Produção vegetal e de óleo essencial de boldo pequeno em função de fontes de adubos orgânicos

A aplicação de fertilizantes orgânicos, em plantas medicinais e aromáticas, normalmente modifica positivamente a produção vegetal e de óleo essencial. Neste contexto, tendo por fim avaliar a resposta de plantas de Plectranthus neochilus Schltr., cultivadas com diferentes fontes de adubos orgânicos, o presente trabalho estudou a produção de biomassa, teor, rendimento e composição química do óleo essencial. As mudas, após a aclimatização, foram transplantadas para vasos de dez litros, acondicionados em casa de vegetação. O experimento foi constituído por quatro tratamentos e quatro repetições (16 parcelas), sendo cada parcela composta por cinco vasos. Os tratamentos foram: ausência de adubo orgânico (testemunha); aplicação de 60 t ha-1 de esterco bovino; 30 t ha-1 de esterco avícola; 60 t ha-1 de composto orgânico. Aos 120 dias de cultivo, as plantas foram colhidas e uma parte das folhas frescas foi destinada à extração do óleo essencial. O restante do material vegetal foi seco em estufa, até atingir peso constante, para a determinação da biomassa seca. As análises químicas do óleo foram realizadas por cromatografia gasosa (CG-DIC e CG-EM). As fontes de adubo orgânico testadas promoveram diferenças entre os tratamentos em relação à produção de biomassa, rendimento e composição do óleo essencial de P. neochilus. A utilização de diferentes fertilizantes orgânicos não modificou o teor de óleo volátil.

Automatic prebent customized prosthesis for pectus excavatum minimally invasive surgery correction

Pectus excavatum is the most common deformity of the thorax. A minimally invasive surgical correction is commonly carried out to remodel the anterior chest wall by using an intrathoracic convex prosthesis in the substernal position. The process of prosthesis modeling and bending still remains an area of improvement. The authors developed a new system, i3DExcavatum, which can automatically model and bend the bar preoperatively based on a thoracic CT scan. This article presents a comparison between automatic and manual bending. The i3DExcavatum was used to personalize prostheses for 41 patients who underwent pectus excavatum surgical correction between 2007 and 2012. Regarding the anatomical variations, the soft-tissue thicknesses external to the ribs show that both symmetric and asymmetric patients always have asymmetric variations, by comparing the patients’ sides. It highlighted that the prosthesis bar should be modeled according to each patient’s rib positions and dimensions. The average differences between the skin and costal line curvature lengths were 84 ± 4 mm and 96 ± 11 mm, for male and female patients, respectively. On the other hand, the i3DExcavatum ensured a smooth curvature of the surgical prosthesis and was capable of predicting and simulating a virtual shape and size of the bar for asymmetric and symmetric patients. In conclusion, the i3DExcavatum allows preoperative personalization according to the thoracic morphology of each patient. It reduces surgery time and minimizes the margin error introduced by the manually bent bar, which only uses a template that copies the chest wall curvature.

A laparoscopic surgery training interface

Laparoscopy is a surgical procedure on which operations in the abdomen are performed through small incisions using several specialized instruments. The laparoscopic surgery success greatly depends on surgeon skills and training. To achieve these technical high-standards, different apprenticeship methods have been developed, many based on in vivo training, an approach that involves high costs and complex setup procedures. This paper explores Virtual Reality (VR) simulation as an alternative for novice surgeons training. Even though several simulators are available on the market claiming successful training experiences, their use is extremely limited due to the economic costs involved. In this work, we present a low-cost laparoscopy simulator able to monitor and assist the trainee’s surgical movements. The developed prototype consists of a set of inexpensive sensors, namely an accelerometer, a gyroscope, a magnetometer and a flex sensor, attached to specific laparoscopic instruments. Our approach allows repeated assisted training of an exercise, without time constraints or additional costs, since no human artificial model is needed. A case study of our simulator applied to instrument manipulation practice (hand-eye coordination) is also presented.

Fungos micorrízicos arbusculares afetando a produção de mudas de pinhão-manso na região sul do Estado de Tocantins, Brasil

O presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da inoculação de quatro espécies de fungos micorrízicos arbusculares no crescimento e nutrição de mudas de pinhão-manso. Foram utilizados 12 tratamentos e 10 repetições, sendo: a inoculação individual (Scutellospora calospora, Glomus clarum, Gigaspora margarita, Acaulospora morrowiae), em dupla das espécies (S. calospora + G. clarum, S. calospora + G. margarita, S. calospora + A. morrowiae, G. clarum + G. margarita, G. clarum + A. morrowiae e G. margarita + A. morrowiae), com a mistura das quatro espécies de micorrizas (MIX) e a testemunha sem inoculação com micorrizas. Para os teores de macro e micronutrientes, 75 dias após a emergência das plantas, diferenças significativas (p < 0,05) foram observadas para os teores de nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), magnésio (Mg), enxofre (S), manganês (Mn) e boro (B), com destaque para a inoculação com G. clarum e A. morrowiae isoladamente e em dupla inoculação. Para a biomassa da parte aérea e raiz, colonização micorrízica e eficiência micorrízica, as maiores médias (p > 0,005) foram observadas para os tratamentos com G. clarum e A. morrowiae inoculados isoladamente e para a dupla inoculação de S. calospora + G. clarum e G. clarum + A. morrowiae.

The influence of matrix mediated hopping conductivity, filler concentration, aspect ratio and orientation on the electrical response of carbon nanotube/polymer nanocomposites

A model to simulate the conductivity of carbon nanotube/polymer nanocomposites is presented. The proposed model is based on hopping between the fillers. A parameter related to the influence of the matrix in the overall composite conductivity is defined. It is demonstrated that increasing the aspect ratio of the fillers will increase the conductivity. Finally, it is demonstrated that the alignment of the filler rods parallel to the measurement direction results in higher conductivity values, in agreement with results from recent experimental work.

Atividade residual de seis herbicidas aplicados ao solo em época seca

Este trabalho foi desenvolvido em campo, com o objetivo de avaliar a atividade residual de herbicidas recomendados para a cultura da cana-de-açúcar, quando aplicados ao solo na época seca. Os tratamentos foram organizados em esquema de parcelas subdivididas, em que, no âmbito das parcelas, foram aplicados seis herbicidas e, no âmbito das subparcelas, foram considerados três períodos de permanência dos produtos no solo (130 dias, 70 dias e testemunha, sem aplicação). Os tratamentos herbicidas foram (g ha-1): amicarbazone a 1260; clomazone a 1250; hexazinone a 450; imazapic a 147; isoxaflutole a 187,5; e sulfentrazone a 900. Além da infestação natural de plantas daninhas, para avaliação da atividade residual dos produtos, semeou-se pepino na área, considerado como bioindicador. A mesma molécula herbicida teve avaliação diferenciada em razão da espécie bioindicadora considerada. Os herbicidas amicarbazone, hexazinone, isoxaflutole e sulfentrazone têm propriedades positivas para aplicação ao solo em época seca, tais como elevada solubilidade, baixo Kow e baixa fotodegradação. A aplicação de imazapic em pré-emergência tem eficácia consistente em época seca, controlando adequadamente o pepino e a comunidade natural de plantas daninhas. O herbicida clomazone não controlou adequadamente o pepino e a comunidade natural de plantas daninhas.

Efeito do melado de cana-de-açúcar no desenvolvimento in vitro de bananeira (Musa spp.) cv. Maçã

Apesar de oferecer uma série de vantagens, quanto à qualidade do produto final, a técnica de cultivo in vitro de plantas ainda é considerada dispendiosa, por causa, dentre outros fatores, da utilização de reagentes com alto grau de pureza no preparo de meios nutritivos. Entre as alternativas que podem ser adotadas para a redução dos custos relacionados com a produção de mudas, apresenta potencial a substituição de produtos PA por aqueles de menor custo. Baseado nestas informações, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do melado de cana-de-açúcar sobre o desenvolvimento in vitro de bananeira, cv. Maçã. Para tal propósito, plantas de bananeira foram inoculadas em meios nutritivos, formulados à base de melado de cana-de-açúcar, com quatro concentrações distintas (brix de 1,5; 3,0; 4,5 e 6,0), e os dados obtidos foram comparados com aqueles das plantas cultivadas em meio MS (controle), perfazendo um total de cinco tratamentos. Apesar de terem-se desenvolvido em todos os tratamentos testados, observou-se que, para as variáveis número médio de folhas e biomassa da matéria fresca, as plantas cultivadas no meio MS (controle) apresentaram valores superiores. Entretanto, para o número médio de raízes, não houve diferença estatística entre os tratamentos utilizados. O melado de cana-de-açúcar não favorece o desenvolvimento de plântulas de bananeira, mas pode ser utilizado para o enraizamento dessas plantas in vitro.

Alterações fisiológicas após aplicação de silício em cacau e sua influência na preferência por pulgões

Os aspectos fisiológicos e bioquímicos influenciados pelo silício e que condicionam reações de resistência a pragas no cacaueiro ainda são pouco conhecidos. O objetivo deste experimento foi avaliar os efeitos da aplicação de silício sobre a fotossíntese, sobre o teor foliar de fenóis solúveis totais e a sua influência na preferência de Toxoptera aurantii em genótipos de cacau. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, no delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições, em arranjo fatorial 3 x 3, constituído por três genótipos (TSH 1188, CCN 51 e Catongo), duas doses de silicato de potássio (3 e 6 mL L-1), aplicadas por via foliar e um controle pulverizado somente com água. Foram realizadas avaliações das trocas gasosas, da fluorescência da clorofila a e do teor de compostos fenólicos foliar, além de um teste de preferência com chance de livre escolha com T. aurantii. Os genótipos TSH 1188 e CCN 51 apresentam maior eficiência fotoquímica e fotossintética, comparados com o Catongo. Independentemente do genótipo, a aplicação de silicato de potássio não alterou o índice de desempenho das plantas (PI ABS e PI TOTAL); no entanto, a dose 3 mL L-1 aumentou a fotossíntese líquida e o teor de fenóis solúveis totais. A dose 6 mL L-1 reduziu a preferência de T. aurantii pelas folhas do genótipo TSH 1188. A aplicação de silicato de potássio é promissora no aumento da resistência do cacaueiro a T. aurantii.

Desempenho de crotalária cultivada em diferentes épocas de semeadura e de corte

Importante alternativa para suprir a crescente demanda por fertilizantes orgânicos verificada no país é o cultivo de leguminosas como adubos verdes. Estas espécies adicionam ao solo matéria orgânica e nitrogênio fixado biologicamente. Para que a adubação verde seja utilizada com sucesso, é necessário identificar espécies vegetais com grande produtividade de massa, elevada capacidade de acumulação de N, rusticidade e facilidade de manejo nos diversos sistemas de produção. Este trabalho teve como objetivo determinar a época de plantio e a idade de corte mais adequados para a produção de massa e acumulação de N, em crotalária (Crotalaria juncea L.), nas condições edafoclimáticas da Baixada Fluminense. Foram avaliadas quatro épocas de plantio, entre a primavera e o verão, e três idades de corte. Quando os cortes foram realizados aos três ou aos quatro meses de idade, os maiores valores de produção de matéria seca foram obtidos na semeadura realizada na metade da primavera, e os menores valores foram obtidos na semeadura realizada no final do verão. As maiores acumulações de N na parte aérea de crotalária semeada na metade de primavera foram obtidas com cortes realizados aos três ou aos quatro meses. No cultivo iniciado no final da primavera, plantas cortadas aos quatro meses de idade apresentaram acumulação de N superior à das plantas cortadas aos dois meses. Nos cultivos iniciados no verão, não ocorreram diferenças significativas entre as idades de corte.

Virtual simulation of the postsurgical cosmetic outcome in patientswith pectus excavatum

Pectus excavatum is the most common congenital deformity of the anterior chest wall, in which several ribs and the sternum grow abnormally. Nowadays, the surgical correction is carried out in children and adults through Nuss technic. This technic has been shown to be safe with major drivers as cosmesis and the prevention of psychological problems and social stress. Nowadays, no application is known to predict the cosmetic outcome of the pectus excavatum surgical correction. Such tool could be used to help the surgeon and the patient in the moment of deciding the need for surgery correction. This work is a first step to predict postsurgical outcome in pectus excavatum surgery correction. Facing this goal, it was firstly determined a point cloud of the skin surface along the thoracic wall using Computed Tomography (before surgical correction) and the Polhemus FastSCAN (after the surgical correction). Then, a surface mesh was reconstructed from the two point clouds using a Radial Basis Function algorithm for further affine registration between the meshes. After registration, one studied the surgical correction influence area (SCIA) of the thoracic wall. This SCIA was used to train, test and validate artificial neural networks in order to predict the surgical outcome of pectus excavatum correction and to determine the degree of convergence of SCIA in different patients. Often, ANN did not converge to a satisfactory solution (each patient had its own deformity characteristics), thus invalidating the creation of a mathematical model capable of estimating, with satisfactory results, the postsurgical outcome

Thoracic wall reconstruction using ultrasound images to model/bend the thoracic prosthesis for correction of pectus excavatum

Pectus excavatum is the most common congenital deformity of the anterior thoracic wall. The surgical correction of such deformity, using Nuss procedure, consists in the placement of a personalized convex prosthesis into sub-sternal position to correct the deformity. The aim of this work is the CT-scan substitution by ultrasound imaging for the pre-operative diagnosis and pre-modeling of the prosthesis, in order to avoid patient radiation exposure. To accomplish this, ultrasound images are acquired along an axial plane, followed by a rigid registration method to obtain the spatial transformation between subsequent images. These images are overlapped to reconstruct an axial plane equivalent to a CT-slice. A phantom was used to conduct preliminary experiments and the achieved results were compared with the corresponding CT-data, showing that the proposed methodology can be capable to create a valid approximation of the anterior thoracic wall, which can be used to model/bend the prosthesis

Pectus Excavatum postsurgical outcome based on preoperative soft body dynamics simulation

Pectus excavatum is the most common congenital deformity of the anterior chest wall, in which an abnormal formation of the rib cage gives the chest a caved-in or sunken appearance. Today, the surgical correction of this deformity is carried out in children and adults through Nuss technic, which consists in the placement of a prosthetic bar under the sternum and over the ribs. Although this technique has been shown to be safe and reliable, not all patients have achieved adequate cosmetic outcome. This often leads to psychological problems and social stress, before and after the surgical correction. This paper targets this particular problem by presenting a method to predict the patient surgical outcome based on pre-surgical imagiologic information and chest skin dynamic modulation. The proposed approach uses the patient pre-surgical thoracic CT scan and anatomical-surgical references to perform a 3D segmentation of the left ribs, right ribs, sternum and skin. The technique encompasses three steps: a) approximation of the cartilages, between the ribs and the sternum, trough b-spline interpolation; b) a volumetric mass spring model that connects two layers - inner skin layer based on the outer pleura contour and the outer surface skin; and c) displacement of the sternum according to the prosthetic bar position. A dynamic model of the skin around the chest wall region was generated, capable of simulating the effect of the movement of the prosthetic bar along the sternum. The results were compared and validated with patient postsurgical skin surface acquired with Polhemus FastSCAN system

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

Variations of the soft tissue thicknesses external to the ribs in Pectus Excavatum patients

Background: Surgical repair of pectus excavatum (PE) has become more popular due to improvements in the minimally invasive Nuss procedure. The pre-surgical assessment of PE patients requires Computerized Tomography (CT), as the malformation characteristics vary from patient to patient. Objective: This work aims to characterize soft tissue thickness (STT) external to the ribs among PE patients. It also presents a comparative analysis between the anterior chest wall surface before and after surgical correction. Methods: Through surrounding tissue segmentation in CT data, STT values were calculated at different lines along the thoracic wall, with a reference point in the intersection of coronal and median planes. The comparative analysis between the two 3D anterior chest surfaces sets a surgical correction influence area (SCIA) and a volume of interest (VOI) based on image processing algorithms, 3D surface algorithms, and registration methods. Results: There are always variations between left and right side STTs (2.54±2.05 mm and 2.95±2.97 mm for female and male patients, respectively). STTs are dependent on age, sex, and body mass index of each patient. On female patients, breast tissue induces additional errors in bar manual

Collecting system percutaneous access using real-time tracking sensors: first pig model in vivo experience

Purpose: Precise needle puncture of the renal collecting system is an essential but challenging step for successful percutaneous nephrolithotomy. We evaluated the efficiency of a new real-time electromagnetic tracking system for in vivo kidney puncture. Materials and Methods: Six anesthetized female pigs underwent ureterorenoscopy to place a catheter with an electromagnetic tracking sensor into the desired puncture site and ascertain puncture success. A tracked needle with a similar electromagnetic tracking sensor was subsequently navigated into the sensor in the catheter. Four punctures were performed by each of 2 surgeons in each pig, including 1 each in the kidney, middle ureter, and right and left sides. Outcome measurements were the number of attempts and the time needed to evaluate the virtual trajectory and perform percutaneous puncture. Results: A total of 24 punctures were easily performed without complication. Surgeons required more time to evaluate the trajectory during ureteral than kidney puncture (median 15 seconds, range 14 to 18 vs 13, range 11 to 16, p ¼ 0.1). Median renal and ureteral puncture time was 19 (range 14 to 45) and 51 seconds (range 45 to 67), respectively (p ¼ 0.003). Two attempts were needed to achieve a successful ureteral puncture. The technique requires the presence of a renal stone for testing. Conclusions: The proposed electromagnetic tracking solution for renal collecting system puncture proved to be highly accurate, simple and quick. This method might represent a paradigm shift in percutaneous kidney access techniques