Maximum entropy, fractal dimension and lacunarity in quantification of cellular rejection in myocardial biopsy of patients submitted to heart transplantation

This paper presents a method for the quantification of cellular rejection in endomyocardial biopsies of patients submitted to heart transplant. The model is based on automatic multilevel thresholding, which employs histogram quantification techniques, histogram slope percentage analysis and the calculation of maximum entropy. The structures were quantified with the aid of the multi-scale fractal dimension and lacunarity for the identification of behavior patterns in myocardial cellular rejection in order to determine the most adequate treatment for each case.

Synthesis and crystal phase evaluation of hydroxylapatite using the rietveld-maximum entropy method

Bioceramic systems based on hydroxylapatite (HAP) are an important class of bioactive materials that may promote bone regeneration. The aim of this research was to evaluate how the stoichiometry of HAP influences its microstructural properties when diagnosed using the combined Rietveld method and Maximum entropy method (MEM). The Rietveld Method (RM) is recognizably a powerful tool used to obtain structural and microstructural information of polycrystalline samples analyzed by x-ray diffraction. Latterly have combined the RM with the maximum entropy method (MEM), with the goal of improve structural refinement results. The MEM provides high resolution maps of electron density and their analysis leave the accurate localization of atoms inside of unit cell. Like that, cycles Rietveld-MEM allow an excellent structural refinement In this work, a hydroxylapatite sample obtained by emulsion method had its structure refined using one cycle Rietveld-MEM with x-ray diffraction data. The indices obtained in initial refinement was Rwp = 7.50%, Re = 6.56%, S - 1.14% e RB = 1.03%. After MEM refinement and electron densities maps analysis to correction of atomics positions, the news indicators of Rietveld refinement quality was Rwp = 7.35%, Re = 6.56%, S = 1.12% and RB = 0.75%. The excellent result obtained to RB shows the efficiency of MEM as auxiliary in the refinement of structure of hydroxylapatite by RM.

Predicting the potential distribution of the alien invasive American bullfrog (Lithobates catesbeianus) in Brazil

The non-native invasive anuran Lithobates catesbeianus is presently distributed in Brazil, especially in the Atlantic Rainforest biodiversity hotspot. Here, we use a maximum entropy ecological niche modeling algorithm (i) to model the North American native geographic distribution of this species and (ii) to project that model onto the whole of Brazil. After applying a threshold value that balances commission and omission errors, the projection results suggested high probabilities of occurrence mostly in southern and southeastern Brazil. We also present the first report on the species known distribution in Brazil, showing good agreement with model predictions. If the predictive map is interpreted as depicting invasiveness potential of L. catesbeianus, strategies to prevent further invasion in Brazil should be focused especially in the Atlantic Rainforest biodiversity hotspot.

Multiscale Fractal Descriptors and Polynomial Classifier for Partial Pixels Identification in Regions of Interest of Mammographic Images

Computer systems are used to support breast cancer diagnosis, with decisions taken from measurements carried out in regions of interest (ROIs). We show that support decisions obtained from square or rectangular ROIs can to include background regions with different behavior of healthy or diseased tissues. In this study, the background regions were identified as Partial Pixels (PP), obtained with a multilevel method of segmentation based on maximum entropy. The behaviors of healthy, diseased and partial tissues were quantified by fractal dimension and multiscale lacunarity, calculated through signatures of textures. The separability of groups was achieved using a polynomial classifier. The polynomials have powerful approximation properties as classifiers to treat characteristics linearly separable or not. This proposed method allowed quantifying the ROIs investigated and demonstrated that different behaviors are obtained, with distinctions of 90% for images obtained in the Cranio-caudal (CC) and Mediolateral Oblique (MLO) views.

Automatic segmentation of digital images applied in cardiac medical images

The digital image processing has been applied in several areas, especially where it is necessary use tools for feature extraction and to get patterns of the studied images. In an initial stage, the segmentation is used to separate the image in parts that represents a interest object, that may be used in a specific study. There are several methods that intends to perform such task, but is difficult to find a method that can easily adapt to different type of images, that often are very complex or specific. To resolve this problem, this project aims to presents a adaptable segmentation method, that can be applied to different type of images, providing an better segmentation. The proposed method is based in a model of automatic multilevel thresholding and considers techniques of group histogram quantization, analysis of the histogram slope percentage and calculation of maximum entropy to define the threshold. The technique was applied to segment the cell core and potential rejection of tissue in myocardial images of biopsies from cardiac transplant. The results are significant in comparison with those provided by one of the best known segmentation methods available in the literature. © 2010 IEEE.

Estimativa espaço-temporal da superfície potenciométrica do sistema aqüífero guarani na cidade de Ribeirão Preto (SP), Brasil

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Uma contribuição para a otimização de portfólios de séries heteroscedásticas usando projeto de experimento de misturas: uma abordagem do desirability aplicada a modelos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análises estrutural, nanoestrutural, e quantitativa de fases em materiais cerâmicos de interesse tecnológico, utilizando difração de raios X pelo método do pó

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Algorithms for automatic segmentation of bovine embryos produced

In vitro production has been employed in bovine embryos and quantification of lipids is fundamental to understand the metabolism of these embryos. This paper presents a unsupervised segmentation method for histological images of bovine embryos. In this method, the anisotropic filter was used in the differents RGB components. After pre-processing step, the thresholding technique based on maximum entropy was applied to separate lipid droplets in the histological slides in different stages: early cleavage, morula and blastocyst. In the postprocessing step, false positives are removed using the connected components technique that identify regions with excess of dye near pellucid zone. The proposed segmentation method was applied in 30 histological images of bovine embryos. Experiments were performed with the images and statistical measures of sensitivity, specificity and accuracy were calculated based on reference images (gold standard). The value of accuracy of the proposed method was 96% with standard deviation of 3%.

Mathematical analysis of maximum power generated by photovoltaic systems and fitting curves for standard test conditions

The rural electrification is characterized by geographical dispersion of the population, low consumption, high investment by consumers and high cost. Moreover, solar radiation constitutes an inexhaustible source of energy and in its conversion into electricity photovoltaic panels are used. In this study, equations were adjusted to field conditions presented by the manufacturer for current and power of small photovoltaic systems. The mathematical analysis was performed on the photovoltaic rural system I- 100 from ISOFOTON, with power 300 Wp, located at the Experimental Farm Lageado of FCA/UNESP. For the development of such equations, the circuitry of photovoltaic cells has been studied to apply iterative numerical methods for the determination of electrical parameters and possible errors in the appropriate equations in the literature to reality. Therefore, a simulation of a photovoltaic panel was proposed through mathematical equations that were adjusted according to the data of local radiation. The results have presented equations that provide real answers to the user and may assist in the design of these systems, once calculated that the maximum power limit ensures a supply of energy generated. This real sizing helps establishing the possible applications of solar energy to the rural producer and informing the real possibilities of generating electricity from the sun.

Períodos de interferência das plantas daninhas na cultura da cana-de-açúcar: III - capim-braquiária (Brachiaria decumbens) e capim-colonião (Panicum maximum)

Um experimento foi conduzido em São João da Boa Vista-SP, com o objetivo de determinar o período anterior à interferência (PAI) e o período total de prevenção à interferência (PTPI) das plantas daninhas na cultura da cana-de-açúcar. A cana foi plantada em abril de 1995, na época de plantio caracterizada por maior deficiência hídrica. A comunidade infestante presente foi variada, sendo Brachiaria decumbens e Panicum maximum as espécies mais importantes. Essa comunidade tendeu a apresentar acúmulo crescente de matéria seca durante todo o período de avaliação e reduziu em até 40% a produtividade de colmos da cana-de-açúcar. A cultura conviveu com a comunidade infestante até 74 dias após o plantio, sem sofrer redução significativa na produtividade (PAI). O período mínimo de controle para garantir a produtividade foi de 127 DAP (PTPI). Dessa forma, o controle das plantas daninhas foi crítico no período compreendido entre 74 e 127 dias após o plantio.

Control of Brachiaria decumbens and Panicum maximum by S-metolachlor as influenced by the occurrence of rain and amount of sugarcane straw on the soil

Com o objetivo de estudar o controle em pré-emergência de Brachiaria decumbens e Panicum maximum pelo herbicida S-metolachlor em função do intervalo de tempo entre a aplicação e a ocorrência de chuva e da quantidade de palha de cana-de-açúcar na superfície do solo, dois experimentos foram desenvolvidos em vasos mantidos em casa de vegetação. No primeiro, foram estudadas cinco quantidades de palha sobre o solo (0, 3, 6, 10 e 15 t ha-1) e cinco dosagens de S-metolachlor (0; 0,96; 1,44; 1,92 e 2,40 kg ha-1). No outro, foram avaliadas duas quantidades de palha sobre o solo (0 e 10 t ha-1) e sete intervalos de tempo entre a aplicação de S-metolachlor e a simulação de chuva (1 dia antes; logo após; 4, 8, 12, 16 e 20 dias após a aplicação). As dosagens de S-metolachlor não foram afetadas pelos níveis de palha na superfície do solo. Além disso, sem a manutenção de palha sobre o solo, o controle das plantas daninhas pelo herbicida S-metolachlor não foi influenciado pelos intervalos de tempo entre a aplicação e a simulação de chuva, até 20 dias. Com 10 t ha-1 de palha, o controle de B. decumbens e P. maximum pelo S-metolachlor não foi prejudicado quando choveu até 12 dias da sua aplicação ou um dia antes, mas, nesse caso apenas para P. maximum.

S-metolachlor efficacy on the control of Brachiaria decumbens, Digitaria horizontalis, and Panicum maximum in mechanically green harvested sugarcane

Objetivou-se com este trabalho avaliar o controle em pré-emergência de Brachiaria decumbens, Digitaria horizontalis e Panicum maximum pelo herbicida S-metolachlor aplicado em pré-emergência em área de cana-de-açúcar colhida mecanicamente sem queima prévia das plantas, com e sem palha sobre o solo. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições, em esquema de parcela subdividida 7 x 2. Nas parcelas, foram estudados cinco tratamentos de herbicidas (S-metolachlor a 1,44, 1,92 e 2,40 kg ha-1; clomazone a 1,20 kg ha-1; e isoxaflutole a 0,188 kg ha-1) e duas testemunhas sem aplicação. Nas subparcelas, foi avaliada a manutenção ou não da palha de cana na superfície do solo. A eficácia do herbicida S-metolachlor não foi prejudicada pela presença de 14 ou 20 t ha-1 de palha de cana sobre o solo. Com a manutenção da palha, a dosagem de S-metolachlor para o controle adequado das plantas daninhas foi de 1,44kgha-1. No ambiente sem palha, o S-metolachlor controlou B. decumbens, D. horizontalis e P. maximum nas dosagens de 1.92, 1.44 e 1.92kgha-1, respectivamente. Nas duas condições de palha, os herbicidas clomazone e isoxaflutole foram eficazes para as espécies estudadas. O S-metolachlor não causou nenhum sintoma visível de intoxicação à cana-de-açúcar. O clomazone e o isoxaflutole ocasionaram injúrias visuais às plantas de cana. Os herbicidas estudados não afetaram o número de colmos viáveis por m², a altura e o diâmetro de colmos.

Efeito do consórcio de milho com Panicum maximum na comunidade infestante e na cultura da soja em rotação

Objetivou-se com este trabalho estudar os efeitos do consórcio de milho com colonião (Panicum maximum cv. Aruana) na infestação de plantas daninhas e na cultura da soja em rotação. O experimento foi realizado em campo, no período de dezembro de 2008 a abril de 2010, em área experimental da UNESP, campus de Jaboticabal-SP. Utilizou-se o delineamento em blocos ao acaso, com quatro repetições, em esquema de parcela subdividida. Foram estudadas duas formas de semeadura (a lanço e em linha) de colonião nas parcelas e quatro quantidades de sementes (200, 400, 600 e 800 pontos de valor cultural - PVC) nas subparcelas, além de três testemunhas, representadas pelo monocultivo das espécies, como tratamentos adicionais. O cultivo consorciado não afetou o desenvolvimento do milho, comparado ao milho solteiro. Embora na colheita do milho houvesse maior matéria seca e densidade de plantas de colonião com a semeadura de 800 PVC, antes da semeadura da soja o acúmulo de massa não diferiu entre os tratamentos de consórcio. Portanto, a semeadura de 200 PVC de sementes de colonião, a lanço ou em linha, foi suficiente para a manutenção de quantidade (9,1 t ha-1) adequada de palha sobre o solo. Antecedendo a semeadura da soja, a infestação de plantas daninhas na testemunha de milho solteiro foi maior do que nos tratamentos de consórcio e nas testemunhas da forrageira solteira (a lanço e em linha). O mesmo foi observado para densidade de plantas daninhas após a instalação da cultura. Os sistemas de consórcio de milho com colonião não interferiram em nenhuma característica avaliada na cultura da soja cultivada em rotação. da mesma forma, não foi observada diferença entre os tratamentos de consórcios e a testemunha de milho em monocultivo para produção de grãos de soja.

Efeito de adjuvantes na calda e do estádio de desenvolvimento das plantas, no controle do capim-colonião (Panicum maximum) com glyphosate

O objetivo do presente trabalho foi estudar a possibilidade da redução de dosagens de glyphosate (N-(fosfonometil)-glicina) em função de aumentos na quantidade de óleo vegetal e uréia adicionados como adjuvantes à calda. Além disso, avaliou-se o efeito desse herbicida aplicado isolado ou combinado com os adjuvantes, em três estádios de crescimento do capim-colonião. Os experimentos foram instalados nas entrelinhas de pomares de citros, variedade Pera Rio, do município de Barretos/SP, com altas infestações de capim-colonião, no ano de 1990. Testou-se o glyphosate isolado, na dosagem de 1,8 kg/ha de equivalente ácido (e.a.) e nas dosagens de 1,44, 1,08 e 0,72 kg/ha, adicionadas de 1,0, 2,0 e 3,0 l/ha de óleo vegetal e utilizou-se uma testemunha, tratada apenas com água. As plantas de capim-colonião mediam 1,5 m de altura. em outro experimento, o herbicida foi testado isoladamente na dosagem de 1,08 kg e.a./ha, e combinado com 2 l/ha de óleo vegetal ou 0,3% de uréia, sob os três estádios de crescimento do capim-colonião: a) 0,6m de altura e início do florescimento e frutificação; b) 1,5m de altura, florescimento e frutificação plenos; c) 0,5m de altura, na forma de rebrota da touceira após roçada da planta adulta, início de florescimento e frutificação. A adição de 2 l/ha de óleo vegetal na calda de pulverização, permitiu redução de 0,72 kg/ha do e.a. do glyphosate, sem prejuízos para o controle em relação a aplicação isolada na dosagem de 1,80 kg/ha. Nas mesmas condições, a adição de 0,2% de uréia proporcionou redução de 0,36 kg/ha do e.a. do herbicida. O controle sempre foi menor quando as plantas estavam mais velhas, o que pode ser resolvido com a aplicação dos produtos sobre a rebrota de tais plantas, após a roçada. A aplicação do herbicida, isolado ou com aditivos, no início do florescimento e frutificação das plantas, quer seja no seu desenvolvimento inicial ou após a brotação da soqueira, promoveu a inviabilização das sementes produzidas, diminuindo sensivelmente o número de dissemínulos viáveis no banco de sementes dessa espécie, presentes no solo.