Shoulder pathology: estimating dominant upper-limb activity using 3D kinematic sensors.

Introduction. Quantification of daily upper-limb activity is a key determinant in evaluation of shoulder surgery. For a number of shoulder diseases, problem in performing daily activities have been expressed in terms of upper-limb usage and non-usage. Many instruments measure upper-limb movement but do not focus on the differentiations between the use of left or right shoulder. Several methods have been used to measure it using only accelerometers, pressure sensors or video-based analysis. However, there is no standard or widely used objective measure for upper-limb movement. We report here on an objective method to measure the movement of upper-limb and we examined the use of 3D accelerometers and 3D gyroscopes for that purpose. Methods. We studied 8 subjects with unilateral pathological shoulder (8 rotator cuff disease: 53 years old ± 8) and compared them to 18 control subjects (10 right handed, 8 left handed: 32 years old ± 8, younger than the patient group to be almost sure they don_t have any unrecognized shoulder pathology). The Simple Shoulder Test (SST) and Disabilities of the Arm and Shoulder Score (DASH) questionnaires were completed by each subject. Two modules with 3 miniature capacitive gyroscopes and 3 miniature accelerometers were fixed by a patch on the dorsal side of the distal humerus, and one module with 3 gyroscopes and 3 accelerometers were fixed on the thorax. The subject wore the system during one day (8 hours), at home or wherever he/she went. We used a technique based on the 3D acceleration and the 3D angular velocities from the modules attached on the humerus. Results. As expected, we observed that for the stand and sit postures the right side is more used than the left side for a healthy right-handed person(idem on the left side for a healthy left-handed person). Subjects used their dominant upper-limb 18% more than the non-dominant upper-limb. The measurements on patients in daily life have shown that the patient has used more his non affected and non dominant side during daily activity if the dominant side = affected shoulder. If the dominant side affected shoulder, the difference can be showed only during walking period. Discussion-Conclusion. The technique developed and used allowed the quantification of the difference between dominant and non dominant side, affected and unaffected upper-limb activity. These results were encouraging for future evaluation of patients with shoulder injuries, before and after surgery. The feasibility and patient acceptability of the method using body fixed sensors for ambulatory evaluation of upper limbs kinematics was shown.

Interação entre resistência genética parcial e fungicidas no controle da ferrugem asiática da soja

O objetivo deste trabalho foi estudar a interação de diferentes cultivares de soja com fungicidas no controle da ferrugem asiática, em duas épocas de semeadura. O experimento foi realizado em condições de campo, de setembro de 2005 a maio de 2006. Foram analisadas as características: incidência, severidade (porcentagem de área foliar infectada e nota visual da parcela), número de pústulas por centímetro quadrado, peso de mil sementes e produtividade. A área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD) foi calculada para os dados da doença. Foram observados efeitos significativos das cultivares, dos fungicidas, e da interação entre esses fatores, tanto nos valores de AACPD quanto no peso de mil sementes e produtividade. As cultivares IAC-100, Potenza e UFUS-Impacta apresentaram, em ambas as épocas de semeadura, a presença de resistência parcial à ferrugem asiática, evidenciada pelos valores baixos da AACPD. O fungicida do grupo dos triazóis (cyproconazole) e sua mistura com um fungicida do grupo das estrobilurinas (azoxystrobina e cyproconazole) apresentam controle eficiente sobre a ferrugem asiática.

Estimating traveltimes and groundwater flow patterns using 3D time-lapse crosshole ERT imaging of electrical resistivity fluctuations induced by infiltrating river water

The infiltration of river water into aquifers is of high relevance to drinking-water production and is a key driver of biogeochemical processes in the hyporheic and riparian zone, but the distribution and quantification of the infiltrating water are difficult to determine using conventional hydrological methods (e.g., borehole logging and tracer tests). By time-lapse inverting crosshole ERT (electrical resistivity tomography) monitoring data, we imaged groundwater flow patterns driven by river water infiltrating a perialpine gravel aquifer in northeastern Switzerland. This was possible because the electrical resistivity of the infiltrating water changed during rainfall-runoff events. Our time-lapse resistivity models indicated rather complex flow patterns as a result of spatially heterogeneous bank filtration and aquifer heterogeneity. The upper part of the aquifer was most affected by the river infiltrate, and the highest groundwater velocities and possible preferential flow occurred at shallow to intermediate depths. Time series of the reconstructed resistivity models matched groundwater electrical resistivity data recorded on borehole loggers in the upper and middle parts of the aquifer, whereas the resistivity models displayed smaller variations and delayed responses with respect to the logging data. in the lower part. This study demonstrated that crosshole ERT monitoring of natural electrical resistivity variations of river infiltrate could be used to image and quantify 3D bank filtration and aquifer dynamics at a high spatial resolution.

Interação entre fungos micorrízicos arbusculares e bactérias diazotróficas em trigo

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da inoculação de dois novos isolados de bactérias diazotróficas endofíticas e da interação destas bactérias com fungos micorrízicos arbusculares (FMAs), na cultura do trigo. Foi realizado um experimento em casa de vegetação, com dois isolados de bactérias diazotróficas endofíticas, IAC11HT (Achromobacter insolitus) e IAC12HT (Zoogloea ramigera), e dois FMAs (Glomus sp. e Acaulospora sp.). Houve efeito sinérgico da co-inoculação na colonização das raízes por bactérias diazotróficas, com o emprego do FMA do gênero Acaulospora. As plantas associadas a Glomus, na presença dos isolados bacterianos, apresentaram maior crescimento, acúmulo e aproveitamento dos nutrientes do que as plantas colonizadas por Acaulospora sp., entretanto, não superaram os tratamentos em que as bactérias e os fungos foram inoculados isoladamente. Apesar de não ter havido efeito benéfico da co-inoculação FMA-bactéria diazotrófica sobre a maioria dos parâmetros avaliados, essas novas bactérias propiciaram o dobro de crescimento, acúmulo e aproveitamento do N e P em plantas de trigo.

Implementation Manual — 3D Engineered Models for Highway Construction: The Iowa Experience; RB33-014, 2015

3D engineered modeling is a relatively new and developing technology that can provide numerous benefits to owners, engineers, contractors, and the general public. This manual is for highway agencies that are considering or are in the process of switching from 2D plan sets to 3D engineered models in their highway construction projects. It will discuss some of the benefits, applications, limitations, and implementation considerations for 3D engineered models used for survey, design, and construction. Note that is not intended to cover all eventualities in all states regarding the deployment of 3D engineered models for highway construction. Rather, it describes how one state—Iowa—uses 3D engineered models for construction of highway projects, from planning and surveying through design and construction.

Interação genótipo-ambiente de soja convencional e transgênica resistente a glifosato, no Estado do Paraná

Os objetivos deste trabalho foram: comparar a produtividade e a adaptação de genótipos de soja convencional e de soja transgênica resistente ao herbicida glifosato, de diferentes grupos de maturação, desenvolvidos pelo programa de melhoramento da Embrapa Soja para o Estado do Paraná; estudar a importância relativa dos efeitos de local, ano, cultivar e suas respectivas interações; e verificar a possibilidade de se estratificar o Estado em regiões mais homogêneas, para reduzir o número de locais nos ensaios de competição de linhagens. Foram utilizados dados de produtividade de grãos de ensaios regionais, no Estado do Paraná, entre 2001 e 2005. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso. A possibilidade de se realizar a estratificação do Estado em regiões mais homogêneas e de descarte de locais foi verificada pela significância da interação genótipo x ambiente entre locais. Não houve diferença significativa de produtividade entre a soja convencional e a transgênica, independentemente do grupo de maturação. O efeito de local foi mais importante que o efeito de ano, na composição dos ambientes. A estratificação do Estado do Paraná em regiões não trouxe vantagens, nos anos analisados, para os testes de linhagens; apenas os locais da região Sul mostraram algum grau de similaridade entre si.

Comparison of 3D segmented gradient-echo and steady-state free precession coronary MRI sequences in patients with coronary artery disease.

OBJECTIVE: Our objective was to compare two state-of-the-art coronary MRI (CMRI) sequences with regard to image quality and diagnostic accuracy for the detection of coronary artery disease (CAD). SUBJECTS AND METHODS: Twenty patients with known CAD were examined with a navigator-gated and corrected free-breathing 3D segmented gradient-echo (turbo field-echo) CMRI sequence and a steady-state free precession sequence (balanced turbo field-echo). CMRI was performed in a transverse plane for the left coronary artery and a double-oblique plane for the right coronary artery system. Subjective image quality (1- to 4-point scale, with 1 indicating excellent quality) and objective image quality parameters were independently determined for both sequences. Sensitivity, specificity, and accuracy for the detection of significant (> or = 50% diameter) coronary artery stenoses were determined as defined in invasive catheter X-ray coronary angiography. RESULTS: Subjective image quality was superior for the balanced turbo field-echo approach (1.8 +/- 0.9 vs 2.3 +/- 1.0 for turbo field-echo; p < 0.001). Vessel sharpness, signal-to-noise ratio, and contrast-to-noise ratio were all superior for the balanced turbo field-echo approach (p < 0.01 for signal-to-noise ratio and contrast-to-noise ratio). Of the 103 segments, 18% of turbo field-echo segments and 9% of balanced turbo field-echo segments had to be excluded from disease evaluation because of insufficient image quality. Sensitivity, specificity, and accuracy for the detection of significant coronary artery stenoses in the evaluated segments were 92%, 67%, 85%, respectively, for turbo field-echo and 82%, 82%, 81%, respectively, for balanced turbo field-echo. CONCLUSION: Balanced turbo field-echo offers improved image quality with significantly fewer nondiagnostic segments when compared with turbo field-echo. For the detection of CAD, both sequences showed comparable accuracy for the visualized segments.

Interação entre inseticidas e umidade do solo no controle do pulgão e da mosca-branca em algodoeiro

O objetivo deste trabalho foi avaliar o controle exercido por tiametoxam e pimetrozine, em aplicação foliar ou ao solo, sobre Bemisia tabaci e Aphis gossypii, em algodoeiro, e determinar a interação entre formas de aplicação e a umidade do solo, em diferentes intervalos após a aplicação. Foram aplicados inseticidas via pulverização ou esguicho ao solo, em plantas de algodoeiro submetidas a três faixas de umidade do solo. Os inseticidas foram testados separadamente, em arranjos fatoriais, com formas de aplicação (tiametoxam), pragas (pimetrozine) e teores de umidade no solo como fatores de variação, com as avaliações repetidas no tempo. Foram realizadas avaliações após 3 horas e aos 3, 6, 12, 24 e 32 dias após a aplicação. Os inseticidas, em pulverização, apresentaram controle superior a 80%, até 6 dias depois da aplicação, para mosca-branca e pulgão. O uso de tiametoxam com esguicho, na menor faixa de umidade, propiciou controle inferior a 60%, no dia da aplicação, superior a 90%, aos 3 e 6 dias, e superior a 80%, aos 12 dias após aplicação. O grau de estresse hídrico em que se encontra a planta é importante para a escolha do inseticida e da modalidade de aplicação mais adequados ao controle das pragas avaliadas.

Reconstrução de maquetes 3D e manipulação da arquitetura de espécies perenes cultivadas no Brasil

Este trabalho teve como objetivo indicar algumas possíveis manipulações ecofisiológicas, com base em experimentos de arquitetura de plantas. Plantas de erva-mate, seringueira e videira foram caracterizadas no campo e no laboratório, e suas maquetes 3D foram reconstruídas com os programas V-Plants e PlantGLViewer. Indicações sobre a análise de crescimento e impactos ambientais, com a aplicação de diversas simulações, foram discutidas.

Interação da deficiência hídrica e da toxicidade do alumínio em guandu cultivado em hidroponia

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da interação da deficiência hídrica e da toxicidade do alumínio no crescimento inicial e teores de prolina livre em duas cultivares de guandu, IAPAR 43-Aratã e IAC Fava Larga, cultivadas em hidroponia. As plântulas foram submetidas aos estresses em solução nutritiva (pH 3,8), nos potenciais osmóticos de 0, -0,004, -0,006, -0,008 e -0,010 MPa, com 0, 0,25, 0,50, 0,75 e 1 mmol dm-3 de Al3+. O experimento foi conduzido em sala de crescimento, sob luminária com irradiância média de 190 mmol m-2 s-1 , fotoperíodo de 12 horas e temperatura de 25+1ºC. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 2x5x5 (duas cultivares de guandu, cinco potenciais osmóticos e cinco níveis de alumínio), com quatro repetições. Os dados foram submetidos às análises de regressão polinomial, agrupamento e componentes principais. A deficiência hídrica causa redução do crescimento da parte aérea do guandu, e a toxicidade do alumínio provoca diminuição do crescimento radicular. Houve aumento nos teores de prolina livre nas duas cultivares sob deficiência hídrica, e apenas na IAC Fava Larga sob toxicidade de alumínio. Na análise multivariada, foi observada alta correlação no crescimento e no acúmulo de prolina na cultivar IAC Fava Larga, o que evidencia provável tolerância aos estresses associados.

Comparison of Roadway Roughness Derived from LIDAR and SFM 3D Point Clouds, HR-3001, 2015

This report describes a short-term study undertaken to investigate the potential for using dense three-dimensional (3D) point clouds generated from light detection and ranging (LIDAR) and photogrammetry to assess roadway roughness. Spatially continuous roughness maps have potential for the identification of localized roughness features, which would be a significant improvement over traditional profiling methods. This report specifically illustrates the use of terrestrial laser scanning (TLS) and photogrammetry using a process known as structure from motion (SFM) to acquire point clouds and illustrates the use of these point clouds in evaluating road roughness. Five roadway sections were chosen for scanning and testing: three gravel road sections, one portland cement concrete (PCC) section, and one asphalt concrete (AC) section. To compare clouds obtained from terrestrial laser scanning and photogrammetry, the coordinates of the clouds for the same section on the same date were matched using open source computer code. The research indicates that the technologies described are very promising for evaluating road roughness. The major advantage of both technologies is the large amount of data collected, which allows the evaluation of the full surface. Additional research is needed to further develop the use of dense 3D point clouds for roadway assessment.

Indicadores fisiológicos da interação entre deficit hídrico e acidez do solo em cana-de-açúcar

O objetivo deste trabalho foi avaliar os indicadores fisiológicos da interação entre deficit hídrico e acidez do solo em plantas jovens de cana-de-açúcar. As plantas foram submetidas a três tratamentos de disponibilidade hídrica, medidos em percentagem de capacidade de campo (CC) - sem estresse (70% CC), estresse moderado (55% CC) e estresse severo (40% CC); e três tratamentos de acidez no solo, medidos em termos de saturação por bases (V) - baixa acidez (V = 55%), média acidez (V = 33%) e alta acidez (V = 23%). O experimento foi realizado em casa de vegetação a 29,7±4,3ºC e 75±10% UR. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, em esquema fatorial 3x3, com quatro repetições. Após 60 dias, foram determinados os teores de solutos compatíveis - trealose, glicina betaína e prolina - na folha diagnóstico e o crescimento inicial da parte aérea. Os solutos compatíveis trealose, glicina betaína e prolina são indicadores do efeito da interação dos estresses hídrico e ácido no solo. O acúmulo dos solutos compatíveis nos tecidos foliares das plantas não é capaz de impedir a redução na produção de matéria seca da cana-de-açúcar, resultante do agravamento nas condições de disponibilidade hídrica e de acidez no solo.

Análise AMMI com dados imputados em experimentos de interação genótipo x ambiente de algodão

O objetivo deste trabalho foi avaliar a conveniência de definir o número de componentes multiplicativos dos modelos de efeitos principais aditivos com interação multiplicativa (AMMI) em experimentos de interações genótipo x ambiente de algodão com dados imputados ou desbalanceados. Um estudo de simulação foi realizado com base em uma matriz de dados reais de produtividade de algodão em caroço, obtidos em ensaios de interação genótipo x ambiente, conduzidos com 15 cultivares em 27 locais no Brasil. A simulação foi feita com retiradas aleatórias de 10, 20 e 30% dos dados. O número ótimo de componentes multiplicativos para o modelo AMMI foi determinado usando o teste de Cornelius e o teste de razão de verossimilhança sobre as matrizes completadas por imputação. Para testar as hipóteses, quando a análise é feita a partir de médias e não são disponibilizadas as repetições, foi proposta uma correção com base nas observações ausentes no teste de Cornelius. Para a imputação de dados, foram considerados métodos usando submodelos robustos, mínimos quadrados alternados e imputação múltipla. Na análise de experimentos desbalanceados, é recomendável escolher o número de componentes multiplicativos do modelo AMMI somente a partir da informação observada e fazer a estimação clássica dos parâmetros com base nas matrizes completadas por imputação.

Free-breathing whole-heart coronary MRA with 3D radial SSFP and self-navigated image reconstruction.

Respiratory motion is a major source of artifacts in cardiac magnetic resonance imaging (MRI). Free-breathing techniques with pencil-beam navigators efficiently suppress respiratory motion and minimize the need for patient cooperation. However, the correlation between the measured navigator position and the actual position of the heart may be adversely affected by hysteretic effects, navigator position, and temporal delays between the navigators and the image acquisition. In addition, irregular breathing patterns during navigator-gated scanning may result in low scan efficiency and prolonged scan time. The purpose of this study was to develop and implement a self-navigated, free-breathing, whole-heart 3D coronary MRI technique that would overcome these shortcomings and improve the ease-of-use of coronary MRI. A signal synchronous with respiration was extracted directly from the echoes acquired for imaging, and the motion information was used for retrospective, rigid-body, through-plane motion correction. The images obtained from the self-navigated reconstruction were compared with the results from conventional, prospective, pencil-beam navigator tracking. Image quality was improved in phantom studies using self-navigation, while equivalent results were obtained with both techniques in preliminary in vivo studies.

Software for interpolation of vegetative growth of yerba mate plants in 3D

The objective of this work was to build mock-ups of complete yerba mate plants in several stages of development, using the InterpolMate software, and to compute photosynthesis on the interpolated structure. The mock-ups of yerba-mate were first built in the VPlants software for three growth stages. Male and female plants grown in two contrasting environments (monoculture and forest understory) were considered. To model the dynamic 3D architecture of yerba-mate plants during the biennial growth interval between two subsequent prunings, data sets of branch development collected in 38 dates were used. The estimated values obtained from the mock-ups, including leaf photosynthesis and sexual dimorphism, are very close to those observed in the field. However, this similarity was limited to reconstructions that included growth units from original data sets. The modeling of growth dynamics enables the estimation of photosynthesis for the entire yerba mate plant, which is not easily measurable in the field. The InterpolMate software is efficient for building yerba mate mock-ups.