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A Doença de Alzheimer (DA), em seu exercício clínico, por ainda não possuir marcadores de diagnóstico precisos, está condicionada à avaliação médica para determinar a hipótese principal geradora da doença. Este trabalho tem por finalidade investigar o comportamento e os parâmetros de resposta da pupila em um grupo de pacientes com a Doença de Alzheimer e correlacionar com outro grupo sem o quadro clínico da doença. O método de investigação proposto é a pupilometria dinâmica embarcada num protótipo portátil, que consiste numa análise não invasiva para aferir de forma dinâmica o tamanho e outros parâmetros da pupila durante um ciclo pupilar utilizando um estímulo luminoso PLR. A análise de biomarcadores é promissora nesse cenário, uma vez que o diagnóstico da doença ocorre muito frequentemente quando o quadro já indica um comprometimento cognitivo do paciente, estágio esse considerado não mais inicial. A grande vantagem desse trabalho, com relação aos demais desse mesmo âmbito, é que a análise via software da pupilometria foi desenvolvida e embarcada numa linguagem computacional de código aberto em um dispositivo (minicomputador) portátil de baixíssimo custo. Alzheimer's Disease (AD), in its clinical exercise, because it does not yet possess accurate diagnostic markers, is conditioned to the medical evaluation to determine a main generator of the hebratic disease. This study aims to investigate the behavior and response parameter of the pupil in a group of patients with Alzheimer's disease and to correlate with another group without the clinical picture of the disease. The proposed method of research is the Dynamic Pupilometry embedded in a portable prototype, which consists of a non-invasive analysis to dynamically measure the size and other parameters of the pupil during a pupillary cycle using a PLR luminous stimulus. A biomarkers analysis is promising in this scenario, since the diagnosis of the disease, much less important, when it comes to a condition that already knows a patient's cognitive impairment, a stage that is considered no more initial. A pupilometry software analysis program was developed and embedded in the open source computing language in a very low cost portable device (minicomputer). Dissertação (Mestrado)

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais The study of the pupil\'s movements (contraction and dilatation) has a significant clinical interest because it is used as a method of evaluating both, the human visual system and nervous system. This paper presents a technique that can make the human pupil tracking in real time, both the position and the diameter. That is crucial in extracting parameters related to pupillary movements, and these help in diagnosis of various diseases, among other applications. The suggested technique uses the information of the pupil found in the previous frame, size and position, that are used in an algorithm that aims to reduce the time spent on the next frame tracking. Using this procedure it is possible to make the human pupil tracking in real time, in some cases with an average of up to 140 frames per second. Comparisons with other studies were performed both, for the processing time of each frame and for accuracy in pupil\'s location and diameter found in each image . The pupil\'s position tracking is crucial in extracting parameters related to pupillary movements, and these help in diagnosis of various diseases, among other applications. The present work does not track only the diameter but also the position of the pupil in real time. O estudo dos movimentos (contração e dilatação) da pupila tem interesse clínico relevante, pois é utilizado como método de avaliação tanto do sistema visual humano quanto do sistema nervoso. Este trabalho apresenta uma técnica para efetuar o rastreamento tanto da posição quanto do diâmetro da pupila humana em tempo real. A técnica sugerida utiliza as informações da pupila encontrada no frame anterior, tamanho e posição, que são utilizadas em um algoritmo que objetiva a redução do tempo gasto no rastreamento do próximo frame. Utilizando este algoritmo é possível efetuar o rastreamento da posição e tamanho da pupila humana em tempo real e em alguns casos com uma média de até 140 frames por segundo. Foram realizadas comparações com outros trabalhos tanto em relação a tempo de processamento de cada frame, quanto em precisão na localização e diâmetro da pupila encontrada em cada imagem. O rastreamento do diâmetro da pupila é fundamental na extração de parâmetros relacionados aos movimentos pupilares, e estes auxiliam no diagnósticos de diversas doenças, entre outras aplicações. O presente trabalho faz não só o rastreamento do diâmetro mas também da posição da pupila em tempo real. Mestre em Ciências

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The study of the pupil\'s movements has signicant clinical interest because it acts as an objective indicator of retinal sensitivity to light and, consequently, of the optic nerve. Its permanent oscillation is the result of balance between opposing ows of the sympathetic and parasympathetic nervous system. The pupil\'s state of an individual allows the diagnosis of various diseases, including sleep disorders (narcolepsy), schizophrenia, Alzheimer\'s, among others. This project presents a stable prototype device capable of tracking in video, the pupil area and detects its variation on a time scale due to the lighting in uence. The implemented tracking algorithm in a simple interface program is based on the detection method of contour, where the pupil is approximated by circles frame by frame, using the Hough transform for circles. All observed variables had the expected behavior when compared with their main theoretical models. The initial size of the pupil in relation to the iris, before the light stimulus, was between 24 and 39%, and the highest values for lighting around the red (550 - 650 nm) and green (450 - 600 nm). The same relationship for the situation of maximum constriction was between 17 and 26%. The average latency time ranged from 388 to 110 ms, while the average latency to maximum constriction ranged from 2 s to 500 ms. The speed of constriction varied from 0:75 to 3:6 mm=s while the speed of expansion ranged from 0:25 to 1:47 mm=s. Both rates reached the highest values in the intermediate light intensities referring to the lights around the red (550 - 650 nm) and green (450 - 600 nm), conrming the relationship with the maximum amplitude. O estudo dos movimentos da pupila tem interesse clínico relevante, pois essa atua como um indicador objetivo da sensibilidade da retina à luz e, por consequência, do nervo óptico. A sua oscilação permanente é resultado do equilíbrio entre os uxos opostos do sistema nervoso simpático e parassimpático. O estado da pupila de um indivíduo permite o diagnóstico de varias doenças, entre as quais distúrbios do sono (narcolepsia), esquizofrenia, Alzheimer, entre outras. Este trabalho apresenta o protótipo de um equipamento estável capaz de rastrear, em vídeo, a área da pupila e detectar sua variação em uma escala temporal devido à inuência da iluminação. O algoritmo de rastreamento implementado em um programa de interface simples baseia-se no método de detecção de contorno, onde a pupila é aproximada por circunferências frame a frame, utilizando a transformada circular de Hough. Todas as variáveis observadas tiveram o comportamento esperado quando comparadas com seus principais modelos teóricos. O tamanho inicial da pupila em relação à íris, antes do estímulo luminoso, ficou entre 24 e 39%, sendo os maiores valores referentes a iluminação em torno do vermelho (550-650 nm) e do verde (450-600 nm). A mesma relação para a situação de máxima constrição ficou entre 17 e 26%. O tempo médio de latência variou de 388 a 110 ms, enquanto o tempo médio de latência para a máxima constrição variou de 2 s a 500 ms. A velocidade de constrição variou de 0; 75 a 3; 6 mm=s enquanto a velocidade de dilatação variou de 0; 25 a 1; 47 mm=s. Ambas as velocidades alcançaram os maiores valores nas intensidades luminosas intermediarias, referentes as iluminações em torno do vermelho (550-650 nm) e do verde (450-600 nm), comprovando a relação com a máxima amplitude. Mestre em Ciências