Simulation of shock-induced bubble collapse with application to vascular injury in shockwave lithotripsy

Shockwave lithotripsy is a noninvasive medical procedure wherein shockwaves are repeatedly focused at the location of kidney stones in order to pulverize them. Stone comminution is thought to be the product of two mechanisms: the propagation of stress waves within the stone and cavitation erosion. However, the latter mechanism has also been implicated in vascular injury. In the present work, shock-induced bubble collapse is studied in order to understand the role that it might play in inducing vascular injury. A high-order accurate, shock- and interface-capturing numerical scheme is developed to simulate the three-dimensional collapse of the bubble in both the free-field and inside a vessel phantom. The primary contributions of the numerical study are the characterization of the shock-bubble and shock-bubble-vessel interactions across a large parameter space that includes clinical shockwave lithotripsy pressure amplitudes, problem geometry and tissue viscoelasticity, and the subsequent correlation of these interactions to vascular injury. Specifically, measurements of the vessel wall pressures and displacements, as well as the finite strains in the fluid surrounding the bubble, are utilized with available experiments in tissue to evaluate damage potential. Estimates are made of the smallest injurious bubbles in the microvasculature during both the collapse and jetting phases of the bubble's life cycle. The present results suggest that bubbles larger than 1 μm in diameter could rupture blood vessels under clinical SWL conditions.

Projetos de cuidado em Fisioterapia

As práticas de cuidado em fisioterapia, em muitas situações, resgatam a função do fisioterapeuta de executor de técnicas que lhe era atribuída nos primórdios da profissão. Ao exercer essa função meramente técnica, muitas vezes deixando-se substituir pelo equipamento nas suas ações, o profissional compromete o estabelecimento do vínculo terapeuta-paciente, contribuindo para o esvaziamento do encontro em saúde. Nessas situações, predomina o êxito técnico (a eficiência na realização do procedimento) sobre o sucesso prático (os benefícios trazidos para vida das pessoas). Para que o sucesso prático seja atingido, é fundamental que haja o questionamento sobre o que sonham as pessoas, profissionais e pacientes, para as suas vidas e para a saúde, quais são suas perspectivas e projetos de vida, seus projetos de felicidade. Nesse sentido, é imprescindível considerar, também, os projetos de felicidade dos profissionais da saúde enquanto sujeitos desse encontro. Afinal, é a partir deles que o profissional elabora o seu projeto de cuidado para cada paciente. Assim, esse trabalho buscou compreender os elementos que configuram a construção de projetos de cuidado em fisioterapia a partir da reflexão dos próprios fisioterapeutas. Para tanto, utilizou-se a metodologia qualitativa de pesquisa por meio de entrevistas semi-estruturadas para que fossem produzidas narrativas da história de vida do trabalho. Os discursos foram analisados integralmente e a categorização foi feita em três sub-temas: exercício profissional, relação com os pacientes e reflexões. Foi possível perceber que muitos dos arranjos de trabalho estabelecidos visam coibir o vínculo profissional-paciente, transformando-o em valor de troca e mercantilizando a relação terapêutica. Expropriada do vínculo, a prática se resume à realização de procedimentos independentes de sua finalidade, minando as possibilidades de sucesso prático. Nesse caso, não é a tecnologia que gera o afastamento e a mecanização, mas são as estratégias de mercantilização do cuidado fisioterápico. Essa situação só pode ocorrer por um processo de subordinação do profissional e seu saber, o que está fortemente associado a condições de trabalho exploratórias. Podemos dizer que a mercantilização do cuidado facilita a restrição sobre as condições de trabalho e também é fruto dela. O problema é que essa restrição é vista pelos profissionais como não definitiva, mas como um caminho para se alcançar reconhecimento na busca pelo exercício liberal da fisioterapia. A intenção desse estudo não foi traçar um plano normativo de conduta para a profissão, mas imaginamos que o equacionamento dessas questões passa necessariamente pelo reconhecimento, pelas inquietações e indignações com o problema. O que se espera, portanto, é facilitar esse processo de desconforto por meio da proximidade dessas questões trazidas pelas narrativas.

Desenvolvimento de material compósito polimérico para utilização na confecção de troquéis

Na Odontologia, ao se confeccionar peças restauradoras dentárias, pela técnica indireta, o processo mais rotineiramente empregado utiliza um modelo de gesso, obtido a partir de um molde de elastômero, tomado de um dente preparado. Vários fatores podem influenciar na boa precisão de ajustes destas peças como o escoamento do material de vazamento dentro da moldagem, a compatibilidade do material de vazamento com o da moldagem, o tempo de presa, a estabilidade dimensional, a resistência mecânica do material quando da separação moldagem/modelo, a resistência a abrasão e a fidelidade de reprodução de detalhes. Materiais foram introduzidos na odontologia para utilização na confecção de troquéis no intuito de minimizar as desvantagens do gesso, como baixa resistência a abrasão e ligeira expansão de presa. Dentre eles os troquéis metalizados e as resinas epóxicas, que tem vantagens em relação às propriedades mecânicas, porém o primeiro exige técnica demorada e de alto custo e o segundo apresenta contração. O presente trabalho se propõe a testar uma nova composição de poliéster insaturado com estireno adicionado ao carbonato de cálcio em diferentes proporções (10, 20, 30, 40, 50, 60 e 70%) e compará-la ao gesso tipo IV e a resina epoxídica com óxido de alumínio, através de ensaios mecânicos, de abrasão e de alteração dimensional, para avaliar a possibilidade de sua utilização como material de confecção de troquéis para a construção de restaurações indiretas. Para caracterização dos materiais foram feitas análises de espectrometria no infravermelho, Calorimetria de varredura diferencial, termogravimétrica e Microscopia eletrônica de varredura. O compósito a base de poliéster insaturado com 50% de carbonato de cálcio se mostrou viável para utilização como material para troquel. Quando comparado aos materiais de controle mostrou propriedades mecânicas próximas as da resina epoxídica e bem superiores ao gesso, resistência a abrasão superior ao gesso e inferior a resina epoxídica e alteração dimensional próxima a resina epoxídica e maior ao gesso. Sendo a formulação do poliéster/carbonato de cálcio apenas constituída de polímero, catalisador e carga, é possível melhorar a formulação modificando a carga e/ou acrescentando aditivos visando minimizar a contração de polimerização.

A study of the proposed Diamond Creek Reservoir

Politically the Colorado river is an interstate as well as an international stream. Physically the basin divides itself distinctly into three sections. The upper section from head waters to the mouth of San Juan comprises about 40 percent of the total of the basin and affords about 87 percent of the total runoff, or an average of about 15 000 000 acre feet per annum. High mountains and cold weather are found in this section. The middle section from the mouth of San Juan to the mouth of the Williams comprises about 35 percent of the total area of the basin and supplies about 7 percent of the annual runoff. Narrow canyons and mild weather prevail in this section. The lower third of the basin is composed of mainly hot arid plains of low altitude. It comprises some 25 percent of the total area of the basin and furnishes about 6 percent of the average annual runoff.

The proposed Diamond Creek reservoir is located in the middle section and is wholly within the boundary of Arizona. The site is at the mouth of Diamond Creek and is only 16 m. from Beach Spring, a station on the Santa Fe railroad. It is solely a power project with a limited storage capacity. The dam which creats the reservoir is of the gravity type to be constructed across the river. The walls and foundation are of granite. For a dam of 290 feet in height, the back water will be about 25 m. up the river.

The power house will be placed right below the dam perpendicular to the axis of the river. It is entirely a concrete structure. The power installation would consist of eighteen 37 500 H.P. vertical, variable head turbines, directly connected to 28 000 kwa. 110 000 v. 3 phase, 60 cycle generators with necessary switching and auxiliary apparatus. Each unit is to be fed by a separate penstock wholly embedded into the masonry.

Concerning the power market, the main electric transmission lines would extend to Prescott, Phoenix, Mesa, Florence etc. The mining regions of the mountains of Arizona would be the most adequate market. The demand of power in the above named places might not be large at present. It will, from the observation of the writer, rapidly increase with the wonderful advancement of all kinds of industrial development.

All these things being comparatively feasible, there is one difficult problem: that is the silt. At the Diamond Creek dam site the average annual silt discharge is about 82 650 acre feet. The geographical conditions, however, will not permit silt deposites right in the reservoir. So this design will be made under the assumption given in Section 4.

The silt condition and the change of lower course of the Colorado are much like those of the Yellow River in China. But one thing is different. On the Colorado most of the canyon walls are of granite, while those on the Yellow are of alluvial loess: so it is very hard, if not impossible, to get a favorable dam site on the lower part. As a visitor to this country, I should like to see the full development of the Colorado: but how about THE YELLOW!

Metaconcrete: Engineered aggregates for enhanced dynamic performance

This work presents the development and investigation of a new type of concrete for the attenuation of waves induced by dynamic excitation. Recent progress in the field of metamaterials science has led to a range of novel composites which display unusual properties when interacting with electromagnetic, acoustic, and elastic waves. A new structural metamaterial with enhanced properties for dynamic loading applications is presented, which is named metaconcrete. In this new composite material the standard stone and gravel aggregates of regular concrete are replaced with spherical engineered inclusions. Each metaconcrete aggregate has a layered structure, consisting of a heavy core and a thin compliant outer coating. This structure allows for resonance at or near the eigenfrequencies of the inclusions, and the aggregates can be tuned so that resonant oscillations will be activated by particular frequencies of an applied dynamic loading. The activation of resonance within the aggregates causes the overall system to exhibit negative effective mass, which leads to attenuation of the applied wave motion. To investigate the behavior of metaconcrete slabs under a variety of different loading conditions a finite element slab model containing a periodic array of aggregates is utilized. The frequency dependent nature of metaconcrete is investigated by considering the transmission of wave energy through a slab, which indicates the presence of large attenuation bands near the resonant frequencies of the aggregates. Applying a blast wave loading to both an elastic slab and a slab model that incorporates the fracture characteristics of the mortar matrix reveals that a significant portion of the supplied energy can be absorbed by aggregates which are activated by the chosen blast wave profile. The transfer of energy from the mortar matrix to the metaconcrete aggregates leads to a significant reduction in the maximum longitudinal stress, greatly improving the ability of the material to resist damage induced by a propagating shock wave. The various analyses presented in this work provide the theoretical and numerical background necessary for the informed design and development of metaconcrete aggregates for dynamic loading applications, such as blast shielding, impact protection, and seismic mitigation.

Controles da produção primária em um Córrego de Mata Atlântica

Esta dissertação consiste de dois capítulos, cada um correspondendo a um estudo realizado de modo independente. Em um córrego de Mata Atlântica, Rio de Janeiro, Brasil, foram estudados efeitos de herbívoros e de controles ambientais no perifíton. No primeiro trabalho foram testados os efeitos do camarão Potimirim glabra, um engenheiro do ecossistema, nos parâmetros metabólicos de comunidades perifíticas (Produção, Respiração, Metabolismo Líquido da Comunidade e razão Produção:Respiração). O tratamento de inclusão de Potimirim produziu resultados inversos aos esperados, com aumento da clorofila e massa seca das comunidades perifíticas, levantando dúvida com relação à eficácia dos tratamentos. Nenhuma das variáveis metabólicas esteve relacionada aos tratamentos. Considera-se que efeitos artefato da gaiola utilizada na inclusão dos camarões podem ter prejudicado o efeito esperado de remoção de material pelos camarões. Os resultados podem indicar, entretanto, que para o efeito de herbívoros os parâmetros clorofila e massa seca sejam mais sensíveis e variáveis que os metabólicos para as comunidades estudadas. São recomendados futuros trabalhos com metodologias que reduzam os efeitos artefato, tais como exclusão de herbívoros com cercas elétricas. No segundo trabalho, foram estudados os estoques, a distribuição e os controles da biomassa perifítica para o córrego. Entre os substratos estudados, a areia apresentou os maiores estoques, com 5 vezes mais clorofila e 20 vezes mais massa seca que os substratos pedra e folha. Diferenças entre trechos com diferentes densidades do camarão herbívoro Potimirim glabra revelaram para o substrato pedra menores valores de massa seca para os locais onde o camarão é mais numeroso. Entre as variáveis ambientais, apenas a profundidade esteve relacionada aos dados de biomassa nos substratos pedra e areia. A comparação dos dados deste estudo com trabalhos anteriores pode indicar que distúrbios provocados por enchentes podem alterar os estoques e os padrões de distribuição para este córrego.

Acoplamento de técnicas espectrométricas com métodos quimiométricos de classificação e calibração multivariada em alimentos

Este trabalho de pesquisa descreve três estudos de utilização de métodos quimiométricos para a classificação e caracterização de óleos comestíveis vegetais e seus parâmetros de qualidade através das técnicas de espectrometria de absorção molecular no infravermelho médio com transformada de Fourier e de espectrometria no infravermelho próximo, e o monitoramento da qualidade e estabilidade oxidativa do iogurte usando espectrometria de fluorescência molecular. O primeiro e segundo estudos visam à classificação e caracterização de parâmetros de qualidade de óleos comestíveis vegetais utilizando espectrometria no infravermelho médio com transformada de Fourier (FT-MIR) e no infravermelho próximo (NIR). O algoritmo de Kennard-Stone foi usado para a seleção do conjunto de validação após análise de componentes principais (PCA). A discriminação entre os óleos de canola, girassol, milho e soja foi investigada usando SVM-DA, SIMCA e PLS-DA. A predição dos parâmetros de qualidade, índice de refração e densidade relativa dos óleos, foi investigada usando os métodos de calibração multivariada dos mínimos quadrados parciais (PLS), iPLS e SVM para os dados de FT-MIR e NIR. Vários tipos de pré-processamentos, primeira derivada, correção do sinal multiplicativo (MSC), dados centrados na média, correção do sinal ortogonal (OSC) e variação normal padrão (SNV) foram utilizados, usando a raiz quadrada do erro médio quadrático de validação cruzada (RMSECV) e de predição (RMSEP) como parâmetros de avaliação. A metodologia desenvolvida para determinação de índice de refração e densidade relativa e classificação dos óleos vegetais é rápida e direta. O terceiro estudo visa à avaliação da estabilidade oxidativa e qualidade do iogurte armazenado a 4C submetido à luz direta e mantido no escuro, usando a análise dos fatores paralelos (PARAFAC) na luminescência exibida por três fluoróforos presentes no iogurte, onde pelo menos um deles está fortemente relacionado com as condições de armazenamento. O sinal fluorescente foi identificado pelo espectro de emissão e excitação das substâncias fluorescentes puras, que foram sugeridas serem vitamina A, triptofano e riboflavina. Modelos de regressão baseados nos escores do PARAFAC para a riboflavina foram desenvolvidos usando os escores obtidos no primeiro dia como variável dependente e os escores obtidos durante o armazenamento como variável independente. Foi visível o decaimento da curva analítica com o decurso do tempo da experimentação. Portanto, o teor de riboflavina pode ser considerado um bom indicador para a estabilidade do iogurte. Assim, é possível concluir que a espectroscopia de fluorescência combinada com métodos quimiométricos é um método rápido para monitorar a estabilidade oxidativa e a qualidade do iogurte

Molecular ecology of european mustelids: Unraveling evolutionary and ecological patterns in Martes and Lutra genera

208 p.

Estado de conservación de los elementos constructivos del Palacio Guevara (Segura - Gipuzkoa)

107 pag.

Da pedra porosa no meio do caminho à metaficção: um estudo das obras de Adriana Lisboa

Este trabalho se propõe a analisar diferentes ocorrências do fenômeno da metaficção presentes nas obras da escritora Adriana Lisboa e estabelecer conexões existentes entre o fenômeno e o drama da consciência humana, constatando que os impasses derivados da busca de uma identidade expõe a arte a uma representação irônica da realidade. Nesse sentido, analisamos as obras Sinfonia em branco, romance publicado em 2001, Um beijo de colombina, de 2003 e Rakushisha de 2007, visando a interpretação e o estudo do processo de construção dos romances, sobretudo, na sua relação entre ficção, realidade, identidade, dúvida e silêncio. A partir destas perspectivas, verificamos que todas as obras guardam em si uma multiplicidade de olhares e vozes a retratar, nas pequenas coisas do cotidiano, um universo de poesia a refletir tanto a escrita quanto a nossa condição humana