Galerkin finite element method for incompressible thermofluid flows framed within the bond graph theory

In this paper a bond graph methodology is used to model incompressible fluid flows with viscous and thermal effects. The distinctive characteristic of these flows is the role of pressure, which does not behave as a state variable but as a function that must act in such a way that the resulting velocity field has divergence zero. Velocity and entropy per unit volume are used as independent variables for a single-phase, single-component flow. Time-dependent nodal values and interpolation functions are introduced to represent the flow field, from which nodal vectors of velocity and entropy are defined as state variables. The system for momentum and continuity equations is coincident with the one obtained by using the Galerkin method for the weak formulation of the problem in finite elements. The integral incompressibility constraint is derived based on the integral conservation of mechanical energy. The weak formulation for thermal energy equation is modeled with true bond graph elements in terms of nodal vectors of temperature and entropy rates, resulting a Petrov-Galerkin method. The resulting bond graph shows the coupling between mechanical and thermal energy domains through the viscous dissipation term. All kind of boundary conditions are handled consistently and can be represented as generalized effort or flow sources. A procedure for causality assignment is derived for the resulting graph, satisfying the Second principle of Thermodynamics. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Optimization and Complexity Reduction of Switch-Reconfigured Antennas Using Graph Models

This letter addresses the optimization and complexity reduction of switch-reconfigured antennas. A new optimization technique based on graph models is investigated. This technique is used to minimize the redundancy in a reconfigurable antenna structure and reduce its complexity. A graph modeling rule for switch-reconfigured antennas is proposed, and examples are presented.

Characterization of rat behavior in the elevated plus-maze using a directed graph

The elevated plus-maze is a device widely used to assess rodent anxiety under the effect of several treatments, including pharmacological agents. The animal is placed at the center of the apparatus, which consists of two open arms and two arms enclosed by walls, and the number of entries and duration of stay in each arm are measured for a 5-min exposure period. The effect of an anxiolytic drug is to increase the percentage of time spent and number of entries into the open arms. In this work, we propose a new measure of anxiety levels in the rat submitted to the elevated plus-maze. We represented the spatial structure of the elevated plus-maze in terms of a directed graph and studied the statistics of the rat`s transitions between the nodes of the graph. By counting the number of times each transition is made and ordering them in descending frequency we represented the rat`s behavior in a rank-frequency plot. Our results suggest that the curves obtained under different pharmacological conditions can be well fitted by a power law with an exponent sensitive to both the drug type and the dose used. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Designing Novel Antitrypanosomal Agents from a Mixed Graph-Theoretical Substructural Approach

Chagas disease is nowadays the most serious parasitic health problem. This disease is caused by Trypanosoma cruzi. The great number of deaths and the insufficient effectiveness of drugs against this parasite have alarmed the scientific community worldwide. In an attempt to overcome this problem, a model for the design and prediction of new antitrypanosomal agents was obtained. This used a mixed approach, containing simple descriptors based on fragments and topological substructural molecular design descriptors. A data set was made up of 188 compounds, 99 of them characterized an antitrypanosomal activity and 88 compounds that belong to other pharmaceutical categories. The model showed sensitivity, specificity and accuracy values above 85%. Quantitative fragmental contributions were also calculated. Then, and to confirm the quality of the model, 15 structures of molecules tested as antitrypanosomal compounds (that we did not include in this study) were predicted, taking into account the information on the abovementioned calculated fragmental contributions. The model showed an accuracy of 100% which means that the ""in silico"" methodology developed by our team is promising for the rational design of new antitrypanosomal drugs. (C) 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Comput Chem 31: 882-894. 2010

Design of novel antituberculosis compounds using graph-theoretical and substructural approaches

The increasing resistance of Mycobacterium tuberculosis to the existing drugs has alarmed the worldwide scientific community. In an attempt to overcome this problem, two models for the design and prediction of new antituberculosis agents were obtained. The first used a mixed approach, containing descriptors based on fragments and the topological substructural molecular design approach (TOPS-MODE) descriptors. The other model used a combination of two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) descriptors. A data set of 167 compounds with great structural variability, 72 of them antituberculosis agents and 95 compounds belonging to other pharmaceutical categories, was analyzed. The first model showed sensitivity, specificity, and accuracy values above 80% and the second one showed values higher than 75% for these statistical indices. Subsequently, 12 structures of imidazoles not included in this study were designed, taking into account the two models. In both cases accuracy was 100%, showing that the methodology in silico developed by us is promising for the rational design of antituberculosis drugs.

Características sociodemográficas da mortalidade por câncer de boca em Bauru, SP, no período de 1991 a 2001: uso de geoprocessamento

O objetivo deste estudo foi avaliar as taxas de mortalidade por câncer de boca no período de 1991-2001, no município de Bauru-SP. A fonte de informação utilizada para o reconhecimento e seleção da população-alvo foram Certidões de Óbito dos Cartórios do município de Bauru com dados relativos ao período 1991-2001. Foram coletadas informações referentes a sexo, idade, localização da lesão e endereço. A coleta dos endereços visou à identificação no mapa do município de Bauru da localização geográfica do domicílio. Utilizando ferramentas do geoprocessamento, foi feita a inserção no mapa dos casos identificados. Foram registrados 67 casos de morte por câncer de boca na cidade de Bauru entre 1991 e 2001, com maiores taxas no sexo masculino e sexta década de vida. A análise da distribuição espacial mostra que a maioria dos casos encontra-se próxima à linha férrea que corta o município e foi responsável, em grande parte, pela ocupação territorial pela população, sendo esta também uma área que abrange os bairros mais antigos do município. O câncer de boca constitui importante causa de óbito no município, requerendo um planejamento de ações georreferenciadas pelo sistema local de saúde.

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.

Estudo das características cefalométricas em adolescentes brasileiros portadores de Padrão Face Longa

OBJETIVO: definir valores cefalométricos esqueléticos e dentários para adolescentes brasileiros com Padrão Face Longa. MÉTODOS: a amostra foi constituída de telerradiografias em norma lateral de 30 pacientes com Face Longa, sendo 17 do sexo feminino e 13 do masculino; e 30 pacientes face Padrão I, 15 do sexo masculino e 15 do feminino, no estágio de dentadura permanente durante a adolescência. As características do Padrão Face Longa foram definidas clinicamente, pela análise facial. As seguintes grandezas cefalométricas foram avaliadas: (1) Comportamento sagital das bases apicais (SNA, SNB, ANB, NAP, Co-A, Co-Gn); (2) Comportamento vertical das bases apicais (SN.PP, SN.PM, ângulo goníaco, AFAT, AFAI, AFAM, AFP, AFATperp, AFAIperp); (3) Comportamento dentoalveolar (1-PP, 6-PP, 1-PM, 6-PM, 1.PP, IMPA); e (4) Proporção entre as alturas faciais (AFAIPerp/AFATPerp, AFAI/AFAT, AFAM/AFAI). RESULTADOS E CONCLUSÕES: o erro vertical na Face Longa concentra-se no terço inferior. A maxila apresenta uma maior altura dentoalveolar e a mandíbula, com morfologia mais vertical, mostra maior rotação no sentido horário. Essas características morfológicas e espaciais acarretam alterações sagitais e verticais no esqueleto e alterações verticais dentoalveolares. No sentido sagital, os ângulos de convexidade facial estão aumentados. No sentido vertical, as alturas faciais anteriores total e inferior estão aumentadas. O componente dentoalveolar está mais longo.

Influência da expansão rápida da maxila na rizólise dos caninos decíduos usados como ancoragem

OBJETIVOS: o presente estudo radiográfico, retrospectivo e longitudinal objetivou determinar se a ancoragem do aparelho expansor fixo tipo Haas, modificado para as dentaduras decídua e mista, interfere na velocidade de rizólise e esfoliação dos caninos decíduos. MÉTODOS: foi feita uma avaliação quantitativa da rizólise do canino decíduo mediante a medição do comprimento coroa-ápice dos caninos decíduos superiores, dos lados direito e esquerdo. Para essa avaliação, 24 crianças submetidas à expansão rápida da maxila (ERM) na dentadura decídua ou no início da dentadura mista foram comparadas com 15 crianças que não passaram por esse procedimento. A medição do comprimento coroa-ápice dos caninos decíduos foi realizada com o programa computadorizado CEF-X Cefalometria Digital, produzido pela CDT Informática, que permitiu calibrar o tamanho dos dentes pela uniformização das imagens radiográficas digitalizadas. RESULTADOS: os dados estatísticos revelaram que não houve diferença na velocidade de rizólise dos caninos decíduos entre as crianças do grupo controle e as do grupo submetido à ERM. CONCLUSÕES: é possível inferir que o aparelho expansor fixo tipo Haas ancorado em dentes decíduos não influencia a rizólise dos caninos decíduos usados como ancoragem.

Dimensões dos arcos dentários na má oclusão Classe II, divisão 1, com deficiência mandibular

OBJETIVO: identificar alterações dimensionais nos arcos dentários superior e inferior na má oclusão Classe II, divisão 1, com deficiência mandibular (Padrão esquelético II). MÉTODOS: 48 pacientes com má oclusão Classe II, igualmente divididos quanto ao gênero, foram comparados com 51 indivíduos com oclusão normal, sendo 22 do gênero masculino e 29 do gênero feminino. Todos os 99 indivíduos estavam no estágio de dentadura permanente, com os segundos molares permanentes irrompidos ou em irrupção, com idade média de 12 anos e 5 meses (desvio-padrão de 1 ano e 3 meses), numa faixa etária oscilando entre 11 anos e 4 meses e 20 anos. CONCLUSÃO: os resultados permitem concluir que, na má oclusão Classe II, divisão 1 com deficiência mandibular, o arco dentário superior encontra-se alterado, mostrando-se atrésico e mais longo, enquanto o arco dentário inferior é pouco influenciado pela discrepância sagital de Classe II.

Correlação entre padrão facial e relação sagital entre os arcos dentários no estágio de dentadura decídua: considerações epidemiológicas

OBJETIVO: A inter-relação oclusão e morfologia facial é fundamental para o diagnóstico e planejamento em ortodontia, bem como para determinação do prognóstico de tratamento. De um modo geral, a relação sagital entre os arcos dentários (Classe) tende a refletir o comportamento sagital do esqueleto facial (Padrão). O presente trabalho avalia a correlação entre as características morfológicas sagitais da face (Padrão) e da oclusão (Classe) no estágio de dentadura decídua. METODOLOGIA: A amostra foi composta por 2009 crianças, entre 03 e 06 anos de idade, no período de dentadura decídua completa, de 20 pré-escolas do Município de Bauru - SP. Os resultados demonstraram uma correlação estreita entre o Padrão facial e a Classe. No Padrão I predominou a Classe I (62,99%), seguida pela Classe II (35,82%) e Classe III (1,18%). No Padrão II, a Classe II foi predominante (81,35%) acompanhada de uma incidência baixa de Classe I (18,64%). No Padrão III, a Classe III estava presente em 50% das crianças, seguida pela Classe I, em 48,64%, e Classe II, em 1,35%. RESULTADOS: A expectativa se comprovou. Há uma tendência da Classe acompanhar o Padrão, desde o estágio de dentadura decídua. Isso foi mais explícito no Padrão II. Os resultados também esclarecem que a oclusão guarda alguma independência em relação ao Padrão. CONCLUSÃO: A maior heterogeneidade na distribuição das Classes ficou para os Padrões I e III. No Padrão II, as Classes se comportaram de forma mais homogênea, com mais de 80% das crianças exibindo Classe II.

Photographic assessment of nasal morphology following rapid maxillary expansion in children

OBJECTIVE: The aim of the present study was to use facial analysis to determine the effects of rapid maxillary expansion (RME) on nasal morphology in children in the stages of primary and mixed dentition, with posterior cross-bite. MATERIAL AND METHODS: Facial photographs (front view and profile) of 60 patients in the pre-expansion period, immediate post-expansion period and one year following rapid maxillary expansion with a Haas appliance were evaluated on 2 occasions by 3 experienced orthodontists independently, with a 2-week interval between evaluations. The examiners were instructed to assess nasal morphology and had no knowledge regarding the content of the study. Intraexaminer and interexaminer agreement (assessed using the Kappa statistic) was acceptable. RESULTS: From the analysis of the mode of the examiners' findings, no alterations in nasal morphology occurred regarding the following aspects: dorsum of nose, alar base, nasal width of middle third and nasal base. Alterations were only detected in the nasolabial angle in 1.64% of the patients between the pre-expansion and immediate post-expansion photographs. In 4.92% of the patients between the immediate post-expansion period and 1 year following expansion; and in 6.56% of the patients between the pre-expansion period and one year following expansion. CONCLUSIONS: RME performed on children in stages of primary and mixed dentition did not have any impact on nasal morphology, as assessed using facial analysis.

Variabilidade amostral das séries mensais de precipitação pluvial em duas regiões do Brasil: Pelotas-RS e Campinas-SP

O presente trabalho avaliou a variabilidade amostral dos parâmetros da distribuição gama, relativos a séries mensais de precipitação pluvial, nas regiões de Campinas-SP e Pelotas-RS, que têm dados para os períodos de 1890-2006 e 1890-2005, respectivamente. Assim, os espaços amostrais considerados foram de 58, 39 e 29 anos para Campinas e 58 e 29 anos para Pelotas. As análises foram feitas usando o teste da razão da máxima verossimilhança. Os resultados apontaram significativas alterações amostrais. Não houve indicações de tendências contínuas (redução ou aumento) no regime mensal de precipitação pluvial na região de Campinas-SP. Em contrapartida, esse teste indicou, para a localidade de Pelotas-RS, tendência de elevação no regime desse elemento meteorológico ocorrida entre as amostras relativas aos anos de 1948 a 1976 e 1977 a 2005.

Um modelo estocástico combinado de previsão sazonal para a precipitação no Brasil

Este artigo discute um modelo de previsão combinada para a realização de prognósticos climáticos na escala sazonal. Nele, previsões pontuais de modelos estocásticos são agregadas para obter as melhores projeções no tempo. Utilizam-se modelos estocásticos autoregressivos integrados a médias móveis, de suavização exponencial e previsões por análise de correlações canônicas. O controle de qualidade das previsões é feito através da análise dos resíduos e da avaliação do percentual de redução da variância não-explicada da modelagem combinada em relação às previsões dos modelos individuais. Exemplos da aplicação desses conceitos em modelos desenvolvidos no Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) mostram bons resultados e ilustram que as previsões do modelo combinado, superam na maior parte dos casos a de cada modelo componente, quando comparadas aos dados observados.