Clustering and diffusion in a symplectic map lattice with non-local coupling

We study a symplectic chain with a non-local form of coupling by means of a standard map lattice where the interaction strength decreases with the lattice distance as a power-law, in Such a way that one can pass continuously from a local (nearest-neighbor) to a global (mean-field) type of coupling. We investigate the formation of map clusters, or spatially coherent structures generated by the system dynamics. Such clusters are found to be related to stickiness of chaotic phase-space trajectories near periodic island remnants, and also to the behavior of the diffusion coefficient. An approximate two-dimensional map is derived to explain some of the features of this connection. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Application of computed tomography images in the evaluation of magnetic nanoparticles biodistribution

In this work we evaluate the effectiveness of computed tomography images as a tool to determine magnetic nanoparticle biodistribution over biological tissues. For this purpose, tomography images for magnetic nanoparticles, composed of Fe(3)O(4), coated with 2,3-dimercaptosuccinic acid (DMSA), were generated at several material concentrations. The comparison of CT numbers, calculated from these images generated at clinical conditions, with typical CT numbers for biological tissues, shows that the detection of nanoparticle in most tissues is only possible for high material concentrations. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

A study of the relaxation dynamics in a quadrupolar NMR system using Quantum State Tomography

This article reports a relaxation study in an oriented system containing spin 3/2 nuclei using quantum state tomography (QST). The use of QST allowed evaluating the time evolution of all density matrix elements starting from several initial states. Using an appropriated treatment based on the Redfield theory, the relaxation rate of each density matrix element was measured and the reduced spectral densities that describe the system relaxation were determined. All the experimental data could be well described assuming pure quadrupolar relaxation and reduced spectral densities corresponding to a superposition of slow and fast motions. The data were also analyzed in the context of Quantum Information Processing, where the coherence loss of each qubit of the system was determined using the partial trace operation. (C) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

Refraction corrected transmission ultrasound computed tomography for application in breast imaging

Purpose: We present an iterative framework for CT reconstruction from transmission ultrasound data which accurately and efficiently models the strong refraction effects that occur in our target application: Imaging the female breast. Methods: Our refractive ray tracing framework has its foundation in the fast marching method (FNMM) and it allows an accurate as well as efficient modeling of curved rays. We also describe a novel regularization scheme that yields further significant reconstruction quality improvements. A final contribution is the development of a realistic anthropomorphic digital breast phantom based on the NIH Visible Female data set. Results: Our system is able to resolve very fine details even in the presence of significant noise, and it reconstructs both sound speed and attenuation data. Excellent correspondence with a traditional, but significantly more computationally expensive wave equation solver is achieved. Conclusions: Apart from the accurate modeling of curved rays, decisive factors have also been our regularization scheme and the high-quality interpolation filter we have used. An added benefit of our framework is that it accelerates well on GPUs where we have shown that clinical 3D reconstruction speeds on the order of minutes are possible.

On a product formula for the Conley-Zelmder index of symplectic paths and its applications

Using invariance by fixed-endpoints homotopies and a generalized notion of symplectic Cayley transform, we prove a product formula for the Conley-Zehnder index of continuous paths with arbitrary endpoints in the symplectic group. We discuss two applications of the formula, to the metaplectic group and to periodic solutions of Hamiltonian systems.

Twisted conjugacy classes in symplectic groups, mapping class groups and braid groups (with an appendix written jointly with Francois Dahmani)

We prove that the symplectic group Sp(2n, Z) and the mapping class group Mod(S) of a compact surface S satisfy the R(infinity) property. We also show that B(n)(S), the full braid group on n-strings of a surface S, satisfies the R(infinity) property in the cases where S is either the compact disk D, or the sphere S(2). This means that for any automorphism phi of G, where G is one of the above groups, the number of twisted phi-conjugacy classes is infinite.

Morfologia alveolar sob a perspectiva da tomografia computadorizada: definindo os limites biológicos para a movimentação dentária

INTRODUÇÃO: a tomografia computadorizada (TC) permite a visualização do osso alveolar que recobre os dentes por vestibular e lingual. OBJETIVO: o propósito deste estudo foi expor e discutir as implicações da morfologia do osso alveolar, visualizado por meio da TC, sobre o diagnóstico e plano de tratamento ortodôntico. MÉTODOS: foram descritas as evidências sobre a inter-relação entre características dentofaciais e a morfologia das tábuas ósseas vestibular e lingual, assim como evidências sobre a repercussão da movimentação ortodôntica sobre o nível e espessura dessas estruturas periodontais. RESULTADOS: pacientes adultos podem apresentar deiscências ósseas previamente ao tratamento ortodôntico, principalmente na região dos incisivos inferiores. Os pacientes com padrão de crescimento vertical parecem apresentar menor espessura das tábuas ósseas vestibular e lingual no nível do ápice dos dentes permanentes, comparados a pacientes com padrão de crescimento horizontal. O movimento dentário vestibulolingual descentraliza os dentes do rebordo alveolar e ocasiona deiscências ósseas. CONCLUSÃO: a morfologia do rebordo alveolar constitui um fator limitante para a movimentação dentária e deve ser considerada, de forma individual, na realização do plano de tratamento ortodôntico.

Reprodutibilidade das mensurações da espessura das tábuas ósseas na tomografia computadorizada Cone-Beam utilizando diferentes protocolos de aquisição de imagem

INTRODUÇÃO: quanto menor a dimensão do voxel, maior a nitidez da imagem de tomografia computadorizada Cone-Beam (TCCB), porém, maior a dose de radiação emitida. OBJETIVOS: avaliar e comparar a reprodutibilidade da mensuração da espessura das tábuas ósseas vestibular e lingual em imagens de TCCB, utilizando diferentes protocolos de aquisição de imagem com variação da dimensão do voxel. MÉTODOS: exames de TCCB foram tomados de 12 mandíbulas humanas secas, com dimensão do voxel de 0,2; 0,3 e 0,4mm, no aparelho i-CAT Cone-Beam 3-D Dental Imaging System. No software i-CAT Viewer, foi mensurada a espessura das tábuas ósseas vestibular e lingual, em um corte axial passando 12mm acima do forame mentoniano do lado direito. A reprodutibilidade intraexaminador foi avaliada por meio da aplicação do teste t pareado. Para a comparação interexaminadores, foi utilizado o teste t independente. Os resultados foram considerados com o nível de significância de 5%. RESULTADOS: observou-se uma excelente reprodutibilidade interexaminadores para os três protocolos avaliados. A reprodutibilidade intraexaminadores foi muito boa, com exceção de algumas regiões dos dentes anteriores, que mostraram diferenças estatisticamente significativas, independentemente da dimensão do voxel. CONCLUSÃO: a mensuração da espessura das tábuas ósseas vestibular e lingual em imagens de TCCB mostrou boa precisão para exames obtidos com voxel de 0,2; 0,3 ou 0,4mm. A reprodutibilidade das mensurações na região anterior da mandíbula foi mais crítica do que na região posterior.

Avaliação da inclinação dentária no tratamento compensatório do padrão II com tomografia computadorizada

OBJETIVO: avaliar as alterações nas inclinações dos dentes anteriores causadas pelo tratamento ortodôntico, utilizando-se aparelho Straight-Wire, prescrição II Capelozza, antes e após a fase de nivelamento com fios ortodônticos de aço de secção retangular. MÉTODOS: foram selecionados 17 indivíduos adultos de padrão facial II, má oclusão Classe II, indicados para tratamento ortodôntico compensatório. As inclinações dos dentes anteriores foram avaliadas em três tempos clínicos, após o uso dos fios ortodônticos de diâmetros 0,020" (T1); 0,019" x 0,025" (T2) e 0,021" x 0,025" (T3), através de exames de tomografia computadorizada. Empregou-se a análise de variância de Friedman, com nível de significância de 5%, na comparação entre os tempos. RESULTADOS: observou-se que o fios retangulares empregados não foram capazes de produzir uma mudança significativa na mediana da inclinação dentária, exceto por uma discreta alteração nos incisivos laterais inferiores (p<0,05). Por outro lado, constatou-se que a variação das inclinações observadas era menor no fio retangular 0,021" x 0,025", principalmente para os incisivos superiores (p<0,001). CONCLUSÃO: fios retangulares 0,021" x 0,025" produzem uma maior homogeneidade no grau de variação na inclinação dos incisivos superiores, embora sem mudança significativa na sua mediana.

Padronização de um método para mensuração das tábuas ósseas vestibular e lingual dos maxilares na Tomografia Computadorizada de Feixe Cônico (Cone Beam)

INTRODUÇÃO: a espessura das tábuas ósseas que recobrem os dentes por vestibular e lingual constitui um dos fatores limitantes da movimentação dentária. O avanço tecnológico em Imaginologia permitiu avaliar detalhadamente essas regiões anatômicas por meio da utilização da tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC). OBJETIVO: descrever e padronizar, pormenorizadamente, um método para mensuração das tábuas ósseas vestibular e lingual dos maxilares nas imagens de tomografia computadorizada de feixe cônico. METODOLOGIA: a padronização digital da posição da imagem da face deve constituir o primeiro passo antes da seleção dos cortes de TCFC. Dois cortes axiais de cada maxilar foram empregados para a mensuração da espessura do osso alveolar vestibular e lingual. Utilizou-se como referência a junção cemento-esmalte dos primeiros molares permanentes, tanto na arcada superior quanto na inferior. RESULTADOS: cortes axiais paralelos ao plano palatino foram indicados para avaliação quantitativa do osso alveolar na maxila. Na arcada inferior, os cortes axiais devem ser paralelos ao plano oclusal funcional. CONCLUSÃO: o método descrito apresenta reprodutibilidade para utilização em pesquisas, assim como para a avaliação clínica das repercussões periodontais da movimentação dentária, ao permitir a comparação de imagens pré e pós-tratamento.

Orbital abscess after facial trauma

This paper reports a rare case of acute severe orbital abscess manifested 2 days after a facial trauma without bone fracture in a 20-year-old Afro-American female. The symptoms worsened within the 24 h prior to hospital admission resulting in visual disturbances such as diplopia and photophobia. The clinical findings at the first consultation included fever, periorbital swelling and redness, ptosis, proptosis and limitation of ocular movements upwards, downwards, to the right and to the left. Computed tomography scan showed proptosis with considerable soft tissue swelling on the left side and no fracture was evidenced in the facial skeleton, including the zygomatic-orbital complex. After hospital admission and antibiotic therapy intravenously the patient was conducted to the operation room and submitted to incision and drainage under general anesthesia. The orbit was approached thorough both eyelids and the maxillary sinus was reached only through the Caldwell-Luc approach. The postoperative period was uneventful and the rapid improvement of symptoms was remarkable. Visual acuity and ocular motility returned to the normal ranges within 2 days after the surgical intervention. After 12 postoperative days, the patient presented with significative improvement in the ptosis and proptosis, and acceptable scars.

Visibility of the mandibular canal on CBCT crosssectional images

The identification of the mandibular canal (MC) is an important prerequisite for surgical procedures involving the posterior mandible. Cone beam computed tomography (CBCT) represents an advance in imaging technology, but distinguishing the MC from surrounding structures may remain a delicate task. OBJECTIVES: The aim of this study was to assess the visibility of the MC in different regions on CBCT cross-sectional images. MATERIAL AND METHODS: CBCT cross-sectional images of 58 patients (116 hemi-mandibles) were analyzed, and the visibility of the MC in different regions was assessed. RESULTS: The MC was clearly visible in 53% of the hemi-mandibles. Difficult and very difficult visualizations were registered in 25% and 22% of the hemi-mandibles, respectively. The visibility of the MC on distal regions was superior when compared to regions closer to the mental foramen. No differences were found between edentulous and tooth-bearing areas. CONCLUSIONS: The MC presents an overall satisfactory visibility on CBCT cross-sectional images in most cases. However, the discrimination of the canal from its surrounds becomes less obvious towards the mental foramen region when cross-sectional images are individually analyzed.

Alterações dimensionais do côndilo mandibular em indivíduos de 3 a 20 anos de idade usando tomografia computadorizada de feixe cônico: um estudo preliminar

INTRODUÇÃO: o exame de tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC) oferece excelente representação dos tecidos duros da articulação temporomandibular (ATM). OBJETIVO: investigar as alterações morfológicas do côndilo mandibular, da infância à idade adulta, utilizando a TCFC. MÉTODOS: um estudo transversal foi conduzido envolvendo 36 côndilos de 18 indivíduos com idades variando entre 3 e 20 anos. As imagens dos côndilos foram obtidas por meio do sistema i-CAT e medidas com uma ferramenta do programa específica para ATM, que permite cortes perpendiculares à cabeça do côndilo, com correção individual em função das diferenças angulares de cada um. As maiores distâncias nas vistas lateral e frontal foram consideradas tanto para os côndilos do lado direto como para os do lado esquerdo. RESULTADOS: a dimensão lateral do côndilo mandibular parece ser estabelecida de maneira precoce, sofrendo poucas alterações com o passar dos anos, enquanto a dimensão frontal tende a aumentar. Assimetrias entre o côndilo esquerdo e o direito foram comumente observadas; no entanto, tais diferenças não apresentaram significância estatística para as vistas lateral (P=0,815) e frontal (P=0,374). CONCLUSÕES: os côndilos apresentaram simetria com relação ao tamanho, sendo observado crescimento apenas na dimensão frontal Os resultados sugerem que a TCFC constitui-se numa ferramenta útil na mensuração e avaliação das dimensões condilares.

Medidas lineares dos estágios de desenvolvimento da dentição permanente humana usando Tomografia Computadorizada de Feixe Cônico: um estudo preliminar

OBJETIVO: determinar as medidas lineares dos estágios de desenvolvimento da dentição permanente humana, usando tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC). MÉTODOS: este estudo foi desenvolvido a partir de bancos de dados de clínicas radiológicas privadas, envolvendo 18 pacientes (13 do sexo masculino, 5 do sexo feminino, com idades variando entre 3 e 20 anos). As imagens das TCFC foram obtidas por meio do sistema i-CAT e medidas com uma função específica do programa desse mesmo sistema. Duzentos e trinta e oito dentes foram analisados, em diferentes estágios de desenvolvimento, nos planos coronal e sagital. O método foi baseado na delimitação e mensuração das distâncias entre pontos anatômicos correspondentes ao desenvolvimento das coroas e raízes dentárias. A partir dos valores obtidos, pôde-se desenvolver um modelo quantitativo para se avaliar os estágios inicial e final de desenvolvimento para todos os grupos dentários. RESULTADOS E CONCLUSÕES: as medidas obtidas dos diferentes grupos dentários estão de acordo com as estimativas das investigações publicadas previamente. As imagens por TCFC dos diferentes estágios de desenvolvimento podem contribuir no diagnóstico, planejamento e resultado dos tratamentos em diversas especialidades odontológicas. As dimensões das coroas e das raízes dentárias podem ter importantes aplicações clínicas e em pesquisas, constituindo uma técnica não invasiva que contribui com estudos in vivo. Entretanto, mais estudos são recomendados a fim de minimizar possíveis variáveis metodológicas.