para a operação automatizada do sistema eletromecânico através do
computador foi projetado na linguagem de programação Borland Builder C++. A
figura-16 ilustra o funcionamento geral do dispositivo que foi projetado para refletir a
luz do LASER sobre o pé.
44
Figura-16 Hardware especificado para movimentar o feixe de luz
3.4 Escolha do Banco de Dados
O Bando de Dados foi modelado usando o programa Microsoft Access versão
2007. Para a implementação do projeto a ferramenta escolhida foi SGBD MSAccess
devido a sua facilidade de instalação e manutenção em comparação ao MS-SQLServer; MySQL; InterBase. As ferramentas SGBD citadas necessitam de um
especialista para efetuar manutenção e execução de suas instruções; outro recurso
importante são as ferramentas de GUI (Graphic User Interface) no caso do MSAcess
já estão disponíveis no próprio “software” sem que seja preciso a instalação de uma
ferramenta gráfica para realização das operações e desenho do Banco de Dados.
Outra facilidade importante é que ao instalar o MS-Office o MSAcess já estará
disponível não necessitando de nenhum driver ou plugin para sua funcionalidade. A
escolha da ferramenta de desenvolvimento usada foi o Borland Builder C++ que vem
a ser uma ferramenta que possui incorporada em seu ambiente uma linguagem de
programação que tem como propriedades a rapidez na execução e compilação do
código; Portabilidade; Integridade; Orientada a Objetos e Componentes.
3.5 Projeto do Circuito Utilizado
Na fase preliminar do projeto desenvolveu-se também um esquema elétrico
do circuito que foi criado para realizar a comunicação entre Software e Hardware.
Para realização de envio de sinais que acionem as bobinas dos motores de passo
45
desenvolveu-se um esquema elétrico preliminar que possibilitou a construção de um
projeto de um circuito eletrônico que permite a comunicação entre os equipamentos
e o microprocessador. A descrição desenhada na figura 17 mostra o projeto de um
circuito que foi desenvolvido. Inicialmente o computador envia um pulso por
intermédio da porta paralela que leva os elétrons para uma chave de controle
realizada por um transistor que reconhece o sinal e reenvia para a bobina do motor
de passo, esse controle também é auxiliado por uma fonte de tensão que utiliza um
circuito integrado (CI 7812) efetuando o controle tensão.
Figura 17 Circuito de controle dos motores de passo
46
4 RESULTADOS
4.1 Projeto Detalhado O presente projeto foi elaborado contendo as seguintes etapas; aquisição da
plataforma com espelhos e motores de passo, confecção de driver para interface
hardware/software; desenvolvimento de um software para controle do banco de
dados de pacientes e dispositivos de posicionamento do LASER.
Inicialmente o sistema desenvolvido para realizar a identificação e registros
de ficha clinica do paciente apresentando a interface gráfica e algoritmos de
processamento de imagens e tratamento dos sinais enviados para o dispositivo de
movimentação dos espelhos.
O sistema engloba entradas de dados de informações cadastrais do paciente,
anamnese, configurações (ajuste das lentes do aparelho e senha), tela para
estimulação; esta função do sistema irá permitir a realização da aplicação do LASER
na superfície plantar do pé de silicone efetuando a simulação do tratamento. Esses
algoritmos estão demonstrados no fluxograma da figura 18.
47
INICIO
Entrada com login
e senha
NÃO
Verifica login
e senha
SIM
Entrada de dados
cadastrais do paciene
Entrada de dados
da anamnese
Configuração do
dispositivo de
posicionamento
das lentes
Aplicação do LASER
no pé de silicone
Gerar Imagens
referentes
ao posicionamento
da Luz
Armazena as imagens
em arquivo
FIM
Figura 18: Fluxograma de processamento dos dados do sistema
4.2 Projeto da Base de Dados
O Banco de dados projetado encontra-se com modelagem de três tabelas:
cadpac (Tabela de Cadastro de Pacientes); cadAnamnese (Tabela de registros de
Anamneses) e CadSenha (Tabela de registros das senhas) e nível de acesso. Os
níveis de acesso ao sistema são apenas dois o Master onde usuário poderá
trabalhar com todas as operações criadas no sistema e Nível convencional que
habilita apenas o cadastro de pacientes. A figura 19 mostrada abaixo identifica as
tabelas de pacientes e anamnese com seu respectivo relacionamento de dados. O
presente modelo relacionado mostra um relacionamento da segunda forma normal
onde tabela de pacientes (cadpac) possui como chave primária o campo, que não
terá o dado referente ao RG, repetido em hipótese alguma. Na segunda tabela
48
(cadAnamnese) encontra-se com o campo RG diretamente ligado com a tabela de
pacientes isso irá ajudar no processo de integridade referencial permitindo que cada
uma dessas tabela devam possuir apenas um registro referente a um determinado
paciente. Estrutura completa das tabelas conforme informação no APÊNDICE A.
Figura-19 Principais tabelas do sistema
Para a realização dos resultados de acesso ao banco de dados foram
adotados alguns passos básicos necessários por intermédio de método criado em
Builder C++, a fim manipular e aperfeiçoar tarefas de solicitação para componente
ADO como: Criar um objeto de conexão para se acesso ao banco de dados; Criar
um objeto de registros, a fim de receber os dados em seu interior, Abrir conexão;
Manipular registros passando o nome da tabela desejada ou instrução SQL como
um parâmetro; Pesquisa e processamento de dados buscados; As alterações feitas
aos dados se houver usando métodos Update; Fechar o conjunto de registros,
Fechar a conexão.
4.3 Hardware e Software para posicionamento do LASER
A plataforma construída encontra-se fixada em peças de PVC em posição
angular, de tal forma que permita que o feixe laser tenha reflexão em um ângulo de
90 graus, observou-se que como estão acoplados aos eixos dos motores,
manualmente o sistema possui recurso para efetuar ajuste em uma posição
adequada e a partir daí proceder no controle microprocessado. Os espelhos
escolhidos são do tipo "first surface", significa que logo na primeira superfície do
vidro (substrato), há uma camada ("coating") ou filme fino de alumínio depositada
com grau de rugosidade molecular, assim permite que com a incidência da luz já
ocorra reflexão, a espessura desta camada é muito fina em torno de 1micrometro, e
ainda nesta camada, deposita-se uma outra de dióxido de silício, esta tem
49
espessura mais fina, sua função é de fornecer resistência mecânica dos "coatings",
assim não ira soltar com facilidade, podendo ser limpa com um lenço de papel com
álcool etílico. Mantendo grau de reflexão deste tipo de espelho que já reflete logo na
primeira superfície que é de 98 a 99%, dependendo do grau de rugosidade da
superfície do substrato vidro.
A plataforma confeccionada irá permitir a ação do laser usando a
movimentação do espelho inferior realizando deslocamento do laser no sentido
horizontal, a cada segundo serão enviados oito pulsos fazendo com que o eixo gire
efetuando o deslocamento da luz que será refletida na superfície podal. Essa
atividade irá ocorrer conforme a ilustração da figura 20.
Figura 20 Aplicação do laser e envio dos dados
O dispositivo mostrado na figura 21 possui como a tarefa realizar a reflexão
da luz incidente proporcionando a aplicação no pé do suposto paciente.
Figura 21 Dispositivo que efetua o posicionamento do laser
50
4.4 Envio do sinal para porta paralela
Para efetuar o controle do dispositivo usando a porta paralela de
comunicação utilizou-se a tecnologia de acesso a uma DLL denominada Inpout32,
que vem a ser um mecanismo de auxilio para tratamento e envio de sinais para
porta de comunicação. Por questões de segurança as versões do windows NT/2000
e XP não permitem o acesso direto ao hardware, é necessário um driver que
converse com o núcleo (kernel) do sistema operacional para ter acesso às portas
físicas do computador. Nas versões anteriores do Microsoft Windows não há
restrição e o acesso pode ser direto, portanto, não há necessidade do uso de
drives. Dentro dessa DLL já estão inclusas as rotinas: in e out para acesso as
portas, e também o driver que faz a comunicação com o núcleo do sistema
operacional. Todas as funcionalidades encontram-se em um único arquivo de 32K.
Quando gerado o programa executável que faz uso da DLL Inpout32 para acessar a
Porta Paralela é importante que a DLL esteja no mesmo diretório da aplicação. A
figura 22 ilustra a comunicação da DLL Inpout32 com o sistema.
Figura 22 Mostra o funcionamento da DLL Inpout32
4.5 Software Desenvolvido
O sistema desenvolvido possui quatro funções principais com suas
respectivas sub-funções obtendo um total de nove funcionalidades para realizar a
51
aplicação e controle do tratamento a ser realizado. Para determinar esse processo
foram confeccionadas as seguintes funções: Pacientes onde o usuário reflexologista
irá cadastrar os dados pessoais do paciente; Configurações permite efetuar
configurações básicas para funcionamento do sistema com cadastro de novo
usuário ou troca de senha; Ajuste Manual permite com que o usuário realize os
ajustes das lentes no ponto onde será iniciada a varredura; Estimulação essa
funcionalidade realizará a aplicação do laser nos pontos desejados; Relatórios
permite extração das informações do banco de dados para confecção de relatórios
dos pacientes. A figura 23 ilustra a hierarquia das funcionalidades anteriormente
citadas.
S IS T E M A
PACIE N T E S
C ONFIG U RAÇ ÃO
E S T IM ULAÇÃ O
RE LAT Ó RIOS
Figura 23 Diagrama das principais funções encontradas no sistema
4.6 Controle da Câmera Digital
Para que sejam armazenados os registros e a verificação do posicionamento
do LASER e se registre a movimentação efetuada pelo feixe de luz foi usada uma
câmera digital que realizará a comunicação com uma DLL (avicap32) padrão
Microsoft Windows VFW (Vídeo para Windows) ativa a API (Interface de Aplicação
de Programas) que possibilita a captura de imagens da câmera em tempo real. Essa
DLL possui funções de captura e ajustes de imagens, controle de conexão com
drives do Windows para transmissão de sinais da câmera; ajuste de resolução das
imagens geradas. Para cada movimento vertical do espelho será realizado um
processamento na imagem construindo uma nova imagem em tons de cinza que
deverá ser armazenada com a trajetória da aplicação do LASER durante o período
de tratamento.
52
4.7 Programa Desenvolvido
4.7.1 Interface Gráfica
Para facilitar a navegação do sistema pelo usuário desenvolveu-se um
ambiente gráfico com objetivo de proporcionar ao usuário maior facilidade na
operação e aprendizado e entendimento das funcionalidades do sistema
apresentado. A interface exemplificada na figura 24 mostra a tela principal do
sistema após o usuário ter realizado autenticação; Essa janela irá permitir o acesso
aos itens Paciente, Configuração, Estimulação e relatórios na barra de opções e
uma pequena barra de tarefas encontra-se logo abaixo com acesso a três funções
principais do sistema cadastro de pacientes,ficha de anamnese e aplicação do laser.
Figura 24 Interface Gráfica principal do Sistema
Ao carregar a tela inicial o sistema irá solicitar a digitação seu login e senha
para realização de sua autenticação; O sistema desenvolvido possibilita um pequeno
controle de gestão de informação permitindo que o usuário principal determine o
controle por intermédio de níveis de acesso possibilitando que somente os usuários
autorizados possam navegar livremente no sistema. Esse procedimento fica
demonstrado na figura 25.
53
Figura 25 Interface para digitação de login e senha do Sistema
Após ter efetuado o desbloqueio do sistema pode-se aplicar a navegabilidade
realizando o cadastramento dos pacientes que serão atendidos. O acesso básico
para aquisição dos dados encontra-se na opção PACIENTES onde será enviado
para o Banco de Dados as informações pessoais dos pacientes e anamnese para
registro do tratamento conforme a descrição efetuada no Apêndice A. A figura 26
ilustra as opções de acesso as funcionalidades citadas.
Figura 26 Aquisição de dados pessoais e anamnese do paciente
54
Ao selecionar a operação (Dados Pessoais) o sistema irá apresentar a tela
para cadastramento dos dados conforme a ilustração da figura 26. Após a digitação
ter sido efetuada o usuário poderá enviar os dados preenchidos para o Banco de
Dados selecionando o botão de salvamento, caso o usuário manifeste a intenção de
realizar a busca a um paciente já cadastrado deverá selecionar o botão com ícone
de pesquisa ao lado do campo RG, conforme a figura 27.
Figura 27 Tela de aquisição de dados pessoais
Quando selecionada a opção (Dados Anamnese) uma janela se abre para
inserção dos dados referentes ao histórico do paciente podendo ser preenchidos
todos os dados com a opção de abertura da janela de estimulação do laser ao
realizar esse procedimento os registros processados no momento da bioestimulação
serão vinculados ao paciente selecionado. As figuras 28 e 29 ilustram a abertura das
janela de pesquisa e anamnese.
55
Figura 28 Interface de pesquisa de registros por nome do paciente
Figura 29 Aquisição de dados da ficha clinica
56
Simulação da Aplicação do LASER
Determinando-se o paciente em tratamento pode-se então efetuar a aplicação
do laser. Abre-se uma janela para registrar a imagem do procedimento de aplicação
escolhendo-se o tempo que o feixe de luz deverá irradiar a região desejada,
determinação da direção do movimento horizontal esquerdo ou direito e número de
movimentos a serem executados. Após todos os dados estarem confirmados, basta
iniciar a aplicação. A cada mudança do feixe de luz no dorso plantar do pé uma
câmera digital encontra-se monitorando os movimentos e gerando uma imagem de
registro no banco de dados correspondente a trajetória efetuada. Conforme
ilustração da figura 30.
Figura 30 Captura da Imagem durante aplicação do laser
Configurações
As configurações do sistema têm como funcionalidade as operações de
cadastro de senhas e ajuste manual das lentes do equipamento efetuando impacto
nos procedimentos executados durante escolha de operações no sistema. A figura
31 mostra a forma de executar essas operações.
57
Figura 31 Cadastro de Senha e ajuste manual das lentes
Selecionando-se a função de cadastro de senha abre-se uma janela
permitindo a criação de um novo usuário que poderá ser classificado como MASTER
ou CONVENCIONAL, escolhendo-se a opção MASTER todas as operações do
sistema serão permitidas para esse usuário; caso contrário será efetuado a liberação
somente das operações de cadastramento e consulta dos dados pessoais do
paciente figura 32.
Figura 32 Interface para cadastramento de usuário e senha
58
A função de ajuste manual objetiva-se na tarefa de realizar o posicionamento
das lentes do dispositivo, bastando o usuário efetuar um simples toque nas setas
para esquerda, direita, cima e baixo fazendo com que os espelhos se movimentem e
transportem o reflexo da luz para posição correspondente no pé do paciente. A
figura 33 mostra a tela que pode dirigir as lentes.
Figura 33 Tela de ajuste das lentes do dispositivo de reflexão
A operação de estimulação automática objetiva-se em aplicar teste e até
mesmo estimulação sem que seja necessário vincular os resultados gerados para o
Banco de Dados. Permitindo que se faça uma aplicação rápida sem a necessidade
de passar por todas as etapas de busca de dados referentes ao paciente.
Apresenta-se nesta função do sistema a interface anteriormente demonstrada na
figura 30.
Para realização do relato dos dados abre-se a função relatórios onde as
ações Exportar para arquivo XML, Dados cadastrais e Resultado do tratamento
serão apresentados. Conforme a ilustração da figura 34.
59
Figura 34 Operações de relatórios oferecidas no Sistema
A função Exportar para XML, tem como finalidade a criação de um arquivo
que poderá ser enviado para outras aplicações exemplo Excel, Oracle, MySQL e
outras
Base de dados implementadas em Access. Esse recurso possibilita
portabilidade dos dados cadastrais do paciente podendo definir os campos que
serão extraídos do Banco de Dados permitindo geração de outros relatórios com
direta interação com o arquivo XML. A figura 35 ilustra a funcionalidade citada.
Figura 35 Exportação dos dados para arquivo XML
60
A função Dados Cadastrais, tem como finalidade mostrar a visualização das
informações cadastrais do paciente permitindo consultar dados dos pacientes de
forma total ou apenas parcial, indicando o nome do paciente pode-se exibir na tela
alguns dados cadastrais desse paciente para referencia. Conforme a ilustração da
figura 36.
Figura 36 Escolha dos dados do relatório
Após selecionar o nome do paciente ou a opção “Todos Registros” pode-se
mostrar o relatório de saída na tela havendo a possibilidade de impressão, como
demonstra a figura 37.
Figura 37 Exibição dos registros do paciente
Selecionada a função Resultados do Tratamento, o sistema irá solicitar a
escolha do paciente ou “Todos Registros”. Caso haja a escolha de um registro
especificado o sistema exibe os dados do tratamento de um determinado paciente,
como demonstrado na figura 38.
61
Figura 38 Relatório de dados do tratamento executado.
4.8 Testes de validação
Os Testes de Validação tem por objetivo identificar o maior número possível
de erros nos componentes ou na solução de um sistema. Os Testes de Validação
envolvem a execução total ou parcial do software desenvolvido. Para avaliar o
presente sistema foram realizados testes de integridade referencial do banco de
dados e verificou-se que para um RG de um paciente cadastrado somente poderá
estar em uma única ficha de anamnese sendo um dos requisitos importantes para
que o controle do tratamento ocorra de maneira que o paciente possa ser
identificado no decorrer de seu tratamento; a comunicação entre o dispositivo de
movimentação dos espelhos e a irradiação luminosa por intermédio do LASER na
planta do pé essa funcionalidade vem a ser um fator determinante para a existência
do projeto, fazendo com que haja simulação de possível aplicação em um paciente
real; para cada posição irradiada pelo LASER foi armazenada em uma fotografia
tirada por uma câmera posicionada sobre a base superior da plataforma de
movimentação dos espelhos. Para realizar a validação completa do sistema
organizou-se quatro atividades de testes realizados, teste de unidade; teste
Integração; teste de sistema e teste Aceite. Teste de unidades foi realizado de forma
manual com objetivo de avaliar os requisitos pertinentes ao funcionamento prático
do sistema; verificação das especificações; estudo, análise e funcionamento das
bibliotecas e DLL utilizadas, teste de acesso e manipulação da base de dados;
62
cobertura e integridade do código; métricas para alcance das metas; detecção de
defeitos; Teste de Integração foi realizado obedecendo a seguintes premissas
verificação do circuito eletrônico realizando a movimentação das lentes na
plataforma projetada, captura do sinal da câmera digital e testando aquisição das
imagens por intermédio do software, Integração do sistema de hardware idealizado
com o software; Teste de sistema, o teste realizado nesta fase determina o
funcionamento do sistema como um todo cadastramento dos dados dos pacientes;
preenchimento da ficha de anamnese; emissão dos relatórios de dados do paciente
e aplicação do LASER gerando as imagens. Teste de aceite; efetuado com base nos
requisitos especificados para o funcionamento e validação das funcionalidades
exigidas no sistema, a realização deste processo de validação foi realizada com a
integração de todos subsistemas envolvidos, conforme o exemplo da figura-39.
Figura 39 Equipamentos usados na validação do Sistema
63
5 DISCUSSÃO
A interface criada para realizar o controle do dispositivo de reflexão do laser
apresenta como proposta sua facilidade, tamanho reduzido mobilidade e baixo custo
comparado com outros trabalhos que tem como idéia de se criar um eixo de
movimentação horizontal e vertical como no movimento dos eixos de um ploter
(aparelho que tem como função a movimentação de canetas que se deslocam nas
posições determinadas para impressão de desenhos), o sistema projetado possui
um dispositivo que irá possibilitar alem de portabilidade condições de serem usadas
em outras aplicações como em pesquisas nas áreas de bioestimulação, térmico e
ablação, aplicações onde existe possibilidade de haver deslocamento na área
irradiada do tecido biológico, a técnica utilizada não se encontra totalmente
desenvolvida; sendo apropriado em um segundo momento a submissão de teste em
seres humanos para realizar a validação do tratamento juntamente com a
modificação do dispositivo de emissão do LASER usado; No presente trabalho o
LASER usado apresenta-se em caráter estritamente experimental não tendo como
meta principal efeito terapêutico sua utilização tem como objetivo levantar uma
hipótese de que determinar a varredura aplicada a um determinado tipo de
tratamento usando LASER de baixa potência pode-se aplicar como principio o
fenômeno da reflexão, podendo ser levada em consideração como uma das opções
na tentativa de auxiliar na solução de problemas, onde se faz necessário posicionar
o laser de forma automatizada.
O sistema proposto foi desenvolvido para obter resultados no armazenamento
de dados referentes ao um paciente supostamente em tratamento usando
reflexologia, atividade caracterizada como medicina alternativa sendo apontada por
estudiosos do assunto como uma definição inadequada, pois deve-se considerar a
medicina como constituída por métodos cientificamente validados de diagnóstico e
tratamento, independente do fato de ser aplicada no oriente ou ocidente. Os
resultados obtidos neste trabalho não apresentam como proposta a solução de
problemas relacionados diretamente com a saúde do paciente e sim uma tecnologia
que tem como objetivo experimental auxiliar em futuros tratamentos onde haja
necessidade de posicionar o LASER de forma automatizada realizando o elo entre
aquisição de dados eletrônica do paciente e o equipamento terapeutico projetado.
64
Poucos trabalhos realizam uma abordagem tratando sobre reflexologia com
soluções de tecnologia da informação na área da saúde. Fato esse que causou um
atraso na informatização das organizações de saúde não sendo justificado apenas
pela dificuldade em se lidar com informações médicas. Justificando-se também pela
necessidade de criação de sistemas muito complexos, capazes de realizar múltiplas
tarefas, tais como: sistemas de imagem, sistemas de suporte a decisão,
processamento de sinais fisiológicos, prontuários de pacientes, análise e controle
das atividades médicas, além da necessidade da criação de sistemas de proteção
de dados e segurança. Propõem-se por intermédio do presente trabalho integração
destas informações tentando melhorar o atendimento e a centralização das
informações pertencentes ao paciente.
O hardware projetado tem a função de enviar sinais temporizados para a
porta de comunicação paralela do PC, isso demanda que o computador a ser usada
obrigatoriamente deve possuir esse equipamento. Podendo causar transtornos caso
essa especificação não seja observada, a proposta de melhoria para que não ocorra
esse tipo de problema será determinar em um segundo momento, o envio de
informações para porta de comunicação USB (Universal Serial Bus) permitindo que
qualquer PC com o sistema devidamente instalado possa realizar as tarefas
desenvolvidas permitindo melhor qualidade e eficiência dos resultados.
65
6 CONCLUSÃO
Os principais objetivos do presente trabalho tiveram como base a construção
de um Sistema controlado por computador, constituído de um mecanismo para o
direcionamento do raio laser usando dois espelhos móveis e o Software para
controle do posicionamento com base em Processamento Digital de Imagens que
foram alcançados em sua totalidade. Criou-se um banco de dados para registro das
informações pertinentes as imagens podais e aos dados referentes aos pacientes
que deverão estar armazenados, com mecanismos de segurança. As imagens foram
capturadas por intermédio de uma câmera fotográfica digital de baixo custo e
processamento das imagens realizadas em computador pessoal sem a necessidade
de se adquirir um sistema de processamento de alto custo.
66
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69
ROCHKIND, S. Central nervous System transplantation benefited by Low-power
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RUSS JOHN C. The Image Processing São Paulo: Handbook, 2006.
SÁNCHEZ, M. E. C. El láser de media potencia y sus aplicaciones em medicina.
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SASAKI, K.; OHSHIRO, T. ROLE of Low Reactive-level Laser Therapy (LLT) in
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WILDI, Theodore. Electrical Machines, drives and power systems. 2ed. New
York: Prentice Hall: 1991. 727p.
APÊNDICE A: ESTRUTURA DE TABELAS DO BANCO DE DADOS
70
C:\Trabalhos\ProgDissMestrado\SELBP.mdb
domingo, 5 de junho de 2011
Tabela: cadpac (Cadastro de Pacientes)
Página: 1
Colunas
Nome do Campo
Id
Cadrg
Cadnome
Caddatanasc
Cadsexo
Cadfone
Cadendereco
Cadbairro
CadCep
Cadprof
cadFonerec
CadCor
Tipo
Inteiro longo
Texto
Texto
Texto
Texto
Texto
Texto
Texto
Texto
Texto
Texto
Texto
Tamanho
4
20
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
C:\Trabalhos\ProgDissMestrado\SELBP.mdb
Descrição
Identificação do registro (Auto Numeração)
RG
Nome do Paciente
Data de Nascimento
Sexo do Paciente
Telefone
Endereço
Bairro
Cep
Profissão
Telefone de Recados
Cor da Pele
domingo, 5 de junho de 2011
Tabela: cadAnamnese (Ficha de Anamnese)
Página: 2
Colunas
Nome do Campo
id
anarg
anaMedicacao
anaPressao
anaintestinais
anadorescabeca
anastress
anadigestao
anafisico
anavitaminico
analingua
anapele
anasistemaendo
Anacirurgias
anaalimentacao
anaolhos
anapeso
anameridiano
anaresultado
anaImagem
anavImg
Tipo
Inteiro longo
Texto
Texto
Texto
Texto
Texto
Texto
Texto
Texto
Texto
Texto
Texto
Texto
Texto
Texto
Texto
Texto
Texto
Memorando
Texto
Texto
Tamanho
4
20
255
10
255
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
C:\Trabalhos\ProgDissMestrado\SELBP.mdb
Descrição
Identificação do registro (Auto Numeração)
RG do paciente
Dados da Medicação
Pressão Sanguínea
Problemas Intestinais
Dores de Cabeça
Stress do paciente
Digestão Boa, Regular e Ruim
Prática de exercícios físicos
Suplementos vitamínicos
Estado da língua do paciente
Situação da pele e unhas do paciente
Sistemas endócrinos
Se Já fez alguma cirurgia
Tipo de alimentação do paciente
Estado dos olhos do paciente
Peso do paciente
Meridianos relativos ao paciente
Resultado do tratamento
Imagem do Pé do Paciente (Caminho das Imagens)
Controle se existe ou não a Imagem na tabela
domingo, 5 de junho de 2011
Tabela: cadSenha (Cadastro de Senhas)
Página: 3
Colunas
Nome do Campo
Tipo
Tamanho
Descrição
71
idsenha
usuario
senha
nivelacesso
Inteiro longo
Texto
Texto
Texto
4
60
50
1
Identificador da senha
Nome do Usuário
Senha do Usuário
Nível de acesso (Hierarquia de usuário)