Estudo da intensificação da coalescência de emulsões de água em óleo com a aplicação de onda estacionária de ultrassom.

Considerando que o petróleo quando extraído dos poços em águas profundas chega a ter teor de água superior a 50% e que antes de ser enviado à refinaria deve ter uma quantidade de água inferior a 1%, torna-se necessário o uso de técnicas de redução da quantidade de água. Durante a extração do petróleo formam-se emulsões de água em óleo que são muito estáveis devido a um filme interfacial contendo asfaltenos e/ou resinas ao redor das gotas de água. Nesse trabalho é apresentada a utilização de ondas estacionárias de ultrassom para realizar a quebra dessas emulsões. Quando gotículas de água com dimensões da ordem de 10m, muito menores que o comprimento de onda, são submetidas a um campo acústico estacionário em óleo, a força de radiação acústica empurra as gotículas para os nós de pressão da onda. Uma célula de coalescência com frequência central ao redor de 1 MHz, constituída por quatro camadas sendo uma piezelétrica, uma de acoplamento sólido, uma com o líquido e outra refletora, foi modelada empregando o método da matriz de transferência, que permite calcular a impedância elétrica em função da frequência. Para minimizar o efeito do gradiente de temperatura entre a entrada e a saída da cavidade da célula, quando está em operação, foram utilizados dois transdutores piezelétricos posicionados transversalmente ao fluxo que são excitados e controlados independentemente. Foi implementado um controlador digital para ajustar a frequência e a potência de cada transdutor. O controlador tem como entrada o módulo e a fase da corrente elétrica no transdutor e como saída a amplitude da tensão elétrica e a frequência. Para as células desenvolvidas, o algoritmo de controle segue um determinado pico de ressonância no interior da cavidade da célula no intervalo de frequência de 1,09 a 1,15 MHz. A separação acústica de emulsões de água em óleo foi realizada em uma planta de laboratório de processamento de petróleo no CENPES/PETROBRAS. Foram testados a variação da quantidade de desemulsificante, o teor inicial de água na emulsão e a influência da vazão do sistema, com uma potência de 80 W. O teor final de água na emulsão mostrou que a aplicação de ultrassom aumentou a coalescência de água da emulsão, em todas as condições testadas, quando comparada a um teste sem aplicação de ultrassom. Identificou-se o tempo de residência no interior da célula de separação como um fator importante no processo de coalescência de emulsões de água e óleo. O uso de desemulsificante químico é necessário para realizar a separação, porém, em quantidades elevadas implicaria no uso de processos adicionais antes do repasse final do petróleo à refinaria. Os teores iniciais de água na emulsão de 30 e 50% indicam que o uso da onda estacionária na coalescência de emulsões não tem limitação quanto a esse parâmetro. De acordo com os resultados obtidos em laboratório, essa técnica seria indicada como uma alternativa para integrar um sistema de processamento primário em conjunto com um separador eletrostático.

Avaliação da influência do efeito de ultrassom na lixiviação de metais de placas de circuito impresso obsoletas.

Os equipamentos elétricos e eletrônicos (EEE) possuem uma grande importância na sociedade contemporânea, e estão presentes no cotidiano das pessoas de forma ubíqua. Com o aumento no consumo de EEE juntamente com a obsolescência precoce, surge um novo tipo de resíduo, chamado de Resíduos de Equipamentos Elétricos e Eletrônicos (REEE). Os REEE não devem ser descartados em aterros, pelo risco de contaminação e pelo desperdício de material. Assim, a reciclagem se faz necessária. As placas de circuito impresso (PCI) estão presentes na grande maioria do REEE e contem a maior variedade de metais, incluindo metais valiosos como Au, Ag, Pt e Cu. A complexidade torna a reciclagem destas placas muito difícil. Rotas hidrometalúrgicas tem surgido como uma alternativa mais limpa para o tratamento de PCI, em detrimento aos processos pirometalúrgicos. Nas rotas hidrometalúrgicas, os metais são extraídos pela lixiviação realizada por ácidos ou bases. O efeito ultrassônico tem sido empregado na síntese de novas substâncias e também em alguns casos no tratamento de resíduos. O processo central no uso de ultrassom é a cavitação acústica, capaz de produzir microbolhas na solução com temperatura da ordem de 5000 K e pressão de 500 atm localmente. Além disto, a implosão das bolhas de cavitação em meio heterogêneo causa um jato de solução na superfície, que pode alcançar velocidade de 100 m.s-1. Assim, esta tese tem como objetivo a investigação do efeito do ultrassom sobre PCI obsoletas. Dois efeitos foram investigados: o efeito da cominuição das PCI promovido pela cavitação e a influência da cavitação na lixiviação com ácido sulfúrico de Fe, Al e Ni. Os parâmetros investigados na cominuição foram: tipo de placa, granulometria da placa moída e potência de ultrassom. Os parâmetros de lixiviação avaliados foram: razão sólido-líquido (S/L), concentração de ácido e potência de ultrassom. Também foram realizados ensaios de lixiviação sonicados com meio oxidante. Foi feita a análise cinética para se determinar qual é o controle da reação de lixiviação.

Efeito da aplicação do ultrassom terapêutico durante 4 e 5 minutos por área do transdutor no processo de reparação de tendão de ratos

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito dos tempos de aplicação 3, 4 e 5 minutos por ERA do ultrassom terapêutico (UST) na organização das fibras de colágeno em lesão do tendão do calcâneo de ratos. Foram utilizados quarenta ratos machos Wistar, dos quais 32 sofreram tenotomia total do tendão do calcâneo e foram divididos em 5 grupos: GC, sem tenotomia e tratamento; GT, com tenotomia e sem tratamento; UST3, UST4 e UST5 submetidos à tenotomia e tratados com UST nos tempos de 3, 4 e 5 minutos por área de radiação efetiva respectivamente. Os animais foram submetidos à primeira aplicação do UST foi 24 horas após a cirurgia de tenotomia. A irradiação ultrassônica foi aplicada com os seguintes parâmetros: 1 MHz, modo pulsado com 20% do ciclo de trabalho (2 ms de emissão / 8 ms de intervalo), frequência de 100 Hz, 0,5 W / cm² de intensidade e ERA de 0,5 cm². A aplicação foi realizada 1x/dia. Os animais foram sacrificados após a 10ª sessão de tratamento, no 12º dia pós-operatório. Os tendões foram retirados cirurgicamente para análise da organização das fibras colágenas através do método de birrefringência (retardo óptico - OR). As fibras colágenas mostraram melhor agregação e organização no grupo UST3, UST4 e UST5 quando comparado ao GT (p<0.05) e o UST5 apresentou melhor resposta na comparação intergrupos. Conclui-se que o UST, aplicado no tempo de 5 minutos por área de radiação efetiva, apresentou a melhor dose-resposta quanto à organização das fibras colágenas no reparo tecidual de tendões de ratos

ESTIMATIVAS DAS PROPRIEDADES FÍSICO-MECÂNICAS DE COMPOSTOS LVL CONFECCIONADOS COM PARICÁ POR MEIO DE ULTRASSOM

No presente estudo buscou-se avaliar as propriedades físicas e mecânicas de compostos LVL produzidos com a madeira de paricá ( Schizolobium amazonicum Huber ex. Ducke) por meio do ultrassom. Para isso, foram utilizados LVL produzidos em laboratório e destes retiradas amostras para realização dos ensaios não destrutivos. Posteriormente, as mesmas amostras foram destinadas para realização dos ensaios físicos (absorção de água; inchamento em espessura e inchamento residual) ou mecânicos (resistência e rigidez à flexão estática flatwise; resistência e rigidez à flexão estática edgewise; resistência à compressão paralela e resistência ao cisalhamento paralelo e perpendicular). Os dados da velocidade de propagação de ondas e do módulo de elasticidade dinâmico obtidos nos ensaios não destrutivos foram utilizados no ajuste de equações para estimar as propriedades avaliadas. Os resultados obtidos apontaram o uso do ultrassom como uma ferramenta eficaz para a predição da maior parte das propriedades avaliadas. Dentre as variáveis independentes avaliadas, o módulo de elasticidade dinâmico obteve os melhores resultados quando comparado à velocidade de propagação das ondas.

Contribuições para a deteção automática de fratiras ósseas em imagens de ultrassom

Dissertação de Mestrado, Engenharia Eletrónica e Telecomunicações, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2014

Ultrassom

Grávida em consulta médica pré-natal realizando um exame de ultrassonografia.

[the Modified Us7 Score In The Assessment Of Synovitis In Early Rheumatoid Arthritis].

To evaluate the modified US7 score (MUS7 score SYN) in the assessment of patients with early rheumatoid arthritis (ERA). In addition, dorsal and palmar recesses of the wrists as well as of small joints of the hands and feet were examined for the presence of synovitis by means of a global assessment of joints. The study sample comprised 32 patients treated for arthritis, with an average disease duration of 13 months. An ultrasound machine with high frequency transducer was used. Hands were also X-rayed and analysed by Larsen score. Out of the 832 examined joints, synovitis was detected in 173 (20,79%), tenosynovitis in 22 (4,91%), and erosions in 3 (1,56%). Synovitis was predominantly detected in the dorsal recess (73,38%) of MCP and PIP joints, when compared with palmar recess (26%). The presence of synovitis in the joints evaluated correlated with clinical (HAQ-DI, DAS28), laboratory (ACPA, RF, CRP), and ultrasound results (r = 0,37 to r = 0,42; p = 0,04 to p = 0,003). We found correlation of the MUS7 score SYN of the gray scale US or of the power Doppler US with DAS28 (PCR) values (r = 0,38; p = 0,0332), and with CRP results (r = 0,39; p = 0,0280), respectively. The dorsal recess, the wrist, and small joints can be considered as important sites to detect synovitis by the MUS7 score SYN in patients with ERA.

Comparative study of two autogenous graft techniques using piezosurgery for sinus lifting

PURPOSE: Maxillary sinus lifting is a technique, in which, a possible complication is sinus membrane perforation. The aim of this study was to compare two techniques using ultrasound surgery to perform autogenous graft for maxillary sinus lifting. METHODS: Ten rabbits were used in the study, one of them did not undergo surgery. The other nine rabbits had their maxillary sinuses filled with autogenous bone grafts collected from the external skull diploe in particulate form on the right side, and shaved on the left side, both with ultrasonic device. Data on bone density in left and right maxillary sinus, obtained by computed tomography in transverse and longitudinal sections, recorded 90 days after the grafts, were statistically compared. RESULTS: There were no statistically significant differences between the two techniques that used shaved and particulate bone collected by means of ultrasonic device from rabbit skulls. CONCLUSION: Assessment of operative procedures led to the conclusion that piezoelectric ultrasound was shown to be a safe tool in the surgical approach to the maxillary sinus of rabbits, allowing sinus membrane integrity to be maintained during surgical procedures.

Morfometria e distribuição de leite alveolar e cisternal na glândula mamária de vacas Holandesa e Girolanda

Estudaram-se a distribuição do leite nas porções alveolar e cisternal e a morfometria da glândula mamária de 14 vacas, sete da raça Holandesa, grupo H, e sete da Girolanda, grupo G, com ordem e dias de lactação semelhantes, ordenhadas duas vezes ao dia. A produção de leite foi mensurada diariamente, enquanto as frações de leite cisternal e alveolar foram medidas uma vez por semana. Durante o experimento, também foram realizadas medidas de ultrassonografia e morfometria da glândula mamária. As vacas Girolandas apresentaram úberes e tetos maiores que as vacas Holandesas. Diâmetro, espessura da parede e comprimento do canal do teto, medidos por imagens de ultrassom, também foram maiores nas Girolandas, mas a área de cisterna da glândula mamária foi maior nas Holandesas. Não houve diferença na produção de leite e nas frações de leite cisternal e alveolar entre as raças.

Repetibilidade da mensuração de imagens das características de carcaça obtidas por ultrassonografia em fêmeas Nelore

Avaliou-se a repetibilidade da mensuração de imagens de ultrassom da área do músculo longissimus dorsi (AOL) e das espessuras de gordura subcutânea do lombo (EGL) e da garupa (EGG). Imagens de ultrassom tomadas no lombo (entre a 12ª e a 13ª costela) e na garupa (entre os músculos gluteus medium e biceps femoris) de novilhas Nelore de 14 a 22 meses de idade foram classificadas em aceitáveis, marginais e rejeitáveis. As imagens aceitáveis e marginais foram mensuradas duas vezes por três técnicos em diferentes níveis de treinamento. Foram estimadas as repetibilidades entre e dentro de técnicos por classe de qualidade da imagem, para determinação do efeito da qualidade da imagem e do técnico no valor absoluto da diferença entre a primeira e a segunda mensuração dessas características. A repetibilidade para as imagens aceitáveis foi maior que para imagens marginais, tanto entre como dentro de técnicos. Na análise da diferença absoluta entre a primeira e a segunda interpretação, foram significativos os efeitos de técnico para AOL e EGL e de classe de qualidade da imagem para AOL. Em geral, o técnico com maior experiência apresentou maiores valores de repetibilidade. É recomendável que a mensuração de imagens de animais de mesmo grupo contemporâneo seja feita por um único técnico.

Avaliação dos efeitos da terapia com prednisona em cães utilizando análises ultranossonográfica, citopatológica e histopatológica

Os glicocorticóides são muito utilizados para fins antiinflamatórios e imunossupressores, porém apresentam importantes efeitos colaterais no fígado. O exame ultrassonográfico é um método não-invasivo que avalia a anatomia intra-hepática e possibilita a caracterização de alterações no parênquima decorrentes dos efeitos indesejáveis dos glicocorticóides. O histograma é uma mensuração ultrassonográfica que minimiza a subjetividade do exame, permitindo uma avaliação quantitativa da ecotextura e da ecogenicidade do órgão. Exames citopatológicos e histopatológicos podem auxiliar no diagnóstico de lesões hepáticas induzidas por corticóides. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da terapia com prednisona no fígado de cães por meio de exames citopatológicos, histopatológicos e ultrassonográficos. Para isto, administrou-se em 11 cães adultos prednisona na dose de 2 mg/kg a cada 24 horas durante 14 dias, sendo feita análise ultrassonográfica pela técnica de histograma e coletadas amostras guiada por ultrassom para avaliação citopatológica e histopatológica no primeiro e último dia de administração do medicamento. A partir dessas mensurações pelo histograma, foi possível detectar um significativo aumento da ecogenicidade hepática ao final do protocolo experimental. As análises citopatológicas e histopatológicas demonstraram presença de vacuolização e granulação citoplasmática promovendo um aumento no tamanho dos hepatócitos. Verificou-se que mesmo em curtos períodos e em dosagens terapêuticas, a prednisona promove importantes efeitos colaterais sobre o parênquima hepático.

Sistema eletromecânico para controlo intuitivo dos movimentos de uma sonda transesofágica

O ser humano realiza uma alimentação pouco variada, com grandes teores de açúcar e gorduras saturadas, ao mesmo tempo, está sujeito a profissões cada vez mais competitivas aonde passa longos períodos sentados sem qualquer esforço físico. Estes aspetos levam à acumulação de gorduras em redor de todos os órgãos, que promovem o aparecimento de problemas cardiovascular, que são atualmente, a principal causa de morte no mundo. O tratamento das doenças cardiovasculares é em muitas situações realizado por procedimentos minimamente-invasivos, que são guiados através de imagem médica. Contudo, a utilização de radiação durante a navegação é normalmente requerida o que tem consequências para o paciente e para a equipa médica. Nesta dissertação, focamo-nos nos recentes sistemas de aquisição de imagem sem radiação e no desenvolvimento de sistemas mais inteligentes para facilitar o controlo destes equipamentos durante o procedimento. Assim, pretendemos desenvolver um robô que apoie na aquisição de imagens de ultrassons através de uma sonda transesofágica. O robô desenvolvido possui um conjunto de engrenagens que fazem a transferência de movimento para as rodas dos manípulos da sonda e um encoder magnético que proporciona uma leitura rápida e de alta precisão dos movimentos da sonda. De forma a automaticamente adaptar a posição da sonda na direção do alvo anatómico, um sistema de motion tracking foi acoplado ao robô e ao instrumento cirúrgico utilizado durante o procedimento. Assim, todos os movimentos realizados pelo intervencionista são repetidos pela sonda, permitindo assim adquirir uma imagem de ultrassom sempre centrada no instrumento cirúrgico. Para avaliar a performance do robô foram realizados testes em laboratório. mais concretamente: 1) controlo do robô sem sonda acoplada e 2) controlo do robô com sonda acoplada. Os testes foram realizados com diferentes posições angulares, em todas as gamas de funcionamento do robô, avaliando o erro da posição final em relação posição desejada e o tempo de resposta. Os resultados demonstraram que um erro médio de 2º foi observado para as diferentes situações com um tempo médio de resposta de 300 ms. Os resultados alcançados demonstraram uma boa resposta do sistema, pelo que se espera que sistema desenvolvido venha ser capaz de reduzir o tempo de intervenção, aumentando a qualidade da intervenção e minimizando possíveis erros.

Sistema de gestão para a recolha de material reciclável

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Uso da tomografia de coerência ótica intracoronariana para caracterização precisa da aterosclerose

A Tomografia de Coerência Ótica (TCO) é uma nova tecnologia de imagem baseada em interferometria de baixa coerência que utiliza a dispersão de luz quase-infravermelha como uma fonte de sinal para fornecer imagens transversais vasculares com definição muito superior à de qualquer outra modalidade disponível. Com uma resolução espacial de até 10μm, a TCO fornece uma resolução 20 vezes maior do que o ultrassom intravascular (USIV), a modalidade atualmente mais utilizada para obter imagens intra-coronárias. A TCO tem uma capacidade de fornecer um entendimento das várias fases da doença aterosclerótica e a resposta vascular ao tratamento. Estudos tem mostrado a capacidade da TCO em detectar estruturas arteriais e ajudar na determinação de diferentes constituintes histológicos. Sua capacidade de distinguir diferentes graus de alterações ateroscleróticas e os vários tipos de placas, quando comparada à histologia, tem sido recentemente demonstrada com correlações inter e intra-observador aceitáveis para esses achados. A TCO fornece uma resolução endovascular excepcional em tempo real in vivo, que tem sido explorada para avaliar as estruturas vasculares e a resposta ao uso do equipamento. Embora a profundidade permaneça uma limitação para a caracterização de placa além de 2 mm através da TCO, uma resolução próxima à histológica pode ser obtida dentro do primeiro milímetro da parede do vaso, permitindo uma avaliação extraordinária das características e espessura da capa fibrosa. Além disso, a avaliação da cobertura de neoíntima, padrões de tecido para-haste e aposição de stent podem agora ser escrutinizados para hastes individuais na escala de mícrons, a assim chamada análise em nível de haste. A TCO levou a imagem intravascular ao nível de mícron na análise vascular in vivo e espera-se que breve se torne uma ferramenta valiosa e indispensável para cardiologistas em aplicações clínicas e de pesquisa.

Índice de resistividade renal como preditor da revascularização renal para hipertensão renovascular

FUNDAMENTO: A estenose arterial renal (EAR) é uma causa potencialmente reversível de hipertensão arterial sistêmica (HAS) e nefropatia isquêmica. Apesar da revascularização bem sucedida, nem todos os pacientes (pt) apresentam melhora clínica e alguns podem piorar. OBJETIVO: O presente estudo se destina a avaliar o valor do índice de resistividade renal (IR) como preditor dos efeitos da revascularização renal. MÉTODOS: Entre janeiro de 1998 e fevereiro de 2001, 2.933 pacientes foram submetidos ao duplex ultrassom renal. 106 desses pacientes apresentaram EAR significativa e foram submetidos a angiografia e revascularização renal. A pressão arterial (PA) foi medida antes e depois da intervenção, em intervalos de até 2 anos e as medicações prescritas foram registradas. Antes da revascularização, o IR foi medido em 3 locais do rim, sendo obtida uma média dessas medições. RESULTADOS: Dos 106 pacientes, 81 tiveram IR<80 e 25 RI>80. A EAR foi corrigida somente por angioplastia (PTA) em 25 pts, PTA + stent em 56 pts e cirurgicamente em 25 pts. Dos pacientes que se beneficiaram da revascularização renal; 57 dos 81 pacientes com IR <80 apresentaram melhora em comparação a 5 de 25 com IR > 80. Usando um modelo de regressão logística múltipla, o IR esteve significativamente associado à evolução da PA (p = 0,001), ajustado de acordo com os efeitos da idade, sexo, PAS, PAD, duração da hipertensão, o tipo de revascularização, número de fármacos em uso, nível de creatinina, presença de diabete melito, hipercolesterolemia, volume sistólico, doença arterial periférica e coronariana e tamanho renal (OR 99,6-95%CI para OR 6,1-1.621,2). CONCLUSÃO: A resistividade intrarrenal arterial, medida por duplex ultrassom, desempenha um papel importante na predição dos efeitos pós revascularização renal para EAR.