Optimal dose levels in screening chest CT for unimpaired detection and volumetry of lung nodules, with and without computer assisted detection at minimal patient radiation

OBJECTIVES The aim of this phantom study was to minimize the radiation dose by finding the best combination of low tube current and low voltage that would result in accurate volume measurements when compared to standard CT imaging without significantly decreasing the sensitivity of detecting lung nodules both with and without the assistance of CAD. METHODS An anthropomorphic chest phantom containing artificial solid and ground glass nodules (GGNs, 5-12 mm) was examined with a 64-row multi-detector CT scanner with three tube currents of 100, 50 and 25 mAs in combination with three tube voltages of 120, 100 and 80 kVp. This resulted in eight different protocols that were then compared to standard CT sensitivity (100 mAs/120 kVp). For each protocol, at least 127 different nodules were scanned in 21-25 phantoms. The nodules were analyzed in two separate sessions by three independent, blinded radiologists and computer-aided detection (CAD) software. RESULTS The mean sensitivity of the radiologists for identifying solid lung nodules on a standard CT was 89.7% ± 4.9%. The sensitivity was not significantly impaired when the tube and current voltage were lowered at the same time, except at the lowest exposure level of 25 mAs/80 kVp [80.6% ± 4.3% (p = 0.031)]. Compared to the standard CT, the sensitivity for detecting GGNs was significantly lower at all dose levels when the voltage was 80 kVp; this result was independent of the tube current. The CAD significantly increased the radiologists' sensitivity for detecting solid nodules at all dose levels (5-11%). No significant volume measurement errors (VMEs) were documented for the radiologists or the CAD software at any dose level. CONCLUSIONS Our results suggest a CT protocol with 25 mAs and 100 kVp is optimal for detecting solid and ground glass nodules in lung cancer screening. The use of CAD software is highly recommended at all dose levels.

Dispersive optical bistability in quantum wells with logarithmic gain

We present an analytical model for studying optical bistability in semiconductor lasers that exhibit a logarithmic dependence of the optical gain on carrier concentration. Model results are shown for a Fabry–Pérot quantum-well laser and compared with the predictions of a commercial computer-aided design (CAD) software tool.

X-ray microtomography of 410 million-year-old optic capsules from placoderm fishes

The structure of two small ossified optic capsules from mid-Palaeozoic placoderm fishes has been revealed in fine detail, by the use of Xray microtomography analysis and 3D visualisation software. These two specimens are 410 million-year-old; they were collected from an Early Devonian (Lochkovian) limestone in central New South Wales, and are the oldest known optic capsules from jawed fishes. The capsules show attachment areas for seven extrinsic eye muscles, rather than the six until recently deemed universal for gnathostomes. The analysis also revealed structures within the ossified cartilage which covered the medial surface of the eyeball, including nerve tracts, vascular canals, and possibly a choroid rete mirabile. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Leap Aided Modelling (LAM) in Blender

L'evoluzione tecnologica e l'utilizzo crescente della computer grafica in diversi settori stanno suscitando l'interesse di sempre più persone verso il mondo della modellazione 3D. I software di modellazione, tuttavia, si presentano spesso inadeguati all'utilizzo da parte di utenti senza esperienza, soprattutto a causa dei comandi di navigazione e modellazione poco intuitivi. Dal punto di vista dell'interazione uomo-computer, questi software devono infatti affrontare un grande ostacolo: il rapporto tra dispositivi di input 2D (come il mouse) e la manipolazione di una scena 3D. Il progetto presentato in questa tesi è un addon per Blender che consente di utilizzare il dispositivo Leap Motion come ausilio alla modellazione di superfici in computer grafica. L'obiettivo di questa tesi è stato quello di progettare e realizzare un'interfaccia user-friendly tra Leap e Blender, in modo da potere utilizzare i sensori del primo per facilitare ed estendere i comandi di navigazione e modellazione del secondo. L'addon realizzato per Blender implementa il concetto di LAM (Leap Aided Modelling: modellazione assistita da Leap), consentendo quindi di estendere le feature di Blender riguardanti la selezione, lo spostamento e la modifica degli oggetti in scena, la manipolazione della vista utente e la modellazione di curve e superfici Non Uniform Rational B-Splines (NURBS). Queste estensioni sono state create per rendere più veloci e semplici le operazioni altrimenti guidate esclusivamente da mouse e tastiera.

FEM Analysis to Optimally Design End Mill cutters for Milling of Ti-6Al-4V

This paper presents an FEM analysis conducted for optimally designing end mill cutters through verifying the cutting tool forces and stresses for milling Titanium alloy Ti-6Al-4 V. Initially, the theoretical tool forces are calculated by considering the cutting edge on a cutting tool as the curve of an intersection over a spherical/flat surface based on the model developed by Lee & Altinas [1]. Considering the lowest tool forces the cutting tool parameters are taken and optimal design of end mill is decided for different sizes. Then the 3D CAD models of the end mills are developed and used for Finite Element Method to verify the cutting forces for milling Ti-6Al-4 V. The cutting tool forces, stress, strain concentration (s), tool wear, and temperature of the cutting tool with the different geometric shapes are simulated considering Ti-6Al-4 V as work piece material. Finally, the simulated and theoretical values are compared and the optimal design of cutting tool for different sizes are validated. The present approach considers to improve the quality of machining surface and tool life with effects of the various parameters concerning the oblique cutting process namely axial, radial and tangential forces. Various simulated test cases are presented to highlight the approach on optimally designing end mill cutters.

Förändringar i informationshanteringen med användandet av molntjänster : Förändringsanalys hos ett företag inom retailbranschen

Den här studien, som har bedrivits i samarbete med konsultföretaget Pipe, har studerat informationshanteringsprocessen hos småföretag inom retailbranschen. Företaget som ägnar sig åt butiksplanering med hjälp av CAD-program har idag ingen koppling mellan CAD-programmet och den molndatabas som lagrar information. Syftet med arbetet är att beskriva hur ett åtgärdsförslag skulle kunna se ut för att företaget ska kunna förbättra sin informationshantering genom användandet utav en molndatabas. Vi har även beskrivit problemområdet kring kopplingar mellanmolndatabaser och designprogram. För att besvara studiens syfte har vi genomfört en fallstudie, och svaret på forskningsfrågorna, 1. Hur ser informationshanteringsprocessen ut idag? 2. Hur kan informationshanteringsprocessen förbättras? 2. Vilka arbetssteg skulle kunna tas bort om företaget inför en koppling mellanmolndatabasen och designprogrammet? 3. Är en molnbaserad lösning ett möjligt alternativ för att använda för småföretag i retailbranschen? 4. Hur ser det ut i andra branscher som använder sig av CAD-program? Har vi hittat genom att genomföra intervjuer. Intervjuerna har hjälpt oss att genomföra en förändringsanalys där vi genom handlingsgrafer och mål- och problemlistor har kommit fram till ett antal åtgärdsförslag som företaget bör genomföra för att förbättra sin informationshanteringsprocess. Utifrån förändringsanalysen har vi kunnat dra slutsatsen att informationshanteringsprocessen skulle kunna förbättras och snabbas upp genom att införa en koppling mellan designprogrammet och en molndatabas. Detta skulle innebära att material automatiskt laddas upp från designprogrammet tillmolndatabasen, som även kunden har tillgång till. På så sätt samlas all information på ett och samma ställe. Genom litteraturstudier har vi också kommit fram till att en molnbaserad lösning vore möjligt för företaget, då det är en billig och smidig lösning för företag som inte har så stora resurser.

Módulo de compostagem e cultivo para aplicação em espaços de habitações urbanas

A agricultura foi a base de partida para a evolução do ser humano como civilização. Este projeto de dissertação consiste numa primeira instância uma análise que aborda historicamente a evolução humana como sociedade desde o Neolítico até aos tempos atuais e factos históricos imprevisíveis que influenciaram o seu percurso como sociedade. O desenvolvimento de um compostor com uma zona de cultivo modular tem o intuito de funcionar nos espaços das habitações urbanas como objectivo principal ser pedagógico e funcional. A metodologia utilizada remete para a análise de factos históricos da sociedade com posterior análise de produtos de excelência na área de compostagem e de cultivo. Para uma análise das necessidades dos utilizadores, foi desenvolvido um mind map, desenvolvido um questionário e analisado um conjunto de produtos do mercado. Estas análises deram origem a um conceito de um produto final, que posteriormente foi convertido no modelo CAD 3D, que serviu para simulações de pressão e para o processamento de renderes foto realistas que servem como representação do produto final. No contexto pedagógico foi desenvolvido um folheto focalizado na demonstração do funcionamento do produto.

Monivaihemuovauksen soveltaminen kuitumateriaalille

Tämän diplomityön tavoitteena on kehittää uudentyyppinen menetelmä erään kuitumateriaalin muovaukseen ja testata sen toimivuutta. Työ aloitetaan kirjallisuustutkimuksena koskien olemassa olevia kuitumateriaalin muovausmenetelmiä ja kuitumateriaalin materiaaliominaisuuksia. Kehitettävä menetelmä eroaa olemassa olevista kuitumateriaalin muovausmenetelmistä monivaiheisuudellaan. Menetelmässä monivaiheinen muovaus tapahtuu yhdellä iskulla, joka eroaa myös olemassa olevista metallin muovausmenetelmistä merkittävästi. Muovauksessa on tarkoitus hyödyntää kuitumateriaalin paikallista venymää. Kehitettävään muovausmenetelmään soveltuva työkalu ideoidaan ja suunnitellaan hyödyntäen nykyaikaisia CAD-ohjelmistoja. Suunniteltu työkalu myös valmistettiin ja sen todettiin toimivan suunnitellusti: muovaus on monivaiheista, eikä aihio pääse luistamaan pidättimien alla. Työkalulla suoritetaan myös koeajoja eri kuitumateriaaleilla, joilla selvitetään eri prosessiparametrien ja materiaaliominaisuuksien vaikutus muovauksen onnistumiseen. Koeajetut materiaalit soveltuvat kehitetylle menetelmälle heikosti, mutta työkalun jatkokehityksellä ja eri materiaaleilla voi onnistunut muovaus olla mahdollista.

Förändringar i informationshanteringen med användandet av molntjänster : Förändringsanalys hos ett företag inom retailbranschen

Den här studien, som har bedrivits i samarbete med konsultföretaget Pipe, har studerat informationshanteringsprocessen hos småföretag inom retailbranschen. Företaget som ägnar sig åt butiksplanering med hjälp av CAD-program har idag ingen koppling mellan CAD-programmet och den molndatabas som lagrar information. Syftet med arbetet är att beskriva hur ett åtgärdsförslag skulle kunna se ut för att företaget ska kunna förbättra sin informationshantering genom användandet utav en molndatabas. Vi har även beskrivit problemområdet kring kopplingar mellanmolndatabaser och designprogram. För att besvara studiens syfte har vi genomfört en fallstudie, och svaret på forskningsfrågorna, 1. Hur ser informationshanteringsprocessen ut idag? 2. Hur kan informationshanteringsprocessen förbättras? 2. Vilka arbetssteg skulle kunna tas bort om företaget inför en koppling mellanmolndatabasen och designprogrammet? 3. Är en molnbaserad lösning ett möjligt alternativ för att använda för småföretag i retailbranschen? 4. Hur ser det ut i andra branscher som använder sig av CAD-program? Har vi hittat genom att genomföra intervjuer. Intervjuerna har hjälpt oss att genomföra en förändringsanalys där vi genom handlingsgrafer och mål- och problemlistor har kommit fram till ett antal åtgärdsförslag som företaget bör genomföra för att förbättra sin informationshanteringsprocess. Utifrån förändringsanalysen har vi kunnat dra slutsatsen att informationshanteringsprocessen skulle kunna förbättras och snabbas upp genom att införa en koppling mellan designprogrammet och en molndatabas. Detta skulle innebära att material automatiskt laddas upp från designprogrammet tillmolndatabasen, som även kunden har tillgång till. På så sätt samlas all information på ett och samma ställe. Genom litteraturstudier har vi också kommit fram till att en molnbaserad lösning vore möjligt för företaget, då det är en billig och smidig lösning för företag som inte har så stora resurser.

Groundwater Visualisation System (GVS): a software framework for developing low-end, scalable and robust software for 3D visualisation and animation of groundwater conceptual models

Effective management of groundwater requires stakeholders to have a realistic conceptual understanding of the groundwater systems and hydrological processes.However, groundwater data can be complex, confusing and often difficult for people to comprehend..A powerful way to communicate understanding of groundwater processes, complex subsurface geology and their relationships is through the use of visualisation techniques to create 3D conceptual groundwater models. In addition, the ability to animate, interrogate and interact with 3D models can encourage a higher level of understanding than static images alone. While there are increasing numbers of software tools available for developing and visualising groundwater conceptual models, these packages are often very expensive and are not readily accessible to majority people due to complexity. .The Groundwater Visualisation System (GVS) is a software framework that can be used to develop groundwater visualisation tools aimed specifically at non-technical computer users and those who are not groundwater domain experts. A primary aim of GVS is to provide management support for agencies, and enhancecommunity understanding.

Approach to developing a 3D conceptual hydrogeology model, in a system with multiple bore logs, Howard East, Darwin, using in-house software (GVS)

The Howard East rural area has experienced a rapid growth of small block subdivisions and horticulture over the last 40 years, which has been based on groundwater supply. Early bores in the area provide part of the water supply for Darwin City and are maintained and monitored by NT Power & Water Corporation. The Territory government (NRETAS) has established a monitoring network, and now 48 bores are monitored. However, in the area there are over 2700 private bores that are unregulated.Although NRETAS has both FDM and FEM simulations for the region, community support for potential regulation is sought. To improve stakeholder understanding of the resource QUT was retained by the TRaCKconsortium to develop a 3D visualisation of the groundwater system.

3D modeling of high-T c superconductors by finite element software

A three-dimensional (3D) numerical model is proposed to solve the electromagnetic problems involving transport current and background field of a high-T c superconducting (HTS) system. The model is characterized by the E-J power law and H-formulation, and is successfully implemented using finite element software. We first discuss the model in detail, including the mesh methods, boundary conditions and computing time. To validate the 3D model, we calculate the ac loss and trapped field solution for a bulk material and compare the results with the previously verified 2D solutions and an analytical solution. We then apply our model to test some typical problems such as superconducting bulk array and twisted conductors, which cannot be tackled by the 2D models. The new 3D model could be a powerful tool for researchers and engineers to investigate problems with a greater level of complicity.