Usefulness of quantitative echocardiographic techniques to predict recovery of regional and global left ventricular function after acute myocardial infarction

The left ventricular response to dobutamine may be quantified using tissue Doppler measurement of myocardial velocity or displacement or 3-dimensional echocardiography to measure ventricular volume and ejection fraction. This study sought to explore the accuracy of these methods for predicting segmental and global responses to therapy. Standard dobutamine and 3-dimensional echocardiography were performed in 92 consecutive patients with abnormal left ventricular function at rest. Recovery of function was defined by comparison with follow-up echocardiography at rest 5 months later. Segments that showed improved regional function at follow-up showed a higher increment in peak tissue Doppler velocity with dobutamine therapy than in nonviable segments (1.2 +/- 0.4 vs 0.3 +/- 0.2 cm/s, p = 0.001). Similarly, patients who showed a > 5% improvement of ejection fraction at follow-up showed a greater displacement response to dobutamine (6.9 +/- 3.2 vs 2.1 +/- 2.3 mm, p = 0.001), as well as a higher rate of ejection fraction, response to dobutamine (9 +/- 3% vs 2 +/- 2%, p = 0.001). The optimal cutoff values for predicting subsequent recovery of function at rest were an increment of peak velocity > 1 cm/s, >5 mm of displacement, and a >5% improvement of ejection fraction with low-dose dobutamine. (C) 2003 by Excerpta Medica, Inc.

Water table waves in an unconfined aquifer: Experiments and modeling

[1] Comprehensive measurements are presented of the piezometric head in an unconfined aquifer during steady, simple harmonic oscillations driven by a hydrostatic clear water reservoir through a vertical interface. The results are analyzed and used to test existing hydrostatic and nonhydrostatic, small-amplitude theories along with capillary fringe effects. As expected, the amplitude of the water table wave decays exponentially. However, the decay rates and phase lags indicate the influence of both vertical flow and capillary effects. The capillary effects are reconciled with observations of water table oscillations in a sand column with the same sand. The effects of vertical flows and the corresponding nonhydrostatic pressure are reasonably well described by small-amplitude theory for water table waves in finite depth aquifers. That includes the oscillation amplitudes being greater at the bottom than at the top and the phase lead of the bottom compared with the top. The main problems with respect to interpreting the measurements through existing theory relate to the complicated boundary condition at the interface between the driving head reservoir and the aquifer. That is, the small-amplitude, finite depth expansion solution, which matches a hydrostatic boundary condition between the bottom and the mean driving head level, is unrealistic with respect to the pressure variation above this level. Hence it cannot describe the finer details of the multiple mode behavior close to the driving head boundary. The mean water table height initially increases with distance from the forcing boundary but then decreases again, and its asymptotic value is considerably smaller than that previously predicted for finite depth aquifers without capillary effects. Just as the mean water table over-height is smaller than predicted by capillarity-free shallow aquifer models, so is the amplitude of the second harmonic. In fact, there is no indication of extra second harmonics ( in addition to that contained in the driving head) being generated at the interface or in the interior.

Evaluation of encapsulation techniques of probiotics for yoghurt

The health benefits provided by probiotic bacteria have led to their increasing use in fermented and other dairy products. However, their viability in these products is low. Encapsulation has been investigated to protect the bacteria in the product's environment and improve their survival. There are two common encapsulation techniques, namely extrusion and emulsion, to encapsulate the probiotics for their use in the fermented and other dairy products. This review evaluates the merits and limitations of these two techniques, and also discusses the supporting materials and special treatments used in encapsulation processes. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Surface stickiness of drops of carbohydrate and organic acid solutions during convective drying: Experiments and modeling

Drying kinetics of low molecular weight sugars such as fructose, glucose, sucrose and organic acid such as citric acid and high molecular weight carbohydrate such as maltodextrin (DE 6) were determined experimentally using single drop drying experiments as well as predicted numerically by solving the mass and heat transfer equations. The predicted moisture and temperature histories agreed with the experimental ones within 6% average relative (absolute) error and average difference of +/- 1degreesC, respectively. The stickiness histories of these drops were determined experimentally and predicted numerically based on the glass transition temperature (T-g) of surface layer. The model predicted the experimental observations with good accuracy. A nonsticky regime for these materials during spray drying is proposed by simulating a drop, initially 120 mum in diameter, in a spray drying environment.

Rates of electronic energy transfer in conformationally flexible bichromophoric macrocyclic complexes: a combined experimental and molecular modeling study

Electronic energy transfer (EET) rate constants between a naphthalene donor and anthracene acceptor in [ZnL4a](ClO4)(2) and [ZnL4b](ClO4)(2) were determined by time-resolved fluorescence where L-4a and L-4b are the trans and cis isomers of 6-((anthracen-9-yl-methyl)amino)-6,13-dimethyl-13-((naphthalen-1-yl-methyl)amino)-1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane, respectively. These isomers differ in the relative disposition of the appended chromophores with respect to the macrocyclic plane. The trans isomer has an energy transfer rate constant (k(EET)) of 8.7 x 10(8) s(-1), whereas that of the cis isomer is significantly faster (2.3 x 10(9) s(-1)). Molecular modeling was used to determine the likely distribution of conformations in CH3CN solution for these complexes in an attempt to identify any distance or orientation dependency that may account for the differing rate constants observed. The calculated conformational distributions together with analysis by H-1 NMR for the [ZnL4a](2+) trans complex in the common trans-III N-based isomer gave a calculated Forster rate constant close to that observed experimentally. For the [ZnL4b](2+) cis complex, the experimentally determined rate constant may be attributed to a combination of trans-Ill and trans-I N-based isomeric forms of the complex in solution.

Aglomeração econômica e disparidade salarial no Espírito Santo : teoria e evidência a partir de um enfoque da Nova Geografia Econômica

O trabalho buscou analisar questões de desigualdade regional no Espírito Santo através da linha de pesquisa denominada Nova Geografia Econômica (NGE). Uma forma de realizar essa análise é através do estudo da relação entre diferenciais de salário e mercado potencial. Mais precisamente, o trabalho procurou verificar o impacto de fatores geográficos de segunda natureza – mercado potencial – nos salário médios municipais. Inicialmente, por meio de uma Análise Exploratória de Dados Espaciais, verificou-se que os salários são maiores próximos às regiões com alto mercado potencial (litoral/RMGV). Por meio da utilização de técnicas de estatística e econometria espacial foi possível observar para os anos de 2000 e 2010 a existência de uma estrutura espacial de salários no Espírito Santo. O coeficiente de erro autorregressivo foi positivo e estatisticamente significativo, indicando o modelo SEM (spatial error model) como o mais apropriado para modelar os efeitos espaciais. Os resultados indicam ainda que não só fatores educacionais afetam os salários, fatores geográficos de segunda natureza possuem um efeito até maior quando comparados aos primeiros. Conclui-se, como demonstra o modelo central da NGE que, forças exclusivamente de mercado nem sempre levam ao equilíbrio equalizador dos rendimentos, pelo contrário, levam à conformação de uma estrutura do tipo centro-periferia com diferença persistente de rendimentos entre as regiões. Adicionalmente, verifica-se que os municípios que apresentam maior salário, maior mercado potencial e melhores indicadores sociais são àqueles localizados no litoral do estado, mais precisamente os municípios próximos à RMGV. Sendo assim, o trabalho reforça a necessidade de que se pense estratégias que fomentem a criação de novas centralidades no Espírito Santo, a fim de atuar na redução das desigualdades regionais. O trabalho se insere num grupo de vários outros estudos que analisaram questões de desigualdade e concentração produtiva no Espírito Santo. A contribuição está na utilização do referencial teórico da NGE, que ainda não havia sido empregada para o estado, e na utilização de técnicas de estatística espacial e econometria espacial.

A geografia dos acidentes de trânsito na Região Metropolitana da Grande Vitória (RMGV) – ES

Esta dissertação aborda a espacialização dos acidentes de trânsito notificados entre os anos de 2005 e 2013 nos municípios de Fundão, Serra, Vitória, Cariacica, Vila Velha, Viana e Guarapari, que juntos compõem a Região Metropolitana da Grande Vitória (RMGV). Para o cumprimento deste propósito, realizou-se um diagnóstico temporal e espacial dos acidentes de trânsito ocorridos nessa região, analisando-se o acelerado crescimento da frota veicular, a situação da atual infraestrutura viária e o crescimento demográfico. Além disso, foram listadas as principais variáveis de risco responsáveis por ocasionar acidentes de trânsito. Quanto à fundamentação teórica, foi construída a partir da Geografia dos Transportes, que forneceu subsídios para contextualizar a importância da análise espacial geográfica sobre o fenômeno aqui tratado. Na sequência, estimaram-se os custos gerados por esse fenômeno, chegando à cifra de mais de R$ 900 milhões de custos associados aos acidentes de trânsito da RMGV em 2013. Utilizando-se de técnicas de geoestatística e de geoprocessamento, identificaram-se as áreas de concentração de acidentes de trânsito na RMGV, conforme as tipologias de colisões e choques, capotamentos e tombamentos e atropelamentos. Logrou-se, como conclusão, que 1) além do crescimento em quantidade e concentração das ocorrências, houve também, no decorrer da série histórica, o espraiamento dos registros de acidentes de trânsito na RMGV, e 2) os acidentes, conforme sua tipologia, concentram-se em diferentes áreas da região estudada.

Modelagem da distribuição geográfica atual e futura de Guerlinguetus (Rodentia, Sciuridae) no Brasil

O gênero Guerlinguetus, pertencente à família Sciuridae, possui sete espécies existentes no Brasil. Essas espécies têm sido tratadas como sinônimos de Sciurus aestuans, mas foram distinguidas em um gênero próprio com base nas revisões taxonômicas mais abrangentes disponíveis até recentemente. Apesar disso, pouco há na literatura sobre a distribuição das espécies desse gênero no Brasil e nenhuma pesquisa visando o conhecimento de sua distribuição futura havia sido realizada. A modelagem de distribuição potencial de espécies tem se tornado um componente importante dos planos de conservação e uma grande quantidade de técnicas têm sido desenvolvidas com esta finalidade. Ela pode ser uma ferramenta importante para determinar o grau de ameaça principalmente em espécies ou grupos com poucas informações disponíveis sobre sua distribuição. Com isso, o objetivo do presente trabalho foi verificar a influência das possíveis mudanças climáticas na distribuição das espécies de Guerlinguetus no Brasil, através da modelagem potencial das distribuições atual e futura dessas espécies. Para isso foram utilizados dados climáticos e topográficos e o cenário pessimista de emissão de CO2 (A2) para o ano 2070, do Modelo de Circulação Geral CSIRO, com base no quarto relatório do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas. Os modelos gerados apresentaram perda significativa de áreas consideradas ambientalmente adequadas, do modelo de distribuição atual para o modelo de distribuição futura para as espécies de Guerlinguetus, com exceção de G. aestuans. Apesar da expansão da região potencial de distribuição de G. aestuans para o ano de 2070, a média dos valores de adequabilidade ambiental diminuiu em relação ao modelo de distribuição atual. A localização dessas espécies de hábito arborícola em áreas geograficamente espalhadas dentro da Amazônia, Cerrado e Mata Atlântica é preocupante, devido a grande perda de área original desses biomas, tornando possível a hipótese de ameaça à sobrevivência das espécies devido a mudanças ambientais futuras.

Variabilidade espacial e temporal de atributos químicos do solo em povoamento de eucalipto

Nos anos mais recentes, observa-se aumento na adoção das técnicas de silvicultura de precisão em florestas plantadas no Brasil. Os plantios de eucalipto ocorrem preferencialmente em áreas com baixa fertilidade de solo e consequentemente baixa produtividade. Logo, para otimizar ao máximo a produção, é necessário saber o quanto essa cultura pode produzir em cada local (sítio). Objetivou-se aplicar uma metodologia que utiliza técnicas de estatística, geoestatística e geoprocessamento, no mapeamento da variabilidade espacial e temporal de atributos químicos do solo cultivado com eucalipto, em área de 10,09 ha, situada no sul do estado do Espírito Santo. Os atributos químicos da fertilidade do solo estudados foram: fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca) e magnésio (Mg), no ano da implantação do povoamento do eucalipto, em 2008, e três anos após, em 2011. O solo foi amostrado em duas profundidades, 0-0,2 m e 0,2-0,4 m, nos 94 pontos de uma malha regular, com extensão de 33 x 33 m. Os dados foram analisados pela estatística descritiva e, em seguida, pela geoestatística, por meio do ajuste de semivariogramas. Diferentes métodos de interpolação foram testados para produzir mapas temáticos mais precisos e facilitar as operações algébricas utilizadas. Com o auxílio de índices quantitativos, realizou-se uma análise geral da fertilidade do solo, por meio da álgebra de mapas. A metodologia utilizada neste estudo possibilitou mapear a variabilidade espacial e temporal de atributos químicos do solo. A análise variográfica mostrou que todos os atributos estudados apresentaram-se estruturados espacialmente, exceto para o atributo P, no Ano Zero (camada 0-0,2 m) e no Ano Três (ambas as camadas). Os melhores métodos de interpolação para o mapeamento de cada atributo químico do solo foram identificados com a ajuda gráfica do Diagrama de Taylor. Mereceram destaque, os modelos esférico e exponencial nas interpolações para a maioria dos atributos químicos do solo avaliados. Apesar de a variação espacial e temporal dos atributos estudados apresentar-se, em média, com pequena variação negativa, a metodologia usada mostrou variações positivas na fertilidade do solo em várias partes da área de estudo. Além disso, os resultados demonstram que os efeitos observados são majoritariamente em função da cultura, uma vez que não foram coletadas amostras de solo em locais adubados. A produtividade do sítio florestal apresentou-se com tendências semelhantes às variações ocorridas na fertilidade do solo, exceto para o magnésio, que se mostrou com tendências espaciais para suporte de elevadas produtividades, de até 50 m3 ha-1 ano-1. Além de mostrar claramente as tendências observadas para as variações na fertilidade do solo, a metodologia utilizada confirma um caminho operacional acessível para empresas e produtores florestais para o manejo nutricional em florestas plantadas. O uso dos mapas facilita a mobilização de recursos para melhorar a aplicação de fertilizantes e corretivos necessários.

Modeling Carbon Nanotube Electrical Properties in CNT/Polymer Composites

In this work it is demonstrated that the capacitance between two cylinders increases with the rotation angle and it has a fundamental influence on the composite dielectric constant. The dielectric constant is lower for nematic materials than for isotropic ones and this can be attributed to the effect of the filler alignment in the capacitance. The effect of aspect ratio in the conductivity is also studied in this work. Finally, based on previous work and by comparing to results from the literature it is found that the electrical conductivity in this type of composites is due to hopping between nearest fillers resulting in a weak disorder regime that is similar to the single junction expression.

Multi-scale modeling of the mechanical behavior of polymer-based materials

Polymers have become the reference material for high reliability and performance applications. In this work, a multi-scale approach is proposed to investigate the mechanical properties of polymeric based material under strain. To achieve a better understanding of phenomena occurring at the smaller scales, a coupling of a Finite Element Method (FEM) and Molecular Dynamics (MD) modeling in an iterative procedure was employed, enabling the prediction of the macroscopic constitutive response. As the mechanical response can be related to the local microstructure, which in turn depends on the nano-scale structure, the previous described multi-scale method computes the stress-strain relationship at every analysis point of the macro-structure by detailed modeling of the underlying micro- and meso-scale deformation phenomena. The proposed multi-scale approach can enable prediction of properties at the macroscale while taking into consideration phenomena that occur at the mesoscale, thus offering an increased potential accuracy compared to traditional methods.

Assessment of 3D scanners for modeling Pectus Carinatum corrective bar

Pectus Carinatum (PC) is a chest deformity consisting on the anterior protrusion of the sternum and adjacent costal cartilages. Non-operative corrections, such as the orthotic compression brace, require previous information of the patient chest surface, to improve the overall brace fit. This paper focuses on the validation of the Kinect scanner for the modelling of an orthotic compression brace for the correction of Pectus Carinatum. To this extent, a phantom chest wall surface was acquired using two scanner systems – Kinect and Polhemus FastSCAN – and compared through CT. The results show a RMS error of 3.25mm between the CT data and the surface mesh from the Kinect sensor and 1.5mm from the FastSCAN sensor

Automatic modeling of an orthotic bracing for nonoperative correction of PectusCarinatum

Pectus Carinatum is a deformity of the chest wall, characterized by an anterior protrusion of the sternum, often corrected surgically due to cosmetic motivation. This work presents an alternative approach to the current open surgery option, proposing a novel technique based on a personalized orthosis. Two different processes for the orthosis’ personalization are presented. One based on a 3D laser scan of the patient chest, followed by the reconstruction of the thoracic wall mesh using a radial basis function, and a second one, based on a computer tomography scan followed by a neighbouring cells algorithm. The axial position where the orthosis is to be located is automatically calculated using a Ray-Triangle intersection method, whose outcome is input to a pseudo Kochenek interpolating spline method to define the orthosis curvature. Results show that no significant differences exist between the patient chest physiognomy and the curvature angle and size of the orthosis, allowing a better cosmetic outcome and less initial discomfort