Actively shielded multi-layer gradient coil designs with improved cooling properties

In standard cylindrical gradient coils consisting of a single layer of wires, a limiting factor in achieving very large magnetic field gradients is the rapid increase in coil resistance with efficiency. This is a particular problem in small-bore scanners, such as those used for MR microscopy. By adopting a multi-layer design in which the coil wires are allowed to spread out into multiple layers wound at increasing radii, a more favourable scaling of resistance with efficiency is achieved, thus allowing the design of more powerful gradient coils with acceptable resistance values. Previously this approach has been applied to the design of unshielded, longitudinal, and transverse gradient coils. Here, the multi-layer approach has been extended to allow the design of actively shielded multi-layer gradient coils, and also to produce coils exhibiting enhanced cooling characteristics. An iterative approach to modelling the steady-state temperature distribution within the coil has also been developed. Results indicate that a good level of screening can be achieved in multi-layer coils, that small versions of such coils can yield higher efficiencies at fixed resistance than conventional two-layer (primary and screen) coils, and that performance improves as the number of layers of increases. Simulations show that by optimising multi-layer coils for cooling it is possible to achieve significantly higher gradient strengths at a fixed maximum operating temperature. A four-layer coil of 8 mm inner diameter has been constructed and used to test the steady-state temperature model. (C) 2003 Elsevier Inc. All rights reserved.

Calculation of electric fields induced by body and head motion in high-field MRI

In modern magnetic resonance imaging (MRI), patients are exposed to strong, nonuniform static magnetic fields outside the central imaging region, in which the movement of the body may be able to induce electric currents in tissues which could be possibly harmful. This paper presents theoretical investigations into the spatial distribution of induced electric fields and currents in the patient when moving into the MRI scanner and also for head motion at various positions in the magnet. The numerical calculations are based on an efficient, quasi-static, finite-difference scheme and an anatomically realistic, full-body, male model. 3D field profiles from an actively shielded 4T magnet system are used and the body model projected through the field profile with a range of velocities. The simulation shows that it possible to induce electric fields/currents near the level of physiological significance under some circumstances and provides insight into the spatial characteristics of the induced fields. The results are extrapolated to very high field strengths and tabulated data shows the expected induced currents and fields with both movement velocity and field strength. (C) 2003 Elsevier Science (USA). All rights reserved.

Influence of magnetically-induced E-fields on cardiac electric activity during MRI: A modeling study

In modern magnetic resonance imaging (MRI), patients are exposed to strong, time-varying gradient magnetic fields that may be able to induce electric fields (E-fields)/currents in tissues approaching the level of physiological significance. In this work we present theoretical investigations into induced E-fields in the thorax, and evaluate their potential influence on cardiac electric activity under the assumption that the sites of maximum E-field correspond to the myocardial stimulation threshold (an abnormal circumstance). Whole-body cylindrical and planar gradient coils were included in the model. The calculations of the induced fields are based on an efficient, quasi-static, finite-difference scheme and an anatomically realistic, whole-body model. The potential for cardiac stimulation was evaluated using an electrical model of the heart. Twelve-lead electrocardiogram (ECG) signals were simulated and inspected for arrhythmias caused by the applied fields for both healthy and diseased hearts. The simulations show that the shape of the thorax and the conductive paths significantly influence induced E-fields. In healthy patients, these fields are not sufficient to elicit serious arrhythmias with the use of contemporary gradient sets. However, raising the strength and number of repeated switching episodes of gradients, as is certainly possible in local chest gradient sets, could expose patients to increased risk. For patients with cardiac disease, the risk factors are elevated. By the use of this model, the sensitivity of cardiac pathologies, such as abnormal conductive pathways, to the induced fields generated by an MRI sequence can be investigated. (C) 2003 Wiley-Liss, Inc.

Multilayer transverse gradient coil design

In small, cylindrical gradient coils consisting of a single layer of wires, the limiting factor in achieving large magnetic field gradients is the rapid increase in coil resistance with efficiency. This behavior results from the decrease in the maximum usable wire diameter as the number of turns is increased. By adopting a multilayer design in which the coil wires are allowed to spread out into multiple layers wound at increasing radii, a more favorable scaling of resistance with efficiency is achieved, thus allowing the design of more powerful gradient coils with acceptable resistance values. By extending the theory used to design standard cylindrical gradient coils, mathematical expressions have been developed that allow the design of multilayer coils. These expressions have previously been applied to the design of a four-layer z-gradient coil. As a further development, the equations have now been modified to allow the design of multilayer transverse gradient coils. The variation in coil performance with the number of layers employed has been investigated for coils of a size suitable for use in NMR microscopy, and the effect of constructing the coil using wires or cuts in a continuous conducting surface has also been assessed. We find that at fixed resistance a small wire-wound two-layer coil offers an increase in efficiency of a factor of about 1.5 compared with a single-layer coil. In addition, a two-layer coil of 10-mm inner diameter has been designed and built. This coil had an efficiency of 0.41 Tm-1 A(-1), a resistance of 0.96 +/- 0.01 Omega, and an inductance of 22.3 +/- 0.2 muH. The coil produces a gradient that deviates from linearity by less than 5% over a central cylindrical region of interest of height and length 6.2 mm. (C) 2003 Wiley Periodicals, Inc.

A novel target-field method for magnetic resonance shim coils: III. Shielded zonal and tesseral coils

This paper continues the development of a new approach for the design of shim and gradient coils, used in magnetic resonance imaging (MRI) applications. A cylindrical primary coil of radius a and length 2L is placed inside a co-axial shield cylinder of radius b. An active shielding strategy is used to create a desired target field at an arbitrarily specified (cylindrical) location within the primary coil, and to annul the field at a certain radius outside the shield. The form of the interior target field may be chosen arbitrarily by the designer, although zonal and tesseral harmonics are typically used in MRI applications. The method presented here designs coil windings on both the primary and shielding cylinders, to produce fields that conform to the specified interior target field and the annulled field exterior to the shield. An additional feature of the method presented here is that the target field inside the primary coil is matched at two different radii, to improve overall accuracy. The method is illustrated by designing several shielded shim coils, for creating higher order tesseral fields located asymmetrically within the coil. The simpler case of pure zonal fields is discussed separately and applied to the design of some higher order shielded coils.

A genetic algorithm/method of moments approach to the optimization of an RF coil for MRI applications - Theoretical considerations - Abstract

A Combined Genetic Algorithm and Method of Moments design methods is presented for the design of unusual near-field antennas for use in Magnetic Resonance Imaging systems. The method is successfully applied to the design of an asymmetric coil structure for use at 190MHz and demonstrates excellent radiofrequency field homogeneity.

Multiple ordered phases in Langmuir-Blodgett films of cadmium arachidate at elevated temperatures

Using synchrotron X-ray grazing incidence diffraction, superlattice structures have been observed to develop in Langmuir-Blodgett films of cadmium arachidate as the temperature is raised. The previously reported superstructure in the stacked lamellae at room temperature changes at about 70 degreesC and there are further changes at about 90 and 103 degreesC before the major phase transition from stacked lamellae to hexagonally packed rods occurs at 107 degreesC (Langmuir 1997, 13, 1602). Between 70 and 103 degreesC there is a 1 x 10 one-dimensional in-plane superstructure, which is commensurate with the local structure and has an interlayer shift along [01] by a distance of b (of the local structure) at lower temperatures, and a further shift at about 90 degreesC. At lower (

Water sorption into poly[(2-hydroxyethyl methacrylate)-co-(1-vinyl-2-pyrrolidone]at 310 K

Poly(2-hydroxyethyl methacrylate) and copolymers of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and 1-vinyl-2-pyrrolidone (VP) in the form of cylindrical samples (approximate to8mm x 20mm) have been prepared and the sorption of water into these cylinders has been studied by the mass-uptake methods and by magnetic-resonance imaging. The equilibrium water contents for the cylinders were found to vary systematically with the copolymer composition. Diffusion of water into the cylinders was found to follow Fickian behaviour for cylinders with high HEMA contents, with the diffusion coefficients obtained from mass-uptake studies dependent on the copolymer composition, varying from 1.7 x 10(-11) m(2) s(-1) for poly(HEMA) to 2.0 x 10(-11) m(2) s(-1) for poly(HEMA-co-VP) with a composition of 1:1. However, NMR-imaging studies showed that, while the profiles of the water diffusion fronts for cylinders with high HEMA contents were Fickian, that for the 1:1 copolymer was not and indicated that the mechanism was Case III. The polymers which were rich in VP were characterized by a water-sorption process which follows Case-III behaviour. (C) 2003 Society of Chemical Industry.

Avalia????o de pol??ticas de financiamento a micro e pequenas empresas na gera????o de postos de trabalho: o caso do Proger ??? principais aspectos

O artigo se prop??e a apresentar os principais aspectos e resultados de uma nova metodologia de avalia????o de programas de financiamento a micro e pequenas empresas aplicada ao Programa de Gera????o de Emprego e Renda na ??rea urbana ??? Proger urbano, tanto no que se refere aos seus custos efetivos, at?? ent??o desconhecidos, quanto no que se refere ao seu impacto sobre a gera????o de empregos, estimado utilizando dados prim??rios oriundos do cruzamento de dois bancos de dados do Minist??rio do Trabalho e Emprego, quais sejam, o do Sistema de Acompanhamento da Execu????o do Proger (Saep), e o do Cadastro Geral de Empregados e Desempregados. S??o apresentados, preliminarmente, alguns dos resultados de duas avalia????es anteriores do programa, uma realizada pelo Ibase, atrav??s de question??rios aos benefici??rios do programa, e outra, uma primeira experi??ncia de cruzamento dos dois referidos bancos de dados, que serviu de base para a avalia????o que se apresenta.

Coleta de lavado gástrico para diagnóstico de tuberculose pulmonar infantil : revisão sistemática

Objetivo: Analisar a padronização da coleta do lavado gástrico para diagnóstico de tuberculose em crianças. Métodos: Estudo de revisão sistemática referente aos anos de 1968 a 2008. O levantamento de artigos científicos foi feito nas bases de dados Lilacs, SciELO e Medline, utilizando-se a estratégia de busca ("gastric lavage and tuberculosis" ou "gastric washing and tuberculosis", com o limite "crianças com idade até 15 anos"; e "gastric lavage and tuberculosis and childhood" ou "gastric washing and tuberculosis and childhood"). A análise dos 80 artigos recuperados baseou-se nas informações sobre o protocolo de coleta de lavado gástrico para diagnóstico da tuberculose em crianças: preparo da criança e horas de jejum, horário da coleta, aspiração do resíduo gástrico, volume total aspirado, solução usada para aspiração do conteúdo gástrico, solução descontaminante, solução tampão, e tempo de encaminhamento das amostras para o laboratório. Desses, foram selecionados 14 artigos após análise criteriosa. Resultados: Nenhum artigo explicava detalhadamente todo o procedimento. Em alguns artigos não constavam: quantidade de aspirado gástrico, aspiração antes ou após a instilação de uma solução, solução usada na aspiração gástrica, solução tampão utilizada, tempo de espera entre coleta e processamento do material. Esses resultados mostram inconsistências entre os protocolos de coleta de lavado gástrico. Conclusões: Embora este seja um método secundário no Brasil, reservado a casos que não alcançaram pontuação diagnóstica pelo sistema preconizado pelo Ministério da Saúde, é necessário padronizar a coleta de lavado gástrico para diagnóstico de tuberculose pulmonar na infância.

Researchers' information needs in the bibliographic database : a literature review

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Mobilidade geográfica de trabalhadores qualificados : principais evidências para o Brasil e o Espírito Santo

O objetivo desta dissertação, de forma geral, foi estimar empiricamente a probabilidade de imigração interestadual de trabalhadores qualificados para o Brasil. Consideraram-se tanto as variáveis relativas ao indivíduo quanto as variáveis relacionadas aos fatores regionais de origem e destino do imigrante e as análises foram feitas para os anos de 2001, 2006 e 2011. Para estimar os coeficientes das variáveis explicativas foram utilizados os modelos probit e logit. Os bancos de dados utilizados foram os microdados da PNAD e os principais resultados mostram que o principal polo de atração de trabalhadores qualificados é o estado de São Paulo. Em geral a probabilidade de migração de trabalhadores qualificados é maior para os indivíduos do sexo masculino, brancos e solteiros. Pessoas mais jovens e com maiores salários também são mais propensas a serem imigrantes qualificados.

Experiências formativas no início da docência mediadas pelo PIBID educação física da Universidade Estadual de Feira de Santana, Bahia

O presente trabalho objetiva compreender como o Coordenador, os Supervisores e os Bolsistas do PIBID Educação Física da Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS) no município de Feira de Santana – Bahia percebem os processos de iniciação à docência na formação inicial de professores de Educação Física no PIBID Educação Física – UEFS. Por meio da Pesquisa Narrativa, numa perspectiva de pesquisa e de formação, oportunizamos aos sujeitos da pesquisa entrevistas narrativas compostas pela reflexividade crítica necessária na constituição da docência. Analisamos a produção acadêmica sobre a temática da iniciação à docência no tempo da formação inicial nos bancos de dados da Associação Nacional de Pós-Graduação e Pesquisa em Educação (ANPED) e do Congresso Brasileiro de Ciências do Esporte (CONBRACE) e discutimos com Antonio Nóvoa, Carlos Marcelo e Molina Neto sobre as concepções de formação e as experiências vividas no início da docência e buscamos em Walter Benjamin e Jorge Larrosa ancoragens para o entendimento do conceito de experiência. Os resultados apontam para o reconhecimento do PIBID como um programa que aproxima do campo de atuação interferindo na escolha pela docência. Sinalizam que o programa possibilita a articulação entre a universidade e a escola fortalecendo a perspectiva de formação que acontece coletivamente. Confirmam que o PIBID permite a constatação dos desafios presentes na escola e da necessidade de transformação desta realidade com a articulação dos saberes acadêmicos e os escolares. Neste sentido, constatamos a afirmação da entrada na carreira, como uma experiência formativa que intensifica o desenvolvimento profissional docente e, portanto, deve ser concebida como política nacional institucionalizada de iniciação à docência.

Indicadores de Ciência, Tecnologia & Inovação : análise da produção científica e tecnológica da área de conhecimento em Engenharia Civil na Base de Dados da Web of Science

Esta dissertação trata da análise da produção científica e tecnológica internacional e brasileira na área de conhecimento Engenharia Civil, por meio de indicadores bibliométricos. A área Engenharia Civil foi escolhida em razão da sua relevância para o desenvolvimento econômico do país. No entanto, em termos absolutos e relativos, está entre os setores tecnologicamente mais atrasados da economia. A bibliometria é uma disciplina com alcance multidisciplinar que estuda o uso e os aspectos quantitativos da produção científica registrada. Os indicadores de produção científica são objeto de análise de várias áreas do conhecimento, tanto para o planejamento e a execução de políticas públicas de vários setores quanto para maior conhecimento da comunidade científica sobre o sistema em que está inserida. A metodologia utilizada para a elaboração deste estudo descritivo de caráter exploratório foi a análise documental e bibliométrica, baseada em dados das publicações científicas, no período de 1970 a 2012, e tecnológicas, no período de 2001 a 2012, da área Engenharia Civil, indexadas nas bases de dados Science Citattion Index Expanded (SCI); Social Science Citation Index (SSCI); Conference Proceedings Citation Index (CPCI) e da Derwent Innovations Index (DII), que compõem a base de dados multidisciplinar da Web of Sicence (WoS). As informações foram qualificadas e quantificadas com o auxílio do software bibliométrico VantagePoint®. Os resultados obtidos confirmaram o baixo número de publicações científicas e tecnológicas na área de conhecimento Engenharia Civil de autores filiados a instituições de ensino e pesquisa brasileiras quando comparados aos dos países industrializados. Existe um conjunto de fortes condicionantes que ultrapassam o poder de decisão e de influência da academia, dificultando e limitando a disseminação das pesquisas e patentes brasileiras relacionadas a fatores de caráter sistêmico e cultural. A possibilidade de análise de indicadores de produção científica e tecnológica na Engenharia Civil contribui para criar políticas que, se utilizadas por agências de fomento, podem subsidiar investimentos mais fundamentados por parte dos governos e da iniciativa privada, a exemplo do que é feito por outros setores industriais.

Avaliação da qualidade de vida em crianças e adolescentes com câncer

Trata-se de um estudo sobre avaliação da qualidade de vida de crianças e adolescentes com câncer que objetivou-se a produção de duas propostas de artigo. A primeira proposta de artigo teve como objetivo conhecer as médias dos escores geral ou por dimensões encontrados nos estudos realizados os quais utilizaram o Pediatric Quality of Life Inventory 3.0 Cancer Module. Aplicou-se a estratégia de busca nas bases Scopus, Web of Science, Bireme, PsycoInfo e a EBSCO host. Encontrou-se 210 resumos e títulos, excluiu-se 189 por duplicidade e por não atender aos critérios de inclusão. Analisou-se e elegeu-se 21 para compor o estudo. Todos os artigos publicados na língua inglesa, em sua maioria na América (47,6%) e no período de 2011 a 2013 (61,9%), utilizaram-se do questionário para a coleta de dados tanto para criança e adolescentes quanto para seus pais na maioria dos artigos (61,9%). A variação dos escores por dimensões e geral provavelmente esteve relacionada com a seleção dos grupos de comparação pois, pode-se perceber a diversidade dos critérios de inclusão e das variáveis para a análise em cada estudo. Concluiu-se que as médias dos escores por dimensões e geral não alcançaram valores abaixo de 30 e os maiores escores por dimensões estão acima de 80. Sugere-se que a dimensão ansiedade frente ao tratamento, no relato das crianças, pode ter obtido os maiores escores dentro de cada estudo. A segunda proposta de artigo objetivou-se avaliar a qualidade de vida de crianças e adolescentes com câncer em tratamento ou em acompanhamento e verificar associações com as variáveis socioeconômicas e clínicas. Realizou-se um estudo transversal com 98 crianças e adolescentes com diagnóstico de câncer de uma unidade de referência em oncologia pediátrica no estado do Espírito Santo - Brasil. Aplicou-se o questionário PedsQLTM e coletou-se informações sociodemográficas e clínicas. A amostra caracterizou-se com predominância do sexo masculino, de faixa etária de 08 a 12 anos, de classe econômica C e com diagnóstico de leucemia. Houve associação entre a faixa etária nas médias escores de 5 das 8 dimensões da avaliação da qualidade de vida. Não houveram diferenças estatisticamente significante em nenhuma das dimensões nem no escore total da qualidade de vida com as variáveis sexo da criança e adolescente, tipo de tumor, classe econômica e a escolaridade da mãe. Concluiu-se que faixa etária, o status do tratamento e frequentar a escola são fatores que modificam a avaliação qualidade de vida no relato das crianças e adolescentes, aumentando ou diminuindo as dificuldades frente ao tratamento e a doença.