Stimulated-echo acquisition mode (STEAM) MRI for black-blood delayed hyperenhanced myocardial imaging.

PURPOSE: To develop a breathhold method for black-blood viability imaging of the heart that may facilitate identifying the endocardial border. MATERIALS AND METHODS: Three stimulated-echo acquisition mode (STEAM) images were obtained almost simultaneously during the same acquisition using three different demodulation values. Two of the three images were used to construct a black-blood image of the heart. The third image was a T(1)-weighted viability image that enabled detection of hyperintense infarcted myocardium after contrast agent administration. The three STEAM images were combined into one composite black-blood viability image of the heart. The composite STEAM images were compared to conventional inversion-recovery (IR) delayed hyperenhanced (DHE) images in nine human subjects studied on a 3T MRI scanner. RESULTS: STEAM images showed black-blood characteristics and a significant improvement in the blood-infarct signal-difference to noise ratio (SDNR) when compared to the IR-DHE images (34 +/- 4.1 vs. 10 +/- 2.9, mean +/- standard deviation (SD), P < 0.002). There was sufficient myocardium-infarct SDNR in the STEAM images to accurately delineate infarcted regions. The extracted infarcts demonstrated good agreement with the IR-DHE images. CONCLUSION: The STEAM black-blood property allows for better delineation of the blood-infarct border, which would enhance the fast and accurate measurement of infarct size.

Análise de sensibilidade e calibração do modelo SWAT aplicado em bacia hidrográfica da região sudeste do Brasil

Estimativas da perda de água e solo por erosão têm sido realizadas ao redor do mundo, com base na utilização de modelos empíricos ou conceituais, como o SWAT (Soil and Water Assessment Tool). O SWAT, amplamente utilizado para predizer o impacto das alterações no uso e no manejo do solo, entre outros, sobre a perda de solo e a vazão de curso de água, é extremamente sensível à qualidade dos dados de entrada. Assim, antes da simulação é necessário que se realize uma análise de sensibilidade de tal forma que se possa dar ênfase maior à aquisição e refinamento de determinados dados, diminuir as incertezas e aumentar a confiança nos resultados gerados. O processo de calibração, embora demorado, deve ser sempre realizado a fim de garantir que os resultados da simulação sejam comparáveis aos dados obtidos em campo. O sucesso da aplicação do modelo nessa bacia, sem estudos desse tipo, possibilita que os resultados sejam extrapolados para bacias de características semelhantes. Neste trabalho, a partir dos resultados produzidos em 10 parcelas experimentais instaladas na bacia hidrográfica do ribeirão São Bartolomeu, região Sudeste do Brasil, foram realizadas a análise de sensibilidade e a calibração do modelo SWAT. Os resultados foram satisfatórios, de acordo com o coeficiente de eficiência de Nash e Sutcliffe (COE), utilizado para avaliação do desempenho do modelo, sendo obtidos os valores de COE de 0,808 para a produção de sedimentos e 0,997 para a vazão, os quais representam modelos bem calibrados. A análise de sensibilidade não foi influenciada pela maior ou menor discretização da bacia, o que facilitou o processo de análise. A sensibilidade dos parâmetros foi variável em cada sub-bacia, de acordo com seu uso e ocupação, não podendo ser generalizada, isto é, as características das sub-bacias exercem influência na sensibilidade dos parâmetros.

Potencial de uso do modelo century e sig para avaliar o impacto da agricultura sobre estoques regionais de carbono orgânico do solo

O uso e as mudanças no uso e manejo dos solos figuram entre os principais fatores determinantes dos estoques de carbono orgânico do solo (COS). A modelagem dinâmica espacialmente explícita é uma técnica que vem sendo usada com sucesso em avaliações das alterações nos estoques regionais de COS. Assim, este trabalho objetivou utilizar o modelo Century associado a técnicas de geoprocessamento e sensoriamento remoto para avaliar os efeitos das alterações do uso agrícola e manejo do solo na dinâmica do carbono orgânico do solo (COS) em propriedades rurais do Distrito Santana, Ijuí - RS. Para isso, foi criada uma base de dados geoespaciais em ambiente ArcGis9.x com os planos temáticos: solos, elementos da paisagem e início do uso agrícola. Após reconstituídos os cenários históricos de manejo, o modelo Century 4.0 foi inicializado com dados edafoclimáticos locais, calibrado em duas etapas e validado, obedecendo-se à seguinte ordem: calibração principal - validação - calibração para generalizações. Na calibração principal, foram ajustados parâmetros internos do modelo, valendo-se da adição de carbono (C) pelo milho, trigo e soja e dos estoques de COS medidos em 2007 na camada de 0 a 20 cm da mata nativa e de uma lavoura adjacente, cuja conversão ocorreu entre 1901 e 1930 (lavoura mais antiga, localizada na área 1), sob Latossolo de topo. Em seguida, o Century, assim ajustado, foi estatisticamente validado com base em dados observados em 10 lavouras iniciadas em diferentes épocas, sob a mesma classe de solo e posição na paisagem, amostradas em 2007 na camada de 0 a 20 cm e distribuídas em quatro áreas homogêneas (áreas 1, 2, 3 e 4) dentro do Distrito Santana. Na calibração para generalizações, foram criadas quatro opções de "floresta subtropical" para representar a mata nativa de cada classe de solo em estudo (Latossolo, Chernossolo, Neossolo Regolítico e Neossolo Flúvico), a partir da opção de floresta tropical gerada na etapa de calibração principal, mantendo-se os ajustes já realizados naquela etapa e alterando apenas o parâmetro referente à máxima produção bruta mensal de biomassa pela floresta para que a variável de saída SOMTC (COS simulado) se estabilizasse, após o modelo ser executado por 3.000 anos (execução de equilíbrio), coincidindo com os estoques de COS medidos no solo sob vegetação nativa respectiva de cada classe de solo; em seguida, procedeu-se às simulações correspondentes a 54 unidades de simulação (US), por meio da interface i-Century, nas condições de solos cultivados com os cenários de manejo históricos (de 1901 até 2007). O Century, depois de calibrado, estimou adequadamente a dinâmica do C, reproduzindo a evolução dos estoques de COS ocorrida no Distrito Santana. Segundo essas estimativas, a adoção de práticas conservacionistas de manejo garante a redução das perdas de C causadas pelo processo erosivo e decomposição microbiana, havendo com isso aumento no estoque de COS.

Métodos de quantificação de carbono e matéria orgânica em resíduos orgânicos

Na determinação dos teores de carbono (C) em resíduos orgânicos, são utilizadas variações de marchas analíticas empregadas para solos, sem a necessária calibração. Assim, torna-se necessário avaliar e calibrar métodos de determinação dos teores de C e de matéria orgânica (MO) nesses materiais, tendo como referência o método da combustão seca. Objetivou-se neste estudo: avaliar métodos de determinação dos teores de carbono total (CT), carbono orgânico (CO) e MO em amostras de resíduos orgânicos diversificadas; determinar um modelo matemático de conversão de C e MO de um método analítico para outro; e avaliar a possibilidade de o método da mufla ser utilizado em rotina de laboratórios para análise de teores de MO e inferência de teores de CT em resíduos orgânicos. Foram avaliados os teores de CT, CO e MO em 42 amostras de compostos, estercos, resíduos vegetais, lodos de esgoto e camas de frango e de suíno, cujas coletas foram realizadas em 2010, em municípios do Sul de Minas Gerais e em Jundiaí-SP. As amostras foram secas em estufa a 65 ºC, por 48 h, maceradas e passadas em peneiras com malha de 0,250 mm e analisadas. Os métodos utilizados nas análises foram: Walkley-Black modificado - Yeomans & Bremner (YB), combustão seca a 950 ºC (analisador TOC) e combustão em mufla a 550 ºC, para as determinações de CO, CT e MO, respectivamente. Os teores de CT nos resíduos orgânicos variaram de 8,5 a 51,4 %. O método de Yeomans & Bremner subestima os teores de C em relação ao método da combustão seca. Em função da determinação dos teores de MO e CO e de uso de equações matemáticas, é possível estimar os teores de CT pelo método da combustão seca.

Modelo para estimativa da infiltração de água e perfil de umidade do solo

A adequada modelagem da infiltração de água no solo é fundamental para estimação do movimento de água, erosão hídrica, recarga e contaminação de aquíferos. Este trabalho apresenta um modelo para estimativa da infiltração de água no solo (GAML-c), com base no modelo de Green-Ampt-Mein-Larson, que provê descrição da geometria e do deslocamento da frente de umedecimento no solo. Testes experimentais foram conduzidos em Latossolo Vermelho-Amarelo para avaliar o GAML-c, usando-se quatro diferentes cenários: considerando a condutividade hidráulica do solo igual à taxa de infiltração estável (Tie) e a umidade máxima do solo igual ao teor de água na zona de transmissão (θw) (TW); condutividade hidráulica do solo igual à do solo saturado (K0) e a umidade máxima do solo igual θw (KW); condutividade hidráulica do solo igual à Tie e a umidade máxima do solo igual ao teor de água na saturação (θs) (TS); e condutividade hidráulica do solo igual a K0 e a umidade máxima do solo igual θs (KS). Verificou-se que o GAML-c no cenário TW foi o melhor estimador do perfil de umidade do solo, resultando em aceitáveis estimativas da infiltração de água.

Indagación edípica e ironía trágica: el modelo sofocleo en Cat on a Hot Tin Roof de Tennessee Williams

Dado que el referente clásico "Edipo en busca de su identidad" ha sido siempre reconocido para Suddenly Last Summer , el autor de este artículo, mediante un análisis minucioso del texto del dramaturgo americano, propone leer en este caso Cat on a Hot Tin Roof desde el modelo Edipo Rey de Sófocles y descubrir en él igualmente la tradicional ironía clásica tanto desde el punto de vista del espectador como de los mismos personajes principales, Brick y su padre, ambos en busca de su verdad, una verdad, claro está, contraria a la esperada.

Avaliação do efeito da urbanização na produção de sedimentos da bacia do rio Jacarecica/AL mediante uso de modelo hidrossedimentológico distribuído

A urbanização sem planejamento ao longo da bacia do rio Jacarecica, em Maceió, AL, causa grandes impactos ambientais. A substituição de áreas vegetadas por áreas urbanizadas agrava esses impactos. No entanto, o potencial efeito dessas modificações na produção de sedimentos é desconhecido. Neste trabalho, avaliaram-se mudanças da produção de sedimentos na bacia do rio Jacarecica, no ano de 2010, em razão da alteração de parte da cobertura do solo por urbanização, por meio de modelagem matemática. Os resultados evidenciaram que o mês com maior produção produziu mais de 120 t/ha/mês, perfazendo o total de 131 t, correspondente a uma área de 24,5 km² da área total da bacia, revelando que grande parte da bacia é realmente susceptível ao processo de erosão. Este trabalho apresenta que a aplicação do modelo KINEROS2 é viável e o seu acoplamento ao SIG é de grande valia para identificação e análise das principais áreas de produção de sedimentos na bacia deste rio, podendo ser considerado ferramenta promissora para simulação da produção de sedimentos em bacias hidrográficas do nordeste brasileiro.

Análise de sensibilidade dos parâmetros do modelo SWAT e simulação dos processos hidrossedimentológicos em uma bacia no agreste nordestino

O processo erosivo constitui-se na principal causa de degradação dos solos e é acelerado por intervenções humanas nas bacias hidrográficas, resultando em prejuízos ao setor agrícola e ao meio ambiente. Para a previsão dos impactos de ações antrópicas ou de mudanças climáticas sobre os processos hidrossedimentológicos, os modelos distribuídos e de base física têm sido bastante eficazes. Neste estudo, aplicou-se o modelo SWAT à sub-bacia do Rio Japaratuba Mirim, em Sergipe, nas seções de medição das estações Fazenda Pão de Açúcar (PA) e Fazenda Cajueiro (CJ), com áreas de contribuição respectivamente de 137,3 e 277,8 km², visando à parametrização das duas bacias aninhadas por meio dos processos de calibração e de validação. Foram realizadas simulações do escoamento na bacia menor (PA), a partir dos parâmetros calibrados na bacia maior (CJ), e, reciprocamente, do escoamento na bacia maior (CJ). Em seguida, foram também realizadas simulações do escoamento e da produção de sedimentos para o período de dados de vazão disponíveis (1985 a 2000), para a seção CJ. Os resultados evidenciaram que o modelo calibrado simulou bem o escoamento superficial e conseguiu prever, de forma coerente, a produção de sedimentos com base nos 12 parâmetros mais sensíveis do modelo. A transposição dos parâmetros da bacia maior para a menor e, vice-versa, resultou em índices de Eficiência de Nash-Sutcliffe (NSE) e de Tendência Percentual (PBIAS), considerados satisfatórios para o primeiro caso e insatisfatório para o segundo.

Nonequilibrium thermodynamic fluctuations of black holes

With the aid of the Landau-Lifshitz theory for thermodynamic fluctuations we estimate and comment on the fluctuations in the rates of mass, angular momentum, and other relevant quantities of massive Schwarzschild and Kerr black holes.

Black holes from nucleating strings

We evaluate the probability that a loop of string that has spontaneously nucleated during inflation will form a black hole upon collapse, after the end of inflation. We then use the observational bounds on the density of primordial black holes to put constraints on the parameters of the model. Combining these constraints with current upper limits on the expansion rate during inflation, we conclude that the density of black holes formed from nucleating strings is too low to be observed. Also, constraints on domain wall nucleation and monopole pair production during inflation are briefly discussed.

Brane-world creation and black holes

An inflating brane world can be created from ``nothing'' together with its anti-de Sitter (AdS) bulk. The resulting space-time has compact spatial sections bounded by the brane. During inflation, the continuum of KK modes is separated from the massless zero mode by the gap m=(3/2)H, where H is the Hubble rate. We consider the analogue of the Nariai solution and argue that it describes the pair production of ``black cigars'' attached to the inflating brane. In the case when the size of the instantons is much larger than the AdS radius, the 5-dimensional action agrees with the 4-dimensional one. Hence, the 5D and 4D gravitational entropies are the same in this limit. We also consider thermal instantons with an AdS black hole in the bulk. These may be interpreted as describing the creation of a hot universe from nothing or the production of AdS black holes in the vicinity of a pre-existing inflating brane world. The Lorentzian evolution of the brane world after creation is briefly discussed. An additional ``integration constant'' in the Friedmann equation-accompanying a term which dilutes like radiation-describes the tidal force in the fifth direction and arises from the mass of a spherical object inside the bulk. In general, this could be a 5-dimensional black hole or a ``parallel'' brane world of negative tension concentrical with our brane-world. In the case of thermal solutions, and in the spirit of the AdS/CFT correspondence, one may attribute the additional term to thermal radiation in the boundary theory. Then, for temperatures well below the AdS scale, the entropy of this radiation agrees with the entropy of the black hole in the AdS bulk.

Quantum black hole entropy and newton constant renormalization

ty that low-energy effective field theory could be sufficient to understand the microscopic degrees of freedom underlying black hole entropy. We propose a qualitative physical picture in which black hole entropy refers to a space of quasicoherent states of infalling matter, together with its gravitational field. We stress that this scenario might provide a low-energy explanation of both the black hole entropy and the information puzzle.

Correlations between black holes formed in cosmic string breaking

An analysis of cosmic string breaking with the formation of black holes attached to the ends reveals a remarkable feature: the black holes can be correlated or uncorrelated. We find that, as a consequence, the number-of-states enhancement factor in the action governing the formation of uncorrelated black holes is twice the one for a correlated pair. We argue that when an uncorrelated pair forms at the ends of the string, the physics involved is more analogous to thermal nucleation than to particle-antiparticle creation. Also, we analyze the process of intercommuting strings induced by black hole annihilation and merging. Finally, we discuss the consequences for grand unified strings. The process whereby uncorrelated black holes are formed yields a rate which significantly improves over those previously considered, but still not enough to modify string cosmology. 1995 The American Physical Society.

Black holes as fundamental strings: Comparing the absorption of scalars

The recently proposed correspondence principle of Horowitz and Polchinski provides a concrete means to relate (among others) black holes with electric Neveu-SchwarzNeveu-Schwarz charges to fundamental strings and correctly match their entropies. We further test this correspondence by examining the greybody factors in the absorption rates of neutral, minimally coupled scalars by a near extremal black hole. Perhaps surprisingly, the results disagree in general with the absorption by weakly coupled strings. Though this does not disprove the correspondence, it indicates that it might not be simple in this region of the black hole parameter space.

Can extreme black Holes have (long) Abelian Higgs hair?

It has been argued that a black hole horizon can support the long-range fields of a Nielsen-Olesen string and that one can think of such a vortex as black hole "hair." In this paper, we examine the properties of an Abelian Higgs vortex in the presence of a charged black hole as we allow the hole to approach extremality. Using both analytical and numerical techniques, we show that the magnetic field lines (as well as the scalar field) of the vortex are completely expelled from the black hole in the extreme limit. This was to be expected, since extreme black holes in Einstein-Maxwell theory are known to exhibit such a "Meissner effect" in general. This would seem to imply that a vortex does not want to be attached to an extreme black hole. We calculate the total energy of the vortex fields in the presence of an extreme black hole. When the hole is small relative to the size of the vortex, it is energetically favored for the hole to remain inside the vortex region, contrary to the intuition that the hole should be expelled. However, as we allow the extreme horizon radius to become very large compared to the radius of the vortex, we do find evidence of an instability. This proves that it is energetically unfavorable for a thin vortex to interact with a large extreme black hole. This would seem to dispel the notion that a black hole can support "long" Abelian Higgs hair in the extreme limit. We show that these considerations do not go through in the near-extreme limit. Finally, we discuss the implications for strings that end at black holes, as in the processes where a string snaps by nucleating black holes.