Para a aquisição dos dados de pupilometria foram executados 4 protocolos distintos que descrevem procedimentos não invasivos: um protocolo em que o estímulo é o flash; outro em que o estímulo é o gelo; outro em que se medem sinais basais e, por isso, não foi aplicado qualquer tipo de estímulo; e finalmente, o último em que se adquire, em simultâneo com a pupilometria, dados de ECG.
Todos estes protocolos têm em comum uma fase de pré-aquisição: a fase da preparação do indivíduo. Nesta fase, procedeu-se a uma explicação sintética do exame. De seguida, o indivíduo senta-se, coloca a cabeça sobre o suporte mecânico posicionado em frente da câmara (Figura 4.2), e é coberto por um pano preto, completamente opaco, que evita a entrada da luz ambiente da sala no pupilómetro. Feito isto, procederam-se aos ajustes de modo a que,
Figura 4.1 - Pupilómetro utilizado nas aquisições. Do lado esquerdo é representada a parte mecânica do pupilómetro. Do lado direito é representado todo o sistema óptico do pupilómetro. 1 - pano opaco; 2 - suporte mecânico de queixo; 3 - suporte mecânico de testa; 4 - espelho; 5 - parafuso lateral de deslocamento horizontal; 6 - parafuso lateral de deslocamento vertical; 7 - câmara; 8 - lente de zoom; 9 - polarizador da lente; 10 - polarizador do iluminador; 11 – iluminador; 12 - estroboscópio.
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31 por um lado, o indivíduo se encontrasse confortável, e por outro, que a pupila fosse completamente detectada e bem visualizada no software de visualização da interface GigE, o Jai SDK and control tools. Estes ajustes foram feitos com o auxílio dos parafusos laterais, que permitem o movimento vertical e horizontal do suporte mecânico, e com o auxílio do zoom e dos polarizadores, que permitem, respectivamente, ajustar a distância óptima a que o equipamento funciona e controlar a quantidade de luz na imagem. O software Jai SDK and control tools permite visualizar e gravar as imagens da aquisição, assim como pré-definir o número de imagens por cada aquisição, e por conseguinte, definir o tempo da aquisição.
Nesta fase de preparação dos indivíduos, também lhes foi pedido que, durante a aquisição, fixassem um determinado ponto que lhe fosse confortável, evitassem mexer a cabeça e que mantivessem o olho aberto o mais possível, evitando movimentos oculares intermitentes.
4.3.1.1
Pupilometria com o estímulo do flash
Após a fase de pré-aquisição concluída, iniciou-se a aquisição do pupilograma, onde ocorreram dois tipos de estímulos: o estímulo sonoro, para que o sujeito pudesse relaxar a pálpebra, e o estímulo luminoso sob a forma de flash, para que fosse possível induzir uma reacção pupilar. Relativamente às condições de iluminação, a sala encontrava-se completamente escura e não existia nenhum tipo de iluminação no espaço físico do pupilómetro.
Neste protocolo foram utilizados o software de aquisição PCD (Pupil Contour Detector) (Figura 4.3), desenvolvido por Gonçalo Leal, e o software Jai SDK and control tools. Através do módulo de aquisição é possível registar o tempo em que cada estímulo ocorre num ficheiro .txt, bem como definir o modo de actuação de ambos os estímulos, se aleatórios ou se regularmente espaçados entre um intervalo de tempo pré-definido.
Durante o período de aquisição deste protocolo, ocorreram aleatoriamente 2 estímulos de flash e um número indefinido de sinais para o sujeito relaxar a pálpebra.
É importante salientar que quase todos os dados relativos a este protocolo foram adquiridos e pré-processados por Gonçalo Leal, numa fase anterior à realização deste projecto.
Capítulo 4 - Procedimento Experimental Procedimentos
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4.3.1.2
Pupilometria com o estímulo do gelo
Neste protocolo, depois da fase de preparação, iniciou-se a aquisição do pupilograma, recorrendo à utilização do software Jai SDK and control tools. É importante frisar que neste protocolo, além da iluminação infravermelha característica do pupilómetro utilizado, o espaço físico do pupilómetro foi também iluminado, de forma uniforme, com uma luz de 12 volts e 2 amperes de intensidade. Isto permitiu que a pupila não se encontrasse muito dilata num estado normal de repouso, como estaria sem esta iluminação de 12 volts.
Todos os voluntários do grupo G2 foram sujeitos a pelo menos 3 séries de aquisições, com a
duração de cerca de 31 segundos, durante as quais se aplicaram estímulos frios. Em cada uma destas aquisições, foram aplicados dois estímulos, com cerca de 1 segundo cada, onde a pessoa que controlava o exame submergia a mão direita de cada voluntário num recipiente com água fria (gelo fundente) (Figura 4.4). Os estímulos foram aplicados de forma aleatória, sem que os indivíduos o soubessem, de modo a evitar algum tipo de reacção pupilar decorrente da expectativa ou da antecipação ao estímulo. Fez-se uso de um cronómetro, com o objectivo de se registarem os instantes em que os estímulos ocorriam.
De forma a evitar distorções no sinal adquirido durante o período da resposta pupilar aos estímulos, foram tidos cuidados relativamente aos instantes da relaxação das pálpebras e da aplicação dos estímulos. Por um lado, foi pedido aos voluntários que apenas relaxassem as pálpebras aquando da indicação da pessoa que controlava o exame e que não o fizessem de maneira alguma logo após a aplicação do estímulo: a relaxação apenas deveria acontecer cerca de três ou quatro segundos depois da aplicação do estímulo. Por outro lado, os estímulo apenas puderam ser aplicados alguns segundos depois da última relaxação, de forma a que o
Capítulo 4 - Procedimento Experimental Procedimentos
33 estímulo não fosse aplicado durante a resposta pupilar decorrente do fecho e consequente abertura do olho.
Relativamente às condições da sala, esta encontrava-se em silêncio e sob as condições de iluminação natural.
4.3.1.3
Pupilometria sem estímulos
Todos os indivíduos do grupo G2 foram também sujeitos a aquisições basais, em que não foi
aplicado qualquer tipo de estímulo. Cada uma destas aquisições teve a duração de cerca de 31 segundos, tempo durante o qual os indivíduos apenas tinham que fixar um ponto e evitar movimentos oculares e movimentos com a cabeça. Tal como no protocolo anterior, a sala encontrava-se em silêncio e sob as condições de iluminação natural.
4.3.1.4
Pupilometria simultânea com electrocardiograma
Alguns dos indivíduos do grupo G2 realizaram também o protocolo em que se adquiriramdados de electrocardiograma (ECG), em simultâneo com a aquisição de pupilometria de sinais basais ou sinais com estímulos de gelo. Assim, além da medição da variação da área pupilar, mediram-se os potenciais gerados pela actividade eléctrica do coração.
Neste protocolo, além do que foi já referido na secção 4.3.1 relativamente à fase de pré- preparação do indivíduo, ainda se colocaram os eléctrodos do equipamento de aquisição de ECG (EcgPlux) sobre a zona do tórax dos indivíduos, do lado esquerdo (Figura 4.5). Este equipamento, cedido pela empresa PLUX, está associado a um baixo nível de ruído, apresentando uma taxa de aquisição de 1000 Hz [43].
Concluída a fase de pré-aquisição, iniciou-se a aquisição simultânea de pupilometria e de ECG. Nesta última, foi utilizado o módulo de aquisição do software OpenSignals que permitiu visualizar e gravar num documento .txt os sinais à saída do conversor analógico-digital ( analog- to-digital converter, ADC), o bioPlux.
Figura 4.4 - Representação das aquisições com estímulos de gelo. Na primeira imagem (da esquerda) é representado o indivíduo na sua fase de adaptação ao equipamento. Na segunda imagem é representada a fase de aquisição, sem a aplicação do estímulo. Na terceira imagem, é representado um instante posterior da aquisição, onde ocorreu a aplicação do estímulo (representação da mão do indivíduo voluntário a ser emergida no recipiente com gelo fundente pela pessoa que controla a aquisição).
Capítulo 4 - Procedimento Experimental Procedimentos
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É importante referir que as aquisições simultâneas de pupilometria de sinais com estímulos de gelo e de sinais basais foram efectuadas tal como descrito nas secções 4.3.1.2 e 4.3.1.3, respectivamente.