Design of microchannel free-space optical interconnects based on vertical-cavity surface-emitting laser arrays

We investigate the design of free-space optical interconnects (FSOIs) based on arrays of vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs), microlenses, and photodetectors. We explain the effect of the modal structure of a multimodeVCSEL beam on the performance of a FSOI with microchannel architecture. A Gaussian-beam diffraction model is used in combination with the experimentally obtained spectrally resolved VCSEL beam profiles to determine the optical channel crosstalk and the signal-to-noise ratio (SNR) in the system. The dependence of the SNR on the feature parameters of a FSOI is investigated. We found that the presence of higher-order modes reduces the SNR and the maximum feasible interconnect distance. We also found that the positioning of a VCSEL array relative to the transmitter microlens has a significant impact on the SNR and the maximum feasible interconnect distance. Our analysis shows that the departure from the traditional confocal system yields several advantages including the extended interconnect distance and/or improved SNR. The results show that FSOIs based on multimode VCSELs can be efficiently utilized in both chip-level and board-level interconnects. (C) 2002 Optical Society of America.

Behavior of argon gas release from manganese oxide minerals as revealed by Ar-40/Ar-39 laser incremental heating analysis

Manganese oxides in association with paleo-weathering may provide significant insights into the multiple factors affecting the formation and evolution of weathering profiles, such as temperature, precipitation, and biodiversity. Laser probe step-heating analysis of supergene hollandite and cryptomelane samples collected from central Queensland, Australia, yield well-defined plateaus and consistent isochron ages, confirming the feasibility, dating very-fined supergene manganese oxides by Ar-40/(39) Ar technique. Two distinct structural sites hosting Ar isotopes can be identified in light of their degassing behaviors obtained by incremental heating analyses. The first site, releasing its gas fraction at the laser power 0.2-0.4 W, yields primarily Ar-40(atm), Ar-38(atm), and Ar-36(atm), (atmospheric Ar isotopes). The second sites yield predominantly Ar-40* (radiogenic Ar-40), Ar-39(K), and Ar-38(K) (nucleogenic components), at similar to0.5-1.0 W. There is no significant Ar gas released at the laser power higher than 1.0 W, indicating the breakdown of the tunnel sites hosting the radiogenic and nucleogenic components. The excellent match between the degassing behaviors of Ar-40*, Ar-39(K), and Ar-38(K) suggests that these isotopes occupy the same crystallographic sites and that Ar-39(K) loss from the tunnel site by recoil during neutron irradiation and/or bake-out procedure preceding isotopic analysis does not occur. Present investigation supports that neither the overwhelming atmospheric Ar-40 nor the very-fined nature of the supergene manganese oxides poses problems in extracting meaningful weathering geo-chronological information by analyzing supergene manganese oxides minerals.

Modelling the activated sludge flocculation process combining laser light diffraction particle sizing and population balance modelling (PBM)

A technique based on laser light diffraction is shown to be successful in collecting on-line experimental data. Time series of floc size distributions (FSD) under different shear rates (G) and calcium additions were collected. The steady state mass mean diameter decreased with increasing shear rate G and increased when calcium additions exceeded 8 mg/l. A so-called population balance model (PBM) was used to describe the experimental data, This kind of model describes both aggregation and breakage through birth and death terms. A discretised PBM was used since analytical solutions of the integro-partial differential equations are non-existing. Despite the complexity of the model, only 2 parameters need to be estimated: the aggregation rate and the breakage rate. The model seems, however, to lack flexibility. Also, the description of the floc size distribution (FSD) in time is not accurate.

The current status of laser applications in dentistry

A range of lasers. is now available for use in dentistry. This paper summarizes key current and emerging applications, for lasers in clinical practice. A major diagnostic application of low power lasers is the detection of caries, using fluorescence elicited from hydroxyapatite or from bacterial by-products. Laser fluorescence is an effective method for detecting and quantifying incipient occlusal and cervical,carious lesions, and with further refinement could be used in the, same manner for proximal lesions. Photoactivated dye techniques have been developed which use low power lasers to elicit a photochemical reaction, Photoactivated dye techniques' can be used to disinfect root canals, periodontal pockets, cavity preparations and sites of peri-implantitis. Using similar principles, more powerful lasers tan be used for photodynamic therapy in the treatment of malignancies of the oral mucosa. Laser-driven photochemical reactions can also be used for tooth whitening. In combination with fluoride, laser irradiation can improve the resistance of tooth structure to demineralization, and this application is of particular benefit for susceptible sites in high caries risk patients. Laser technology for caries' removal, cavity preparation and soft tissue surgery is at a high state of refinement, having had several decades of development up to the present time. Used in conjunction with or as a replacement for traditional methods, it is expected that specific laser technologies will become an essential component of contemporary dental practice over the next decade.

Use of confocal scanning laser microscopy to measure the concentrations of aerial and penetrative hyphae during growth of Rhizopus oligosporus on a solid surface

In order to develop a method for use in investigations of spatial biomass distribution in solid-state fermentation systems, confocal scanning laser microscopy was used to determine the concentrations of aerial and penetrative biomass against height and depth above and below the substrate surface, during growth of Rhizopus oligosporus on potato dextrose agar. Penetrative hyphae had penetrated to a depth of 0.445 cm by 64 h and showed rhizoid morphology, in which the maximum biomass concentration, of 4.45 mg dry wt cm(-3), occurred at a depth of 0.075 cm. For aerial biomass the maximum density of 39.54 mg dry wt(-3) occurred at the substrate surface. For both aerial and penetrative biomass, there were two distinct regions in which the biomass concentration decayed exponentially with distance from the surface. For aerial biomass, the first exponential decay region was up to 0.1 cm height. The second region above the height of 0.1 cm corresponded to that in which sporangiophores dominated. This work lays the foundation for deeper studies into what controls the growth of fungal hyphae above and below the surfaces of solid substrates. (C) Wiley Periodicals, Inc.

Quantum theory of the far-off-resonance continuous-wave Raman laser: Heisenberg-Langevin approach

We present the quantum theory of the far-off-resonance continuous-wave Raman laser using the Heisenberg-Langevin approach. We show that the simplified quantum Langevin equations for this system are mathematically identical to those of the nondegenerate optical parametric oscillator in the time domain with the following associations: pump pump, Stokes signal, and Raman coherence idler. We derive analytical results for both the steady-state behavior and the time-dependent noise spectra, using standard linearization procedures. In the semiclassical limit, these results match with previous purely semiclassical treatments, which yield excellent agreement with experimental observations. The analytical time-dependent results predict perfect photon statistics conversion from the pump to the Stokes and nonclassical behavior under certain operational conditions.

Grupo informativo multidisciplinar em pr??-operat??rio de cirurgia card??aca: a informa????o e a multidisciplinariedade no hospital terci??rio como contribui????o ?? qualidade e ?? humaniza????o no atendimento p??blico de sa??de

A informa????o, atrav??s da Educa????o em sa??de, ?? elemento b??sico para que o cidad??o possa ser participante ativo do processo de busca de maior qualidade de vida, atrav??s do tratamento oferecido. Entretanto, a dificuldade de acesso ao sistema, a falta de vagas e o tempo de espera por uma cirurgia card??aca s??o fatores t??o emergenciais no setor, que o direito ?? um sistema de transmiss??o sistem??tica de informa????o sobre o tratamento nem sempre ?? levado em conta no pr??-operat??rio. Portanto, na busca de um atendimento mais humanizado ao paciente e seus familiares, torna-se importante n??o perder de vista que o cidad??o que procura o hospital traz uma complexidade que alia a doen??a a uma s??rie de vari??veis a serem vistas al??m do lado cl??nico, o que demonstra a necessidade de uma proposta multidisciplinar que possa oferecer informa????es sobre o processo a ser vivenciado no pr?? e p??s-cir??rgico, de forma a oferecer um tratamento ainda melhor

Estudo de casos de pacientes portadores de onicomicose tratados com laser Nd : YAG 1.064 nm

Onicomicose é a doença ungueal mais frequente, com prevalência estimada entre 2 e 8% da população. As estratégias de tratamentos atuais incluem uso de antifúngicos tópicos e orais, ambos geralmente com baixos índices de cura. Os objetivos deste estudo foram avaliar a resposta terapêutica ao laser Nd:YAG 1.064 nm no tratamento da onicomicose, bem como o método de avaliação clínica dessa terapia e os possíveis efeitos colaterais de seu uso. Foram revisados prontuários de 20 pacientes submetidos à laserterapia. Ao todo, 34 unhas afetadas foram avaliadas de acordo com o Índice de Severidade de Onicomicose (ISO). Esse índice analisa a área de envolvimento da unha, a proximidade da doença com a matriz ungueal, a ocorrência de dermatofitoma e a presença de hiperqueratose subungueal > 2 mm, gerando uma pontuação que classifica a onicomicose como leve, moderada ou grave. A determinação do ISO foi realizada antes do tratamento e após um período de acompanhamento, em média, de oito meses. A comparação entre o ISO Inicial e o ISO Final nas 34 unhas submetidas à laserterapia mostrou diferença significativa, porém, com baixa associação entre essas variáveis. Com relação à área de envolvimento e à pontuação numérica referente ao ISO, houve, no geral, uma redução dessas medidas. Esses dados apontam para uma tendência à melhora da onicomicose por meio do tratamento com o laser Nd:YAG 1.064 nm. O ISO permitiu uma análise clínica adequada da resposta à laserterapia. Os efeitos colaterais locais apresentados durante a aplicação do laser não causaram desconforto acentuado na maioria dos pacientes, demonstrando que o procedimento é bem tolerado.

Análise da fibrose do tecido adiposo de mulheres submetidas à abdominoplastia e cirurgia bariátrica

A fibrose é um acúmulo demasiado de matriz extracelular, resultante de um desequilíbrio entre a síntese e a degradação dos seus componentes. É associada às alterações metabólicas do tecido adiposo, contudo sua ocorrência nos diferentes depósitos e repercussões clínicas ainda não são totalmente compreendidas. O objetivo deste estudo foi analisar a fibrose no tecido adiposo em relação à presença de obesidade, localização do depósito [tecido adiposo subcutâneo abdominal (TASA) e visceral (TAV)] e sua associação a variáveis clínicas. Amostras de gordura do TASA e TAV foram obtidas de 21 mulheres submetidas à cirurgia bariátrica (IMC>40Kg/m2) e 25 amostras de TASA das submetidas à abdominoplastia (IMC<30Kg/m2). As amostras foram processadas para histologia convencional. O corante picrosirius foi utilizado para avaliação das fibras colágenas totais. As imagens obtidas foram analisadas no ADIPOSOFT®. O percentual de fibrose no TASA e no TAV foi analisado com testes estatísticos não paramétricos, adotando-se um valor de p<0,05. A fibrose no TASA foi maior em mulheres com obesidade (p<0.0006). A fibrose entre os depósitos de TASA e de TAV foi observada apenas em mulheres pardas e negras com obesidade (p<0,012). A fibrose no TASA não foi correlacionada com as variáveis clínicas nas mulheres sem obesidade. No entanto, nas submetidas à cirurgia bariátrica, foram observadas correlações da fibrose no TASA com Índice de Massa Corpórea (IMC), hemoglobina glicada (A1c), LDL e triglicerídeos; e no TAV com porcentagem de perda gordura pré-operatório, % de perda de gordura total, % de massa magra pré, Taxa Metabólica Basal (TBM) e Gasto Energético Basal (GEB). Os parâmetros metabólicos e de perfil antropométrico antes da cirurgia bariátrica foram associados à fibrose no TASA, enquanto os parâmetros após a cirurgia foram associados à fibrose no TAV.

Preservação da audição em pacientes submetidos à cirurgia do shwannoma vestibular por acesso retrolabiríntico

A preservação da audição tem se tornado um objetivo na moderna cirurgia do schwannoma vestibular. OBJETIVO: O nosso estudo visa a analisar a audição pós-operatória de pacientes submetidos à cirurgia por acesso retrolabiríntico pressigmoideo. FORMA DE ESTUDO: Estudo de coorte contemporânea transversal. CASUÍSTICA E MÉTODO: Estudamos prospectivamente a audição de 41 pacientes submetidos à cirurgia para exérese de schwannomas vestibulares por acesso retrolabiríntico pressigmoideo entre 1994 e 2004 no Hospital das Clínicas da Universidade de São Paulo. Todos ospacientes apresentavam tumores unilaterais menores que 1.5 cm de diâmetro. Os seguintes parâmetros foram analisados em nosso protocolo: 1- remoção completa do tumor, 2- complicações e dificuldades intra-operatórias, 3- complicações pós-operatórios e 4- avaliação da audição após 90 dias da cirurgia. RESULTADOS: Total exposição do meato acústico interno com conseqüente remoção completa do tumor foi possível na maioria dos casos. Em apenas seis pacientes modificamos o acesso para um translabiríntico clássico no decorrer da cirurgia pela necessidade de ampliar o acesso ao fundo do meato. A audição foi preservada nos mesmos níveis anteriores à cirurgia em 34.1% dos casos. Nesta série nenhuma complicação severa ocorreu. CONCLUSÃO: O acesso retrolabiríntico pressigmoideo é seguro em relação ao nervo facial, possibilita a preservação da audição e apresenta pouca morbidade. Tem a grande vantagem de ser facilmente transformado em translabiríntico clássico quando maior exposição for necessária.

Resultados auditivos com o implante coclear multicanal em pacientes submetidos a cirurgia no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo

A surdez profunda é uma deficiência que afeta a personalidade, o relacionamento e todo o estilo de vida do paciente. Incapacita os indivíduos de escutarem sons ambientes como sirenes e alarmes que constituem alerta em situações da vida diária e não permite a modulação vocal, tornando a voz esteticamente ruim. A prótese auditiva convencional é eficiente no tratamento de grande parte das deficiências auditivas, porém existem pacientes que não conseguem obter discriminação de palavras e sentenças mesmo com uma prótese auditiva potente. O implante coclear é a alternativa atual para estes pacientes. OBJETIVO: Avaliar o resultado auditivo dos pacientes adultos implantados com o implante coclear multicanal pelo Grupo de Implante Coclear da Disciplina de Otorrinolaringologia da Faculdade de medicina da Universidade de São Paulo. FORMA DE ESTUDO: Estudo de série. CASUÍSTICA E MÉTODO: Foram selecionados 61 pacientes com surdez profunda bilateral que utilizam o implante coclear multicanal por pelo menos seis meses e estudados os resultados auditivos através de testes de reconhecimento de palavras e sentenças. RESULTADOS: O PTA médio obtido pelos pacientes foi 38.7 dB NPS. A média em reconhecimento de sentenças em formato aberto foi de 71.3%, vogais em 86.5%, monossílabos em 52.60% e consoante medial em 52.6%. A maioria dos pacientes está apta ao uso do telefone. CONCLUSÃO: A avaliação auditiva obtida seis meses após a primeira programação do implante demonstra que pacientes de língua portuguesa obtêm excelentes resultados em testes de reconhecimento de palavras e sentenças em apresentação aberta, readquirindo uma audição útil.

Referências anatômicas na cirurgia do implante auditivo de tronco cerebral

O implante auditivo de tronco cerebral é uma opção os pacientes surdos que não têm a integridade das vias auditivas preservada. A cirurgia, por sua complexidade anatômica e funcional, requer treinamento específico em laboratório de anatomia por parte do cirurgião. OBJETIVOS: Estudar a anatomia cirúrgica da cirurgia do implante auditivo de tronco cerebral. FORMA DE ESTUDO: Estudo anatômico. MATERIAL E MÉTODO: Neste estudo dissecamos cadáver fresco preparado com solução corante injetada nas artérias e veias intra-cranianas. O local de inserção do eletrodo do implante auditivo de tronco cerebral foi estudado através do acesso translabiríntico. RESULTADOS: A técnica cirúrgica utilizada para a implantação do eletrodo de tronco cerebral é semelhante à utilizada na remoção do shwannoma vestibular. O complexo de núcleo coclear, composto pelo núcleo coclear ventral e dorsal, é o local para a colocação do eletrodo. O núcleo coclear ventral é o principal núcleo de transmissão de impulsos neurais do VIII par e seus axônios formam a principal via ascendente do nervo coclear. Tanto o núcleo ventral como o dorsal não são visíveis durante a cirurgia e sua localização depende de identificação de estruturas anatômicas adjacentes. CONCLUSÃO: A região de implantação do eletrodo do implante auditivo de tronco cerebral apresenta referências anatômicas que permitem sua fácil identificação durante a cirurgia.

Dacriocistorrinostomia endoscópica

A dacricistorrinostomia (DCR) endoscópica é uma técnica aceita e bem estabelecida no tratamento de obstruções distais da via lacrimal tornando seu domínio pelos otorrinolaringologistas indispensável. OBJETIVO: O objetivo desse artigo é apresentar a experiência em DCR endoscópica da Divisão de Clínica Otorrinolaringológica do Hospital das Clínicas da USP, comparando com os resultados na literatura. FORMA DE ESTUDO: clínico retrospectivo. MATERIAL E MÉTODO: Foram analisados prontuários de 17 pacientes (17 olhos), submetidos à DCR endoscópica, no período entre abril de 2001 e julho de 2004, na qual foram avaliados com relação a sexo, idade, etiologia, quadro clínico, técnica cirúrgica utilizada, uso de sonda de silicone e tempo de permanência, seguimento e as complicações observadas. RESULTADOS: Oito homens e nove mulheres, com idade variando de 29 a 79 (média: 42,64 13,1) apresentaram um seguimento médio de 15 meses. A causa principal da obstrução foi idiopática (58,8%). A epífora foi a queixa predominante. Em 6 pacientes utilizamos instrumentos motorizados, em um caso utilizamos o Laser Yag e no restante, chisel e martelo. Em todos os casos utilizamos sondas de silicone, por período médio de 7,9 semanas e o sucesso da técnica endonasal foi de 82,3%. CONCLUSÃO: A técnica endoscópica se mostrou uma técnica segura, com uma série de vantagens em relação à técnica externa e, desta forma, oftalmologistas e otorrinolaringologistas devem trabalhar em harmonia para oferecer maiores benefícios aos seus pacientes.

Cirurgia das fraturas do seio frontal: estudo epidemiológico e análise de técnicas

O trauma do seio frontal não é raro, correspondendo a 8% das fraturas faciais. Pode afetar a lâmina anterior e/ou posterior, com ou sem envolvimento do ducto nasofrontal. Tem alto potencial para complicações e seu manejo ainda é controvertido em algumas situações. OBJETIVO: Apresentar a epidemiologia, o diagnóstico e tratamento clínico e cirúrgico de 24 pacientes com fratura do seio frontal. MATERIAL E MÉTODOS: Estudo retrospectivo, não randomizado, de 24 pacientes com fratura de seio frontal operados no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Botucatu, São Paulo, Brasil. RESULTADOS: Dos 24 pacientes, 16 tinham fraturas da lâmina externa e 8, da lâmina interna e externa. Em 2 casos havia lesão do ducto nasofrontal. Vinte (83,4%) pacientes tiveram fraturas faciais associadas e em 13 (54,2%) foram observadas complicações intracranianas. A incisão em asa de borboleta, abaixo da sobrancelha, foi empregada na maioria dos casos cirúrgicos com bom resultado estético. Fixação dos fragmentos ósseos com diferentes materiais (fio de aço, mononylon, miniplacas de titânio) e, se necessário, reconstrução da tábua anterior com material aloplástico ou osso parietal. CONCLUSÃO: A causa principal das fraturas do seio frontal é acidente com veículos. O tratamento depende de sua complexidade, pois comumente há lesões cranioencefálicas associadas. As técnicas cirúrgicas utilizadas são as incisões, retalho bicoronal ou na sobrancelha, infra-orbital (em asa de borboleta), associadas à cirurgia endoscópica em casos de infecção fístula liquórica e complicações orbitárias.