Processamento, caracterização microestrutural e propriedades elásticas de metais celulares do sistema Ti-6Al-4V para fins de regeneração óssea

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Processamento e propriedades magnéticas de manganitas multiferróicas = Mise en forme et propriétés magnétiques de manganites multiferróïques

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Avaliação do uso de fantomas antropomórficos na análise experimental dos fatores que afetam o contraste de imagens radiográficas

This experimental study aimed the evaluation of the use of anthropomorphic phantoms in the analysis of the influence of the acquisition parameters in the contrast of radiographic images. The analyzed factors were the variation of the peak kilovoltage (kVp) and the product of the filament circuit by the time of exposition (mAs). The influence of these factors was verified for different anthropomorphic phantoms: foot, knee and chest. The image contrast behavior with the simulators was compared to values obtained with the use of an aluminum ladder being the behavior of this reference for analysis and discussion. To assure the reproducibility of images, quality control tests were made and evaluation of procedure conditions before the experiments. The results obtained are shown in a scale of images where it was possible to evaluate the impact in the darkness of images. Regions with different compositions were analyzed which were different in image, this way the values of optical density and contrast are represented as charts and graphics. We conclude that the use of anthropomorphic phantoms in the evaluation of the influence of tension of the tube and time of exposition in the contrast of the radiographic images is not indicated for a quantitative analysis through optical density, once they present incompatible results with the data as reference as the aluminum ladder even so these simulators present a great property in qualitative analysis regarding the differentiation of structures and subjective evaluations

Seleção de áreas potenciais para implantação da zona de processamento e exportação de Fernandópolis - SP utilizando geotecnologia

The implementation of an Export and Processing Zone (ZEPs) brings several benefits to the local, state and federal economy, but often, only socioeconomic factors are considered, apart from several other factors that should be analyzed, such as the environment. In this context of industrialization and the struggle for sustainable development, this work propose to incorporate the environmental variable in the decision process for establishing industrial areas, in particular, the ZPE in the city of Fernandópolis, São Paulo state, Brazil, by examining several physical and environmental factors such as slope intervals, geological features, pedological factors and land use. Developed using a multicriteria analysis, a model has been elaborated, where these factors have received a proportional value according with their importance, supported by a GIS tool (Geographical Information System) and remote sensing products, such as images from CBERS satellite and SRTM radar, showing the suited areas for industrial activities, considering environmental conditions. This model may assist to take better decision about the ZPE implementation area and to reduce the negative environmental impacts that would result of poorly planned locations

Processamento do compósito de fibra de capim-sapê / epóxi e avaliação da resistência à flexão “t” de Student

In recent years a great worldwide interest has arisen for the development of new technologies that enable the use of products with less environmental impact. The replacement of synthetic fiber plants is a possibility very important because this fiber is renewable, biodegradable and few cost and cause less environmental impact. Given the above, this work proposes to develop polymeric composites of epoxy resin and study the behavior of these materials. Both, the epoxy resin used as matrix in the manufacture of sapegrass fiber composite, as tree composites formed by: epoxy/unidirectional sapegrass long fiber, 75% epoxy/25% short fiber, by volume, and 80% epoxy/20% short fiber, by volume, were characterized by bending, and the composites produced with short fibers random were inspected by Optical Microscopy and Acoustics Inspection (C-Scan). For the analysis of the sapegrass fiber morphology, composites 75% epoxy/25% short fiber (sheet chopped) and 80% epoxy/20% short fiber images were obtained by optical microscope and the adhesion between polymer/fiber was visualized. As results, the flexural strength of composites epoxy/unidirectional long fibers, 75% epoxy/25% short fiber and 80% epoxy/20% short fiber were 70.36 MPa, 21.26 MPa, 25.07 MPa, respectively. Being that composite showed that the best results was made up of long fibers, because it had a value of higher flexural strength than other composites analyzed

Modelagem computacional das túnicas cardíacas para processamento e controle de qualidade

This paper considers a study of the anatomical features of the cardiac system and a three-dimensional model of the different tunics that comprise the heart wall, for processing and quality control of radiological images. The structures are built by the layer overlapping method, where a layer can be understood as a slice of the three-dimensional object. The pericardium, myocardium and endocardium were represented with three-dimensional cylinders and hexagons. The spatial arrangement of the cardiac system is determined by an background image of a real model, which values are defined according to the shape of the region and on the anatomical patients characteristics. The results are significant, considering the anatomical structures details, as well as the representation of the thicknesses of the regions of the heart wall. The validation of the anatomical model was accomplished through comparisons with dimensions obtained from a real model and allows verifying that the model is appropriate. The degree of representation will allow the verification of the influence of radiological parameters, morphometric peculiarities and stage of the diseases on the quality of the images, as well as on the performance of the Computer-Aided Diagnosis (CAD).

Análise da incorporação de resíduos de pás eólicas em cimento portland atrvés de imagens de raios-X

Introdução: Os processos industriais geram grandes quantidades de resíduos, representando um grande desperdício de matéria prima e causando impactos negativos ao meio ambiente. No caso dos resíduos gerados pelas fábricas de pás eólicas para aerogeradores de Sorocaba-S.P., eles podem ser reaproveitados na incorporação em cimento Portland. O interesse é utilizá-los na construção civil como blocos sem fins estruturais para construção de muros, guias, calçadas, pisos, etc. Os corpos confeccionados devem obedecer às normas técnicas brasileiras e as suas propriedades relativas à resistência, compressão, absorção de água e distribuição espacial dos resíduos nestes corpos devem ser avaliadas. Objetivos: Devido à importância de se conhecer as propriedades dos corpos produzidos com a incorporação de resíduos de pás eólicas, este trabalho faz uma avaliação através de imagens de raios X de sua distribuição espacial para verificar a viabilidade do emprego desta técnica no estudo da incorporação de resíduos para, futuramente, em conjunto com outras pesquisas que estão sendo realizadas, verificar a relação desta distribuição com as propriedades mecânicas dos corpos produzidos. Métodos: Objetivando a incorporação desse resíduo como substituto parcial dos agregados miúdos em argamassa, foram fabricados corpos de prova (CPs) seguindo as normas da ABNT-NBR 5738. Todos os corpos foram desmoldados após 24 horas de sua confecção e imersos em água por 28 dias para a cura. Utilizou-se o traço 3:1, areia e cimento, em relação a massa dos componentes, ou seja, para cada 300 g de areia adicionou-se 100 g de cimento. Na confecção de argamassa com resíduo utilizou-se o mesmo traço, porém com a substituição de parte da areia pelo resíduo. Foram fabricados CPs com 5%, 15%, 50% e 0% de resíduo para que este sirva de referência. Como os corpos possuem um formato cilíndrico, foram obtidas imagens em duas projeções: frontal e superior utilizando um equipamento digital com os seguintes parâmetros: 83 kVp e 16 mAs e, 85 kVp e 30 mAs, respectivamente. Resultados: As imagens mostram que na projeção frontal é possível verificar que a distribuição do resíduo nos corpos é homogênea, o que pode proporcionar uniformidade nos resultados de testes de resistência à compressão que serão realizados futuramente. Porém, na projeção superior ainda será necessário um estudo dos parâmetros que deverão ser utilizados no equipamento de raios X para melhorar a sua qualidade. Além disso, métodos de processamento digital de imagens poderão ser aplicados nas imagens para auxiliar na visualização dos resíduos incorporados. Também pode ser visto nas imagens que a forma utilizada para a incorporação do resíduo resulta na sua distribuição uniforme, compatível com o que se deseja neste tipo de incorporação.

Processamento e restituição digital de fotografias aéreas coloridas para estudo da cobertura vegetal

This work aimed to apply geoprocessing techniques to identify and to quantify the types of vegetal coverings in part of the county Botucatu – SP, having been divided into three phases: acquisition of data; georeferencing based on the digital topographic maps in 1:50000 scale and finally the thematic maps were generated. The methodology used to the analogical aerial photographics georeferencing showed efficient, considering that it was based on scientific procedures of residues

Processamento e restituição digital de fotografias aéreas coloridas para estudo da cobertura vegetal

This work aimed to apply geoprocessing techniques to identify and to quantify the types of vegetal coverings in part of the county Botucatu – SP, having been divided into three phases: acquisition of data; georeferencing based on the digital topographic maps in 1:50000 scale and finally the thematic maps were generated. The methodology used to the analogical aerial photographics georeferencing showed efficient, considering that it was based on scientific procedures of residues analysis and the positioning central was classified as A, according to the Cartographic Precision Pattern.

Classificação de imagens em áreas cultivadas com citrus por técnicas de sensoriamento remoto e geoestatística

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Elastografia em imagens de ultrassom utilizando elementos de contorno.

Este trabalho apresenta uma nova metodologia para elastografia virtual em imagens simuladas de ultrassom utilizando métodos numéricos e métodos de visão computacional. O objetivo é estimar o módulo de elasticidade de diferentes tecidos tendo como entrada duas imagens da mesma seção transversal obtidas em instantes de tempo e pressões aplicadas diferentes. Esta metodologia consiste em calcular um campo de deslocamento das imagens com um método de fluxo óptico e aplicar um método iterativo para estimar os módulos de elasticidade (análise inversa) utilizando métodos numéricos. Para o cálculo dos deslocamentos, duas formulações são utilizadas para fluxo óptico: Lucas-Kanade e Brox. A análise inversa é realizada utilizando duas técnicas numéricas distintas: o Método dos Elementos Finitos (MEF) e o Método dos Elementos de Contorno (MEC), sendo ambos implementados em Unidades de Processamento Gráfico de uso geral, GpGPUs ( \"General Purpose Graphics Units\" ). Considerando uma quantidade qualquer de materiais a serem determinados, para a implementação do Método dos Elementos de Contorno é empregada a técnica de sub-regiões para acoplar as matrizes de diferentes estruturas identificadas na imagem. O processo de otimização utilizado para determinar as constantes elásticas é realizado de forma semi-analítica utilizando cálculo por variáveis complexas. A metodologia é testada em três etapas distintas, com simulações sem ruído, simulações com adição de ruído branco gaussiano e phantoms matemáticos utilizando rastreamento de ruído speckle. Os resultados das simulações apontam o uso do MEF como mais preciso, porém computacionalmente mais caro, enquanto o MEC apresenta erros toleráveis e maior velocidade no tempo de processamento.

Estimação de imagens acústicas com arranjos de microfones.

Nas últimas décadas, a poluição sonora tornou-se um grande problema para a sociedade. É por esta razão que a indústria tem aumentado seus esforços para reduzir a emissão de ruído. Para fazer isso, é importante localizar quais partes das fontes sonoras são as que emitem maior energia acústica. Conhecer os pontos de emissão é necessário para ter o controle das mesmas e assim poder reduzir o impacto acústico-ambiental. Técnicas como \"beamforming\" e \"Near-Field Acoustic Holography\" (NAH) permitem a obtenção de imagens acústicas. Essas imagens são obtidas usando um arranjo de microfones localizado a uma distância relativa de uma fonte emissora de ruído. Uma vez adquiridos os dados experimentais pode-se obter a localização e magnitude dos principais pontos de emissão de ruído. Do mesmo modo, ajudam a localizar fontes aeroacústicas e vibro acústicas porque são ferramentas de propósito geral. Usualmente, estes tipos de fontes trabalham em diferentes faixas de frequência de emissão. Recentemente, foi desenvolvida a transformada de Kronecker para arranjos de microfones, a qual fornece uma redução significativa do custo computacional quando aplicada a diversos métodos de reconstrução de imagens, desde que os microfones estejam distribuídos em um arranjo separável. Este trabalho de mestrado propõe realizar medições com sinais reais, usando diversos algoritmos desenvolvidos anteriormente em uma tese de doutorado, quanto à qualidade do resultado obtido e à complexidade computacional, e o desenvolvimento de alternativas para tratamento de dados quando alguns microfones do arranjo apresentarem defeito. Para reduzir o impacto de falhas em microfones e manter a condição de que o arranjo seja separável, foi desenvolvida uma alternativa para utilizar os algoritmos rápidos, eliminando-se apenas os microfones com defeito, de maneira que os resultados finais serão obtidos levando-se em conta todos os microfones do arranjo.

Estudo de alterações estruturais cerebrais em pacientes com esquizofrenia crônica e de primeiro episódio através de imagens por ressonância magnética com morfometria baseada no voxel

Introdução: Embora alterações estruturais cerebrais na esquizofrenia venham sendo repetidamente demonstradas em estudos de ressonância magnética (RM), ainda permanece incerto se tais alterações são estáticas ou progressivas. Enquanto estudos longitudinais são tradicionalmente utilizados na avaliação da questão da progressão, estudos transversais de neuroimagem comparando diretamente pacientes com esquizofrenia crônica e de primeiro episódio a controles saudáveis têm sido bastante raros até o presente. Com o recente interesse em meganálises combinando dados multicêntricos de RM visando-se a maior poder estatístico, o presente estudo multicêntrico de morfometria baseada no voxel (VBM) foi realizado para avaliar os padrões de alterações estruturais cerebrais segundo os diferentes estágios da doença, bem como para avaliar quais (se alguma) dessas alterações se correlacionariam especificamente a moderadores clínicos potenciais, tais como exposição cumulativa a antipsicóticos, tempo de doença e gravidade da doença. Métodos: Selecionou-se uma ampla amostra de pacientes com esquizofrenia (161, sendo 99 crônicos e 62 de primeiro episódio) e controles (151) a partir de quatro estudos prévios de RM (1,5T) realizados na mesma região do Brasil. O processamento e análise das imagens foi realizado usando-se o software Statistical Parametric Mapping (SPM8) com emprego do algoritmo DARTEL (diffeomorphic anatomical registration through exponentiated Lie algebra). Os efeitos de grupo sobre os volumes regionais de substância cinzenta (SC) foram analisados através de comparações voxel-a-voxel por análises de covariância em modelos lineares gerais, inserindo-se, em todas as análises, o volume total de SC, protocolo do scanner, idade e sexo como variáveis de confusão. Por fim, foram realizadas análises de correlação entre os aludidos moderadores clínicos potenciais e os volumes cerebrais globais e regionais. Resultados: Os pacientes com esquizofrenia de primeiro episódio apresentaram reduções volumétricas sutis em comparação aos controles, em um circuito neural circunscrito e identificável apenas em análises SVC (small volume correction) [p < 0.05, com correção family-wise error (FWE)], incluindo a ínsula, estruturas têmporo-límbicas e corpo estriado. Os pacientes crônicos, por outro lado, apresentaram um padrão de alterações extensas comparativamente aos controles, envolvendo os córtices frontais orbitais, superiores e inferiores bilateralmente, córtex frontal médio direito, ambos os córtices cingulados anteriores, ambas as ínsulas, e os córtices temporais superior e médio direitos (p < 0.05, análises whole-brain com correção FWE). Foram encontradas correlações negativas significantes entre exposição cumulativa a antipsicóticos e volumes globais de SC e substância branca nos pacientes com esquizofrenia, embora as correlações com reduções regionais não tenham sido significantes. Detectaram-se, ainda, correlações negativas significantes entre tempo de doença e volumes regionais relativos da ínsula esquerda, córtex cingulado anterior direito e córtices pré-frontais dorsolaterais nas análises SVC para os grupos conjuntos (esquizofrenia crônica e de primeiro episódio). Conclusão: Os achados supracitados indicam que: a) as alterações estruturais associadas com o diagnóstico de esquizofrenia são mais disseminadas na forma crônica em comparação à de primeiro episódio; b) reduções volumétricas regionais em áreas específicas do cérebro podem variar em função do tempo de doença; c) a exposição cumulativa a antipsicóticos associou-se a alterações volumétricas globais, e não regionais

Determinação do contorno pulmonar orientado em sequências temporais de imagens de RM pela transformada de Hough.

O estudo do movimento pulmonar é assunto de grande interesse na área médica. A observação direta do mesmo é inviável, uma vez que o pulmão colapsa quando a caixa torácica é aberta. Dentre os meios de observação indireta, escolheu-se o imageamento por ressonância magnética em respiração livre e sem uso de nenhum gás para melhorar o contraste ou qualquer informação de sincronismo. Esta escolha propõe diversos desafios, como: a superar a alta variação na qualidade das imagens, que é baixa, em geral, e a suscetibilidade a artefatos, entre outras limitações a serem superadas. Imagens de Tomografia Computadorizada apresentam melhor qualidade e menor tempo de aquisição, mas expõem o paciente a níveis consideráveis de radiação ionizante. É apresentada uma metodologia para segmentação do pulmão, produzindo um conjunto de pontos coordenados. Isto é feito através do processamento temporal da sequência de imagens de RM. Este processamento consiste nas seguintes etapas: geração de imagens temporais (2DSTI), transformada de Hough modificada, algoritmo de contornos ativos e geração de silhueta. A partir de um dado ponto, denominado centro de rotação, são geradas diversas imagens temporais com orientações variadas. É proposta uma formulação modificada da transformada de Hough para determinar curvas parametrizadas que sejam síncronas ao movimento diafragmático, chamados movimentos respiratórios. Também são utilizadas máscaras para delimitar o domínio de aplicação da transformada de Hough. São obtidos movimentos respiratórios que são suavizados pelo algoritmo de contornos ativos e, assim, permitem a geração de contornos para cada quadro pertencente a sequência e, portanto, de uma silhueta do pulmão para cada sequência.

Técnica para segmentação automática de imagens microscópicas de componentes sanguíneos e classificação diferencial de leucócitos baseada em lógica fuzzy

Automatic detection of blood components is an important topic in the field of hematology. The segmentation is an important stage because it allows components to be grouped into common areas and processed separately and leukocyte differential classification enables them to be analyzed separately. With the auto-segmentation and differential classification, this work is contributing to the analysis process of blood components by providing tools that reduce the manual labor and increasing its accuracy and efficiency. Using techniques of digital image processing associated with a generic and automatic fuzzy approach, this work proposes two Fuzzy Inference Systems, defined as I and II, for autosegmentation of blood components and leukocyte differential classification, respectively, in microscopic images smears. Using the Fuzzy Inference System I, the proposed technique performs the segmentation of the image in four regions: the leukocyte’s nucleus and cytoplasm, erythrocyte and plasma area and using the Fuzzy Inference System II and the segmented leukocyte (nucleus and cytoplasm) classify them differentially in five types: basophils, eosinophils, lymphocytes, monocytes and neutrophils. Were used for testing 530 images containing microscopic samples of blood smears with different methods. The images were processed and its accuracy indices and Gold Standards were calculated and compared with the manual results and other results found at literature for the same problems. Regarding segmentation, a technique developed showed percentages of accuracy of 97.31% for leukocytes, 95.39% to erythrocytes and 95.06% for blood plasma. As for the differential classification, the percentage varied between 92.98% and 98.39% for the different leukocyte types. In addition to promoting auto-segmentation and differential classification, the proposed technique also contributes to the definition of new descriptors and the construction of an image database using various processes hematological staining