O presente trabalho abordou a simulação numérica de problemas relacionados a um tópico de grande importância na área médica: o comportamento de tecidos ósseos. Foram utilizadas ferramentas computacionais, fundamentos de Mecânica dos Sólidos e teorias baseadas em estudos e experimentos, para simular o comportamento desses tecidos vivos. Aqui se desenvolveu uma metodologia para criar modelos computacionais de ossos fazendo uso de leituras tomográficas, designando as propriedades em função do valor das densidades. A metodologia foi aplicada juntamente com algoritmos genéticos e o método dos elementos finitos para obter a melhor posição de implantes ortodônticos, visando uma homogeneização da tensão no osso na região de colocação do implante. Também foi possível fazer uma comparação entre modelos utilizados na literatura e o desenvolvido aqui. Em particular, foi demonstrado que o uso de materiais isotrópicos homogêneos e materiais com propriedades variáveis de acordo com a densidade levam a resultados diferentes para a otimização da orientação do implante. Foi criado um modelo computacional de remodelamento ósseo com isotropia transversal, com base no modelo de crescimento ósseo isotrópico de Stanford e utilizando as relações constitutivas dos tecidos ósseos. Foi realizada uma comparação entre os modelos isotrópico e isotrópico transversal na simulação do processo de remodelamento ósseo, sendo possível destacar as principais diferenças entre eles. A seguir foi realizada a aplicação do remodelamento ósseo para a otimização de próteses femorais. Foram construídos modelos computacionais integrando o método dos elementos finitos, um modelo matemático do comportamento adaptativo do material ósseo e o método dos algoritmos genéticos, visando a minimização da perda de massa óssea após a inserção de próteses em um osso hospedeiro. Foram realizadas três otimizações para combinações diferentes de parâmetros de projeto de uma prótese femoral. Na primeira, foi realizada a otimização da geometria e do módulo de Young da prótese. Na segunda, foi otimizado apenas o módulo de Young da prótese. Na terceira, foi proposto um modelo de prótese bimaterial, no qual os módulos de Young e a posição da divisão entre os materiais são os parâmetros de projeto escolhidos. A partir dos resultados obtidos, foi possível fazer comentários e sugestões sobre o material utilizado para construção de próteses femorais, bem como sobre a aplicabilidade da metodologia empregada na simulação de problemas de biomecânica. / The present work is addressed to the numerical simulation of problems related to an important topic in the medical area, namely, bone tissues. Computational methods, solid mechanics and theoretical/experimental studies were used to simulate the behavior of live bone tissues. A methodology was developed to create computational models using tomography data, assigning the mechanical properties from the corresponding densities map. The methodology was applied with genetic algorithms and the finite element method to predict the optimal position of orthodontic implants, aiming the homogenization stress in the bone. It was possible to compare some models found in literature and the one developed here. In particular, it was showed that homogeneous isotropic materials and materials with variable density result in different predictions in the optimization of the implant orientation. A computational scheme for bone remodeling was developed using three material behavior laws: transversally isotropic, isotropic Stanford model and classical constitutive relations for bone tissues. A comparison between the isotropic model and the transversally isotropic in the simulation of the bone remodeling was carried out, and the main differences between them were highlighted. Then the proposed bone remodeling scheme was applied to optimize femoral prosthesis. The computational models integrated the finite element method, a mathematical model to describe the behavior of adaptive bone material, and the genetic algorithm. The optimization aimed reduction of bone absorption after the insertion of a prosthesis in a bone host. Three cases of cemented femoral prosthesis were optimized. In the first case, the Young Modulus and geometry of the prosthesis were selected as design variable. In the second case, only the Young Modulus was used as design variable. In the third case, a bi-material prosthesis was proposed was proposed and optimized. Conclusions about the applicability of the proposed formulation for the simulation of biomechanics problems are drawn.

A exposição do ser humano a vibrações mecânicas é um tema relacionado com a mecanização do trabalho e à proliferação de veículos automotores, e é, portanto, um assunto que só começou a ganhar importância em meados do século XX. Atualmente, a vibração é amplamente reconhecida como um fator de risco para a saúde de trabalhadores de todo o mundo. Além disso, fatores de grande relevância no mundo atual, como o desempenho na realização de tarefas e a qualidade de vida, podem ser afetados pela presença de vibração em ambientes de trabalho e em outros locais do cotidiano. As soluções das questões relacionadas com o tema passam pelo entendimento de como o ser humano reage física, fisiológica e psicologicamente à presença da vibração, e muito se tem estudado para entender este fenômeno extremamente complexo. A maioria dos trabalhos publicados sobre o tema foi desenvolvida em grandes centros de pesquisa norte-americanos e de alguns países europeus. Sendo as características individuais, como o biótipo, fatores importantes na reação do corpo ao movimento, é necessário que populações externas a estes centros de pesquisa sejam envolvidas nos estudos experimentais, cujo objetivo é levantar informações que permitam a evolução dos conhecimentos na área. Os objetivos deste trabalho foram (1) desenvolver um aparato experimental com custo acessível para realização de experimentos que permitam medir parâmetros do comportamento dinâmico humano de corpo inteiro e (2) utilizar este equipamento para realizar medições em uma população exposta à vibração de corpo inteiro em sua atividade profissional, e utilizar estes dados para desenvolver um modelo do comportamento dinâmico da população amostrada. Foi desenvolvida uma mesa vibratória baseada em um acionamento pneumático, com custo inferior aos sistemas hidráulicos e eletro-mecânicos tradicionalmente utilizados, capaz de produzir vibração na direção vertical com as características necessárias à realização dos experimentos em questão. O sistema foi utilizado para medir parâmetros biodinâmicos em um grupo de controle e um grupo de motoristas da SOUL, uma empresa de transporte coletivo da região metropolitana de Porto Alegre. Os resultados das medições mostraram diferenças no comportamento dinâmico das duas populações amostradas. São apontadas e discutidas no texto algumas possíveis causas para estas diferenças, como a influência da idade e a mudança da reação ao estímulo nos indivíduos expostos à vibração em seu ambiente de trabalho.

Atualmente a ciência do esporte requer abordagens que combinem o estudo de aspectos biomecânicos e fisiológicos para o correto entendimento dos fenômenos relacionados ao desempenho humano. Desta forma, o objetivo geral deste estudo foi analisar as relações e as diferenças entre os formatos de curva de força x tempo e as respostas fisiológicas e biomecânicas de remadores. Quinze remadores (24,47±5,21 anos, 83,51±7,19 kg, 185,50±6,53 cm e 13,68±1,65 % de gordura), foram submetidos a um teste cardiopulmonar de exercício em remoergômetro. Foram medidas as respostas de VO2, VCO2, VE, RER, MET, lactato, FC, força, potência e impulso, tanto no estágio de limiar de lactato quanto no estágio máximo alcançado pelos remadores. O Tratamento estatístico foi composto por Teste t-Student para amostras independentes, Correlação Linear de Pearson, Teste Qui-Quadrado de McNemar e ANOVA one-way. O nível de significância adotado foi de 5%. Os remadores foram classificados em dois grupos: stroke (pico de força na primeira metade da curva de força x tempo) e bow (pico de força na segunda metade da curva de força x tempo). No estágio de limiar de lactato foram identificados três remadores com perfil stroke e 12 com perfil bow, não havendo diferenças significativas nos parâmetros fisiológicos e biomecânicos entre os dois grupos, bem como não havendo correlações significativas entre o formato de curva de força e as respostas fisiológicas e biomecânicas. No estágio máximo alcançado pelos remadores foi possível classificar oito remadores como stroke e sete bow, sendo que estes últimos apresentaram menores valores de lactato, embora sem significância estatística (p=0,067), e maiores níveis de produções de potência (p=0,037) Foram encontradas correlações regulares negativas entre o lactato sangüíneo e: a) o tempo para o pico de força(r= -0,556 e p=0,031); b) o tempo de curva (r= -0,593 e p=0,020); c) a metade da curva de força (r= -0,562 e p=0,029). Dos 12 remadores bow no limiar de lactato, 41,7% transitaram para um padrão stroke, enquanto que 58,3% mantiveram o perfil original no estágio máximo, os quais apresentaram maiores valores de VE, potência e tempo para o pico de força máxima e maiores valores VCO2 no limiar de lactato. O panorama criado por este conjunto de resultados permite sugerir que treinadores e atletas, interessados em prolongar o tempo de exercício, devem buscar um perfil de pico de força bow.

O teclado QWERTY é a interface mais utilizada para inserir dados no computador e os profissionais desta área, programadores e digitadores, trabalham nele muitas horas por dia . Esta tarefa sedentária, repetitiva e estática é árdua e traz sérios problemas á saúde. A L.E.R. (Lesões por Esforços Repetitivos) é uma lesão associada à postura, à repetitividade, ao esforço fisico, ao conteúdo do trabalho, a fatores psicológicos e a características individuais. Este problema deve ser abordado por uma equipe de profissionais de áreas distintas: (a) um ergonomista, para corrigir o mobiliário, visando boa postura; (b) um engenheiro, para desenvolver equipamentos de estudo dos parâmetros envolvidos no trabalho (força, torque, ângulo, etc ... ); (c) um profissional da área de educação fisica; ( d) um psicólogo, entre outros profissionais. A L.E.R. é tão associada ao profissionais que utilizam o teclado que um de seus primeiros nomes foi "Doença dos Digitadores". O objetivo deste trabalho é desenvolver um sistema que permita que os profissionais da área da saúde, em conjunto com engenheiros, fisicos, matemáticos, e outros, o utilizem como uma ferramenta para estudar as causas da lesões adquiridas por digitadores, ou atestar a eficiência de soluções para o problema. Foram desenvolvidos estudos em Eletromiografia (foi aprimorado para esse trabalho o eletromiógrafo multicanal desenvolvido no LMM - Laboratório de Medições Mecânicas), Dinamometria (foi projetada e desenvolvida uma célula de carga para teclado) e Cinemetria (Lapex-ESEF) com a finalidade de estudar postura de trabalho, acessórios utilizados em digitação e determinação dos níveis das grandezas fisicas envolvidas no ato de acionar uma tecla. O sistema desenvolvido mostrou-se confiável e apresentou-se como uma boa ferramenta para auxiliar no estudo da LER. Alguns estudos tiveram a oportunidade de ser comparados com trabalhos desenvolvidos em outros países e mostraram que os resultados são confiáveis e, em alguns casos, apresentaram maior nível de informação (EMG, Dinamometria e Cinemetria) que os estudos internacionais mais recentes (que usam apenas duas destas técnicas: EMG e Dinamometria) . / The QWERTY is the most used interface to send information to the computer, and the professional workers related to typing, usually work many hours a day, sitting on a chair, in front o f a computer screen. This operation is hard, repetitive and static, leading to serious health problerns. T.C.I. (Trauma Cumulative Disorder) is an injury associated to posture, physical work, repetitiveness, psychological factors and individual characteristics. This kind of problem has to be analysed by a professional group, which includes: (a) an ergonomist, to realise changes in the furniture, (b) an engineer, to develop equipment for the study of the parameters related to this kind ofwork, (a) physical education teachers, and (d) a psychologist, among other professionals . TCI is so associated to typists that one of the first name was "typist desease". The objective of this work is to develop an experimental system that will allow to the professionals related to health, working together with engineers and other professionals, to study injuries caused by typing, or to evaluate the proposed solutions for the problem. The Electromyography (E.M.G.) system was improved at LMM (Mechanics Measurements Laboratory), using a multichannel EMG microcomputer assisted. In Dynamometry was developed a special load cell for the keyboard, and Cinemetry (Lapex-ESEF) studies were realised with the main objective to study the work posture and accessories, used in typing operation, and the calculation of physical parameters. The developed system is reliable and is a good tool to help the evaluation of C.T.I. problerns. Some of the experimental results were compared to those of intemational papers and showed a great similarity. Although, none o f these international works showed the use for these three techniques at the same time.

A literatura tem mostrado, por intermédio de estudos com animais e seres humanos, que o uso reduzido da musculatura (como por exemplo, a imobilização de um segmento) produz uma série de alterações estruturais e funcionais no músculo esquelético. As principais alterações observadas no músculo após a redução do uso estão relacionadas com alterações nas propriedades bioquímicas, na composição de fibras musculares, atrofia muscular, redução na capacidade de produção de força, e redução na capacidade de ativação. Apesar de a maior parte dos estudos sobre o assunto ter sido realizada em modelos animais (os quais possibilitam o estudo invasivo dos mecanismos de adaptação), a incidência de lesões articulares em seres humanos tem motivado os pesquisadores a buscar métodos alternativos e nãoinvasivos para o diagnóstico e acompanhamento das lesões articulares. Tendo em vista que a mecanomiografia (MMG) é uma técnica não-invasiva que permite o estudo do comportamento mecânico e fisiológico do músculo, acredita-se que esta técnica, associada com a avaliação da capacidade de produção de força e com a eletromiografia (EMG), possa ser um método útil no diagnóstico das alterações produzidas por essas lesões e no acompanhamento de programas de reabilitação. O objetivo desse estudo foi avaliar as adaptações musculares após um período de imobilização de duas semanas. Três estudos foram desenvolvidos, sendo os dois primeiros com seres humanos e o terceiro em um modelo animal. O primeiro estudo avaliou as respostas eletromiográficas, mecanomiográficas e de torque dos músculos flexores plantares e dos flexores dorsais do tornozelo durante esforço voluntário. Foram avaliados 23 indivíduos que tiveram seus tornozelos imobilizados em função de um entorse de grau II, e 32 indivíduos saudáveis, que fizeram parte do grupo controle. O segundo estudo, por sua vez, investigou as alterações no comportamento mecânico dos mesmos grupos musculares do estudo 1, ao longo de um protocolo de contrações produzidas via estimulação elétrica, utilizando-se várias freqüências de estimulação (de 5 a 60 Hz). Nos dois estudos, os valores de torque dos flexores plantares e dos flexores dorsais no grupo imobilizado foram significativamente inferiores aos do grupo controle. Essa redução foi mais evidente nos flexores plantares do que nos flexores dorsais. Os valores root mean square (RMS) do sinal EMG, durante a CVM (estudo 1), foram significativamente menores nos músculos gastrocnêmio medial (GM), sóleo (SOL) e tibial anterior (TA) do grupo que foi imobilizado quando comparado ao grupo controle. A mediana da freqüência (MDF) do sinal EMG, durante a CVM, no estudo 1, não apresentou diferença significativa entre os dois grupos da amostra, em nenhum dos três músculos estudados (GM, SOL e TA). Os valores RMS e a MDF do sinal MMG dos músculos GM, SOL e TA não apresentaram diferenças significativas entre os dois grupos da amostra, em nenhum dos dois estudos, indicando que a técnica da MMG não foi capaz de revelar as alterações musculares produzidas por um período de imobilização. O terceiro estudo avaliou as alterações das propriedades mecânicas devido a alterações no comprimento muscular e na freqüência de estimulação nos músculos SOL de 3 gatos. As relações força-comprimento foram estabelecidas ao nível articular, muscular, das fibras musculares e dos sarcômeros. Os resultados demonstraram que as variações de comprimento da fibra diferem das variações de comprimento do músculo como um todo, principalmente nos comprimentos mais encurtados. Existe um maior encurtamento da fibra com o aumento da freqüência de estimulação nos menores comprimentos musculares, enquanto nos maiores comprimentos musculares o aumento da freqüência de estimulação tem um efeito similar sobre as fibras e o músculo como um todo. Os principais achados do presente estudo são de que as respostas da EMG e de torque são alteradas por um período de 2 semanas de imobilização, enquanto as respostas da MMG não, e que o comprimento muscular é uma importante variável que deve ser controlada a nível tanto das fibras musculares, quanto dos componentes elásticos no estudo das propriedades mecânicas do músculo esquelético.

Orientador: João Batista de Miranda / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-17T15:26:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_HesojyGleyPereiraVitalda_M.pdf: 1546474 bytes, checksum: 4af0be8378ecbdaf147f20da8c40d18f (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O objetivo deste trabalho é demonstrar a presença e a magnitude de determinadas variáveis biomecânicas na marcha de indivíduos com osteoartrite (OA) do compartimento medial de joelho. Em seguida, tentar relacioná-las com o carregamento do joelho, representado pelos picos precoce e tardio de momento adutor, na busca de fenômenos adaptativos ou de agravamento da patologia. Para isto, 16 indivíduos saudáveis e 21 indivíduos diagnosticados com OA do compartimento medial do joelho sintomáticos foram submetidos à análise da marcha e em seguida comparadas variáveis nos três planos espaciais. Avaliando os parâmetros espaço-temporais, observou-se que o grupo com OA apresentou redução de todos os valores (comprimento da passada, cadência, velocidade e tempo de ciclo) em relação ao grupo controle, principalmente representados pela redução da velocidade (0,8±0,1 vs. 1,1±0,1m/s). Exceção feita ao percentual da fase apoio que não apresentou modificação significativa. Na avaliação cinética, tanto o pico precoce do momento adutor (2,6±1,2 vs. 0,3±1,4 Nm/kg) quanto o pico tardio do momento adutor se apresentaram elevados nos indivíduos com OA (1,8±0,7 vs. 0,9±0,2 Nm/kg). Observação semelhante ocorreu no plano frontal, com maior pico do momento flexor (1,6±0,9 vs. 0,6±0,4 Nm/kg). Na cinemática, elevado pico de varo dinâmico (11,5o±8,3 vs. 3o±3,9) foi observado no plano frontal. No plano sagital, durante a fase de apoio, indivíduos com OA apresentaram maior pico de flexão (15,6o±8 vs. 9,3o±4,1), com tendência a menor extensão (5,5o±8,5). No mesmo plano, já na fase de balanço,os indivíduos com OA apresentaram menor pico de flexão (58,7o±13,3 vs. 67,5o±4,8). Elevados picos de rotação externa caracterizou a marcha de pacientes com OA (25,5o±12,7 vs. 0,5o±12,4). Os picos de ângulos e de momentos ocorreram nas mesmas fases da marcha nos dois grupos. Foi possível concluir que pacientes com OA do compartimento medial do joelho apresentam importantes modificações na marchaem relação a indivíduos saudáveis principalmente representados pelo elevado carregamento do joelho além de aumento da rotação externa e redução da velocidade. Esses últimos são estudados como possíveis fatores adaptativos e se mostraram insuficientes para manter o carregamento em valores normais. Foi ainda observado aumento do momento flexor e tendência a marcha em flexão no apoio como possível conseqüência destas adaptações. Os principais eventos cinéticos e cinemáticos ocorreram nas mesmas fases da marcha em ambos os grupos demonstrando que não há mudanças grosseiras no padrão da marcha / Abstract: The aim of this study is to demonstrate the presence and magnitude of certain biomechanical variables during gait in individuals with osteoarthritis (OA) of the medial compartment of the knee. Then, try to relate them to the loading of the knee, represented by the early and late peaks of adduction moment, searching for adaptive phenomena or aggravation of the condition. For this, 16 healthy subjects and 21 subjects diagnosed with symptomatic medial compartment OA of the knee underwent gait analysis and then compared variables in the three spatial planes. Assessing the spatio-temporal, it was observed that the group with OA showed a reduction of all values (step length, cadence, speed and cycle time) than the control group, represented mainly by reducing speed (0.8 ± 0.1 vs. 1.1 ± 0.1 m / s). The percentage of stance phase did not show significant change. In the kinetic evaluation, both the early adduction moment peak (2.6 ± 1.2 vs. 0.3 ± 1.4 Nm / kg) and the late adductor moment peak is presented elevated in patients with OA (1.8 ± 0.7 vs. 0.9 ± 0.2 Nm / kg). A similar observation occurred in the frontal plane, with higher flexor moment peak (1.6 ± 0.9 vs. 0.6 ± 0.4 Nm / kg). In the cinematic, high dynamic varus peak (11.5o ± 8.3 vs the. 3o ± 3.9) was observed in the frontal plane. In the sagittal plane, during the stance phase, patients with OA had higher flexion peak (15.6o ± 8 vs. 9.3o ± 4.1), tending to decrease extension (5.5o to ± 8.5). On the same plane, in the swing phase, subjects with OA had lower flexion peak (58.7o ± 13.3 vs. 67.5o ± 4.8). High peaks marked external rotation gait in patients with OA (25.5o ± 12.7 vs. 0.5o ± 12.4). The angles and moments peaks occurred on the same stages of gait in both groups. It was concluded that patients with OA of the medial compartment of the knee show significant changes in gait compared to healthy subjects represented mainly by the high loading of the knee as well as increased external rotation and speed reduction. External rotation and speed reduction are studied as possible adaptive factors and were insufficient to maintain the normal load in this study. It was also showed increased flexor moment and tends to flexion gait as a possible consequence of these adaptive variables. The main kinetic and kinematic events occurred in the same stages of gait in both groups showing that no substantial changes in the gait pattern / Mestrado / Fisiopatologia Cirúrgica / Mestre em Ciências da Cirurgia

Orientador: Rene Brenzikofer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação Fisica / Made available in DSpace on 2018-08-05T22:53:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campos_MarioHebling_M.pdf: 2061471 bytes, checksum: 39d5ceb09f825acac9aeacf0c912245b (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O propósito deste estudo foi desenvolver e testar um método para discriminar e quantificar duas características cinemáticas da coluna vertebral durante a marcha: a Curva Neutra e o Componente Oscilatório. Considerou-se que a primeira expressa características predominantemente individuais, sendo uma configuração de referência em torno da qual a forma geométrica da coluna oscila durante a marcha. Esta oscilação em torno da Curva Neutra representa o Componente Oscilatório, o qual deve caracterizar a marcha. O comportamento destes componentes foi observado em quatro homens assintomáticos caminhando numa esteira ergométrica em seis velocidades. A coluna vertebral foi representada por uma curva contínua definida a partir de marcadores retro-refletivos aderidos à pele no alinhamento dos processos vertebrais. A posição tridimensional dos marcadores foi reconstruída por videogrametria convencional, ao longo do tempo. Em cada instante do ciclo da passada, esta curva foi projetada nos planos sagital e frontal e sua forma foi quantificada pelo conceito de curvatura geométrica bidimensional. A Curva Neutra foi definida como a curva média das posturas dinâmicas apresentadas durante o ciclo da marcha. O Componente Oscilatório foi calculado pela subtração da Curva Neutra de cada uma das curvas medidas ao longo do ciclo da locomoção. Os resultados confirmaram as suposições deste método. A Curva Neutra se comporta como uma característica individual que não depende da velocidade da marcha e é distinta da curva estática. A variabilidade inter-individual da Curva Neutra foi cerca de sete vezes maior que a variabilidade intra-individual. Por outro lado, na região lombar, a amplitude total de variação da curvatura do Componente Oscilatório aumentou com a velocidade da marcha nos dois planos, sagital e frontal. No plano frontal, quantificamos a propagação de sinais na região lombar. O conjunto de resultados evidenciou o potencial do método para análise da postura humana / Abstract: The purpose of this study was to develop and to test a method that discriminates between two kinematical characteristics of the spine during walking and quantifies them: the neutral curve and the oscillatory component. We considered that the neutral curve expresses characteristics, which are predominantly individual, being a reference configuration around which the geometrical form of the spine oscillates during the walk. The oscillation around the neutral curve represents the oscillatory component, which should characterize the gait. The behavior of these two components was observed in four asymptomatic men walking on an ergometric treadmill at six different speeds. The spine?s contour was represented by a continuous curve obtained from reflective markers adhered to the skin surface along the alignment of the spinous processes. The three-dimensional localization of the markers was reconstructed over time by conventional videogrammetry. At each instant of the gait cycle, the curve was projected in sagittal and frontal planes and quantified using the concept of two-dimensional geometrical curvature. The neutral curve was defined as the average curve from the observed dynamic curvatures during the gait cycle. The oscillatory component was calculated by the subtraction of the neutral curve from each one of the curves measured along the gait cycle. The results confirmed the assumptions about the method. The neutral curve carries individual characteristics that do not depend on the speed of the walk and that are distinct from the curve obtained in a static posture. The inter-individual variability of the neutral curve was about seven times greater than the intra-individual variabilities. On the other hand, in the lumbar spine, the total amplitude of variation of the curvature of the oscillatory component increased along with the speed of the walk in both projection planes, sagittal and frontal. In the frontal plane, we quantify the propagation of signals in the lumbar region. The results evidenced the potential of the method for analysis of the human posture / Mestrado / Mestre em Educação Física

Orientador: Ricardo Machado Leite de Barros / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação Fisica / Made available in DSpace on 2018-08-06T05:40:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Misuta_MiltonShoiti_M.pdf: 595720 bytes, checksum: 9b42d7a0badf01a753076543ca54f4ff (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A análise objetiva da dinâmica de um jogo de futebol requer o desenvolvimento de metodologias eficientes para detectar e codificar as informações disponíveis durante a partida. Dados contínuos sobre a posição em função do tempo de cada um dos atletas possibilitam análises das distâncias percorridas por cada um, as regiões do campo em que se deslocaram, as distribuições de velocidades, além de análises táticas. Um método automático capaz de fornecer estes dados foi recentemente proposto e baseia-se no registro em vídeo do jogo por câmeras digitais e posterior rastreamento dos jogadores nas seqüências de imagens utilizando técnicas de processamento de imagens, em particular, morfologia matemática. As vantagens do método são a de fornecer dados simultâneos dos jogadores das duas equipes em uma partida sem interferir no desempenho ou significar risco ao atleta, uma vez que este não tem que se deslocar portando transmissores/receptores, como em outros métodos descritos na literatura. Este trabalho consiste na validação do método de rastreamento automático de trajetórias de jogadores de futebol por videogrametria e a aplicação do método em uma partida oficial do Campeonato Brasileiro de Futebol. Os objetivos do estudo foram: a) avaliar a acurácia do método na determinação da posição de um determinado ponto no campo; b) avaliar a acurácia do método na determinação das distâncias percorridas pelos atletas; e c) avaliar a aplicabilidade do método na análise de uma partida oficial. Os resultados da avaliação das medidas de posição do jogador no campo foram: acurácia (30,61cm), bias (30,53cm) e precisão (2,16cm). Os resultados da avaliação da distância total percorrida pelos atletas em situação controlada foram: acurácia (4,14 m), bias (3,98m) e precisão (1,15 m) em uma distância total de 2.924 metros. A análise de regressão linear mostrou que o método baseado em videogrametria forneceu medidas equivalentes aos obtidos por medição direta, R2 (1,0000), coeficiente angular (0,9877) e intervalo de confiança (0,9868 a 0,9887), coeficiente linear (¿2,2680m) e intervalo de confiança (-4,0151 m a ¿0,5209 m). O método foi aplicado em uma partida oficial de futebol e, embora o rastreamento não tenha sido totalmente automático, foi possível a obtenção das distâncias percorridas de todos os jogadores do time A e B (1o. e 2o. tempos) e as distribuições de velocidades para todos os jogadores do time A (1o. e 2o. tempos). O método mostrou-se confiável para a identificação das variáveis estudadas, além de não interferir no desempenho do atleta e ser aplicável em torneios oficiais / Abstract: An objective analysis of the dynamic of a soccer game required the development of efficient methodologies for detection and codification about information during the match. The continuous data about the position in function of time of each players movement, make possible the analysis of covered distances, the displacement region in the field, the distribution of velocities, as well as the tactical analysis of the players movement. An automatic method capable in providing this data was recently proposed and it is based on the video register of a game by digital cameras and the tracking of the players using image processing and computer vision techniques. The advantages of this method consist in making available of simultaneous data of the players of both teams, without interfering in the performance or causing risk to the players, since they don¿t need to carry any device as it is used by other methods found in the literature. This work consists in validation of method for automatic tracking of players based on videogrammetry. The method was applied in a official match of the national soccer championship. The objective of this study was a) evaluate the accuracy of the method in the determination of the position of the points in the field; b) evaluate the accuracy of the method in the determination of the distance covered by the players; c) evaluate the applicability of the method in a official soccer game. The result of the evaluation of the measured player position was: accuracy (30,61cm), bias (30,53cm), precision (2,16cm). The result of evaluation of the total distance covered by a subject in the experimental test was: observed value (2.884,67 m). The difference found between the expected value (2.924 m) and the observed value was 40,19 m and this result represents a relative error of 1,37%. The analysis of linear regression showed that the method based on videogrammetry supplied a measurement equivalent to the values obtained by direct measurement: R2 (1,00), angular coefficient (0,9877) with confidence interval (0,9868 m to 0,9887 m), linear coefficient (-2,2680 m) with confidence interval (-4,0151 m to ¿0,5209 m). The method was applied in a official soccer match, and although the tracking was not totally automatic, it was possible to analyze the distance covered by all players and their velocities of both team during the first and the second half of the match. The method showed to be confident for the identification of the studied variables, besides not interfering in the performance of the player and can be used during the official matches / Mestrado / Mestre em Educação Física

Orientador: Mauro Antonio de Arruda Nobilo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-11T01:24:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bastos_PolianaLima_D.pdf: 35105529 bytes, checksum: 5a579d817d8d7350c0d5cc0ae57db9f0 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A partir de moldes de silicone foram confeccionados oito modelos em resina fotoelástica (Araldite, Huntsman, São Paulo, Brasil), distribuídos um para cada grupo composto da seguinte forma: (G1) três coroas ferulizadas sobre implantes hexágono externo de 5,0 Ø x 7mm (Titamax Ti, Neodent, Curitiba, Brasil); (G2) três coroas unitárias sobre implantes hexágono externo de 5,0 Ø x 7mm (Titamax Ti, Neodent); (G3) três coroas ferulizadas sobre implantes hexágono externo de 5,0 Ø x13mm (Titamax Ti, Neodent); (G4) três coroas unitárias sobre implantes hexágono externo de 5,0 Ø x 13mm (Titamax Ti, Neodent); (G5) três coroas ferulizadas sobre implantes tipo Cone Morse de 5,0 Ø x 7mm (Titamax CM, Neodent); (G6) três coroas unitárias sobre implantes tipo Cone Morse de 5,0 Ø x 7mm (Titamax CM, Neodent); (G7) três coroas ferulizadas sobre implantes tipo Cone Morse de 5,0 Ø x 13mm (Titamax CM, Neodent) e (G8) três coroas unitárias sobre implantes tipo Cone Morse de 5,0 Ø x 13mm (Titamax CM, Neodent). Todas as estruturas metálicas foram inicialmente analisadas em microscopia óptica quanto à adaptação marginal, e apresentaram resultados inferiores à 40µm. Em seguida, foram avaliadas por meio de análise fotoelástica, e observou-se que todas as estruturas apresentavam padrões semelhantes de passividade. Um carregamento oclusal de 100N foi aplicado em três pontos individualmente: A (região oclusal do primeiro pré-molar), B (região oclusal do segundo pré-molar) e C (região oclusal do primeiro molar), correspondendo à saída dos parafusos. Através da técnica de fotoelasticidade avaliou-se a influência do comprimento, da ferulização e do tipo da conexão de implantes na distribuição de tensões em reabilitações posteriores de mandíbula. Os resultados encontrados pela análise da quantidade e localização de franjas fotoelásticas mostraram que o comprimento do implante parece não influenciar na distribuição de tensões, enquanto a ferulização e a conexão Cone Morse influenciaram de forma positiva na distribuição de tensões em reabilitações posteriores de mandíbula. Palavras-chave: comprimento do implante, tipo de conexão , ferulização / Abstract: Eight models were made from silicone molds in photoelastic resin (Araldite, Huntsman, Sao Paulo, Brazil), distributed one to each group composed as: (G1) three splintted crowns over external hexagon implants of 5,0 Ø x 7mm (Titamax Ti, Neodent, Curitiba, Brazil); (G2) three-unit crowns over external hexagon implant of 5.0 Ø x 7mm (Titamax Ti, Neodent); (G3) three splintted crowns over external hexagon implants of 5.0 Ø x13mm (Titamax Ti, Neodent); (G4) three-unit crowns over external implants of 5.0 Ø x 13mm (Titamax Ti, Neodent); (G5) three splintted crowns over Cone Morse implants of 5.0 Ø x 7mm (Titamax CM, Neodent); (G6) three-unit crowns over Cone Morse implants of 5.0 Ø x 7mm (Titamax CM, Neodent); (G7) three splintted crowns over Cone Morse implants of 5.0 Ø x 13mm (Titamax CM, Neodent) and (G8) three--unit crowns over Cone Morse implants of 5.0 Ø x 13mm (Titamax CM, Neodent). The edge adaptation, in all of the metallic structures, was inicially analised in optical microscopy and showed results under 40µm. After, they were analysed through photoelastic analysis and it was possible to observe that all of the structures showed similar patterns of passivity. An occlusal loading of 100N was aplied in three points individually: A (occlusal region of the first pre molar), B (occlusal region of the second pre molar) and C (occlusal region of the first molar), corresponding to the exit of the screws. Through the photoelastic technique it was possible to evaluate the influence of the length, of the splinttation and of the kind of connection of implants in the tensions distribution in posterior rehabilitations of mandible. The results found through the analysis of quantity and location of photoelastic fringes showed that the length of the implant seems not to influence in the tensions distribution, while splintation and the Cone Morse connection influenced in a positive way the tensions distribution in posterior rehabilitation of mandible. Key words: length of implant, type of connection, splinttation / Doutorado / Protese Dental / Doutor em Clínica Odontológica

O bobsled é um esporte desenvolvido para prática de inverno e tem como objetivo principal, percorrer uma pista de gelo inclinada de aproximadamente 1500m no menor tempo possível. A atividade é iniciada com o trenó parado, sem movimento. Existem duas modalidades, o bobsled para quatro pessoas e bobsled para duas pessoas. O movimento inicial do bobsled é conhecido como o momento de propulsão do trenó ou da largada, já teve sua importância demonstrada para a obtenção de um bom desempenho final em estudos anteriores, é executado na modalidade de dois atletas pelo atleta piloto e pelo atleta breakman. Os objetivos deste trabalho se preocuparam em investigar a existência de um padrão cinemático adotado pelos atletas piloto e atletas breakman durante o momento de propulsão do trenó das 15 melhores equipes participantes do campeonato, assim como a existência da relação entre o tempo de largada e o tempo final da prova e a variação do desempenho obtido entre todas as equipes participantes. As imagens utilizadas neste trabalho foram adquiridas durante o XIV Campeonato Mundial de Bobsled masculino na modalidade de dois atletas, realizado na cidade de Koonigssee (Alemanha) em 2004. Para se investigar o padrão cinemático foram utilizadas variáveis relacionadas a angulação do ombro, cotovelo, tronco e joelho; variações do deslocamento e altura do centro de gravidade; além do comprimento do passo dos atletas piloto e breakman. Foi possível identificar um padrão cinemático típico adotado pelos atletas piloto e breakman durante o momento da largada, além de se identificar semelhanças entre o comportamento adotado pelos atletas piloto e breakman durante o instante da largada e o comportamento adotado pelos atletas de atletismo. O coeficiente de correlação encontrado neste estudo se assemelhou aos coeficientes encontrados nos estudos anteriores (aproximadamente r2=0,5), assim como pode se verificar a pequena variação do desempenho entre as equipes participantes (inferior a 4%) / Bobsled is a sport developed for practiced in winter time and has as main objective cover an inclined ice track of approximately 1500 m in less time as possible. The activity is initiated with the sleigh stopped, without movement. There are two modalities, the bobsled for four persons and for two persons. The initial movement of the bobsled is known as the propulsion moment and its importance for a good final performance had already been demonstrated in preview studies. This moment is executed in the modality for two persons by the pilot athlete and by the breakman athlete. The purpose of this study was to investigate the existence of a kinematic pattern adopted by the pilot athlete and the breakman athlete during the propulsion moment of the sleigh of the 15 best teams of the championship, as well as the existence of a relation between the propulsion moment and the final time of the test and the variation of the performance gotten by all the participant teams. The imagesm used in this study had been acquired during the XIV Word-Wide Championship of male bobsled in the modality for two persons, carried through in the city of Koonigsee (Germany) in 2004. To investigate the kinematic pattern it was used variables related to the shoulder, elbow, trunk and knee angles; variations of the center of gravity displacement and height; and the length of the step of the pilot and breakman athletes. It was possible to identify a typical kinematic pattern adopted by the pilot and breakman athletes during the propulsion moment, beyond identifying similarities between the behavior adopted by the pilot and breakman athletes during the propulsion moment and the behavior adopted by the track and fields athletes. The correlation coefficient found in this study was similar to those found in the previous studies (around r2=0,5) as well as the small variation verified in the performance between the participant teams (less than 4%)