Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000397241-Texto+Completo-0.pdf: 576619 bytes, checksum: d4504eb82e80ec3b19ad0afa80d1888b (MD5) Previous issue date: 2007 / The environmental conditions that favor the development of memory space encourage movements that can be adapted to the spacial details of the requirements. On purpose to unify knowledge through the application of computer view stimulation for activities of daily life such as walking and balance it is considered the possibility of a new vision to neuroplasticity and motor and memory space, through visual stimulation as a resource physiotherapeutic. The objective of the study is the system use of visual markers on the path to balance and march in physiotherapeutic outpatient environment exploring the resources of the microcomputer, and specially adaptation of peripheral mousepen in functional rehabilitation, as well as visual development markers through a computer application for visualizing stimulation involving spacial reference, check the effects of visual information through a virtual environment for equilibrating and for the march. The results to reach the purpose of this study were index of March and Dynamic Analysis of the photographic images pre and post-test. Following the presentation of the results set as the arithmetic mean and standard deviation pre-and p £ 0. 05 and p £ 0. 01 posttest, and taking into account the level of significant for standard deviation and arithmetic average Shapiro Wilk. Search is a resource therapeutic alternative computational complement to traditional treatment. In this way, we can give more attention to low cost sample, in a new presentation challenge. However, increasing the opportunity to present rare recreational activities in a environment rehabilitation. / As condições ambientais que favorecem o desenvolvimento de memória e favorecem movimentos que podem ser adaptados aos detalhes das exigências espaciais. Com o propósito de unificar conhecimentos por meio da aplicação computacional de estimulação visual para atividades de vida diária como marcha e o equilíbrio, considera-se a possibilidade de aprendizagem vinculada à neuroplasticidade e memória motora e espacial, através da estimulação visual como recurso fisioterapêutico. Os objetivos deste estudo consistem em: utilizar um sistema de marcadores visuais no trajeto do equilíbrio e da marcha em ambiente fisioterapêutico ambulatorial utilizando os recursos do microcomputador e, especificamente, adaptação de periférico mousepen na reabilitação funcional; desenvolver marcadores visuais por meio de uma aplicação computacional de estimulação visual que envolva referência espacial; verificar os efeitos das informações visuais através de um ambiente virtual para o equilíbrio e para a marcha. Os instrumentos utilizados para a coleta dos dados foram o Índice Dinâmico da Marcha e a Análise das Imagens Fotográficas pré e pós-teste. Para seqüência de apresentação dos resultados estabeleceu-se a média aritmética e o desvio padrão pré e pós-teste, e considerando-se o nível de significativo p ≤0,05 e p ≤0,01 para desvio padrão e média aritmética do teste Shapiro Wilk. Busca-se um recurso terapêutico computacional alternativo complementar ao tratamento tradicional. Assim, pensa-se no baixo custo, no caráter inovador, desafiador e motivador. Contudo, soma-se a oportunidade de apresentar atividades lúdicas raras em um ambiente de reabilitação.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000396635-Texto+Completo-0.pdf: 2355055 bytes, checksum: 3ab2ff37a02b1f58eb5351e33e64a2fb (MD5) Previous issue date: 2007 / The aim of this study was to develop a plugin of tomographic reconstruction for SPECT that could be performed and applied in both clinical and academic environments, in JAVA language, using an existing image-processing environment (ImageJ), allowing for universal access to that technology. The ImageJ program was chosen due to its portability and wide spread in the area of image processing. A graphic interface was developed, and two methods of tomographic reconstruction for emission images were implemented: an analytical method (FBP) and an iterative method (ML-EM). The analytical method allows for the utilization of tomographic reconstruction filters/windows (Rampa, Hamming, Shepp-Logan, Butterworth), with adjustable parameters defined by the user. The iterative method allows for the definition of the number of iterations that will be performed, with the option of image attenuation correction, using a projector-backprojector operator with an attenuation map previously known. Validation tests were carried out with simulated images of geometric models and an anthropomorphic model through Monte Carlo method, and the activity and attenuation distribution were known. Different image quality measures were used as quantitative instruments to assess the reconstructed images: contrast between interest regions, image profiles, and normalized standard deviation. The analysis of convergence of the iterative method through the estimate of the relationship between the average uptake and the standard deviation resulted in an indication of reconstruction with 10 to 15 iterations. The images reconstructed through the ML-EM method with attenuation correction presented better visual quality than the non-corrected images. The images reconstructed through the FBP method presented more noise and worse quantitative analysis when compared to the reference image. The performance tests of NucMed plugin showed that the FBP analytical method performed the reconstruction in a shorter period in comparison to ML-EM method (for 128x128-pixel images, time is 33 times shorter). By applying attenuation correction, the reconstruction time is approximately 3. 5 times longer. / O objetivo deste trabalho foi desenvolver um plugin de reconstrução tomográfica para SPECT executável e aplicável em ambiente clínico e acadêmico, em linguagem JAVA, utilizando um ambiente de processamento de imagens já existente (ImageJ), permitindo o acesso universal a essa tecnologia. O programa ImageJ foi escolhido devido a sua portabilidade e por ser bastante difundido na área de processamento de imagens. Foi desenvolvida uma interface gráfica e foram implementados dois métodos de reconstrução tomográfica para imagens de emissão: um método analítico (FBP) e um método iterativo (ML-EM). O método analítico permite que sejam utilizados filtros/janelas de reconstrução tomográfica (Rampa, Hamming, Shepp-Logan, Butterworth), com parâmetros ajustáveis definidos pelo usuário.O método iterativo ML-EM permite que seja definido o número de iterações que serão realizadas, com opção para correção de atenuação nas imagens, utilizando um algorítmo projetor-retroprojetor com um mapa de coeficientes de atenuação conhecido a priori. Foram realizados testes de validação com imagens simuladas de modelos geométricos e um modelo antropomórfico pelo método Monte Carlo, com distribuições de atividade e atenuação conhecidas. Como instrumentos quantitativos de avaliação das imagens reconstruídas foram realizadas medidas de contraste entre regiões de interesse, perfis de contagens e desvio padrão normalizado. A análise da convergência do método iterativo ML-EM, através do cálculo da relação entre a média de contagens e o desvio padrão, resultou em uma indicação de reconstrução com 10 a 15 iterações. As imagens reconstruídas pelo método ML-EM com correção de atenuação apresentam melhor qualidade visual do que as imagens sem correção. As imagens reconstruídas pelo método FBP aprsentam maior ruído e afastam-se quantitativamente da imagem ideal de referência. Os testes de performance do plugin NucMed mostraram que o método analítico FBP realiza a reconstrução em menor tempo em relação ao método ML-EM (para imagens de 128x128 pixels, o tempo é 33 vezes menor). Aplicando correção de atenuação, o tempo de reconstrução aumenta aproximadamente 3,5 vezes.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000438883-Texto+Completo-0.pdf: 3883748 bytes, checksum: bba51eb188e2a723819557eac41198ff (MD5) Previous issue date: 2012 / This work presents the development of an centrifuge prototype for experiments with vegetables. Its main features are the high mechanical performance and instruments. In more details are presented the specification, implementation, validation and performance assessment through a case study. Its high speed and stability generates a vector component of centrifugal force, simulating conditions of hypergravity up to 15 times greater than the acceleration force on Earth. Plants subjected to the force have their metabolism modified. The system allows the study and monitoring of those growth patterns, showing how the samples are influenced by that stimulus induced on plants. The developed device has three levels of trays connected to a central axis, allowing the placement of 36 samples of containers simultaneously. Systems for remote monitoring of temperature, humidity and acceleration were developed and installed, ensuring uniformity of data. The transmission of these data was performed by radiofrequency. In addition, two independent systems of recording and transmission of images through VHF waves were created to determine the exact time of the plant growth stages (such as onset time of seeds and cotyledons formation). Once these components have been installed in the upper tray of the centrifuge, and were subjected to rotational movement, its power supply was provided through an external electrical source. In order to ensure the transmission of electric current between the static and dynamic part, it was employed a rotating two-pole connector. It was also developed a plate voltage regulator to deliver the correct voltage to each component. Finally, it was performed some performance tests and a comparative case study. / Este trabalho de mestrado tem como principal objetivo o desenvolvimento de um protótipo de uma centrífuga para uso em experimentos com plantas, instrumentalizada e de alto desempenho mecânico. Em mais detalhes, são apresentadas a especificação, implementação, validação e avaliação do desempenho através de um estudo de caso. A alta rotação e estabilidade da centrífuga geram um componente vetorial de força centrífuga, simulando condições de hipergravidade até 15 vezes maior em relação à força de aceleração terrestre. Assim, vegetais submetidos a essa força apresentam seu metabolismo de desenvolvimento modificado. O sistema criado permite o estudo e monitoramento desses padrões de crescimento, demostrando como as amostras vegetais são influenciadas pelo estímulo induzido. O equipamento desenvolvido possui três níveis de bandejas conectadas a um eixo central, possibilitando a colocação de 36 recipientes de amostras simultaneamente. A centrífuga conta com um sistema de monitoramento remoto de temperatura, umidade e aceleração, cujos dados foram enviados por radiofrequência a uma unidade de processamento. Complementarmente, dois sistemas independentes de filmagem e transmissão de imagens por ondas VHF foram criados para determinar o instante exato de ocorrência das principais fases de crescimento vegetal (como o momento de eclosão de sementes e formação de cotilédones da plântula). Uma vez que esses componentes foram instalados na bandeja superior da centrífuga, sendo submetidos ao movimento rotacional, foi necessário adaptar a alimentação elétrica a partir de uma fonte elétrica externa. Convém mencionar que, de modo a assegurar a transmissão da corrente elétrica entre a parte dinâmica e a estática, foi adotado um conector rotativo de dois pólos. Também foi desenvolvida uma placa reguladora de tensões para distribuir a tensão específica para cada componente fixado na estrutura. Finalmente, a centrífuga foi avaliada através de testes de desempenho e um estudo de caso.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000383457-Texto+Completo-0.pdf: 3932744 bytes, checksum: 8275a09ab056c4ef4e381537415b569a (MD5) Previous issue date: 2006 / This text describes the theory, the project and results obtained by the Visualizador e Processador de Imagens Médicas (VPIM - in English: Visualization and Processing of the Medical Image). The mathematical base, the algorithms, the software and hardware environments, and the internal software architecture with the main objects of the VPIM are the main topics covered. Particularities of the software implementation and the means to extent the current set of features (through plug-ins) are also discussed. The results are shown mainly through images as a mean to ease its understanding. Among the main features implemented there are: image rotation, mirroring, the compliment of an image, convolution filters in space-domain (moving average lowpass, median filter, and Sobel), frequency filters (Butterworth filters), the generation of a power-specter representation of an image, total and partial grayscale remapping of an image, the association of pseudo-colors to the scales of gray in an image, image combination techniques, global threshold system, measuring tools for images, histogram, profile lines, and movie-alike image presentation using DICOM Series and Studies in order to sequence images. / Esta dissertação descreve a teoria envolvida, o projeto e os resultados obtidos com o Visualizador e Processador de Imagens Médicas (VPIM), que é voltado para a área médica e científica. Nela são cobertos o embasamento matemático, os algoritmos usados na construção das ferramentas, o ambiente usado para a implementação, a arquitetura empregada e a descrição dos principais objetos utilizados pelo VPIM. São discutidas, também, as particularidades encontradas durante a fase de implementação do projeto e o processo usado para futuras expansões (plug-in). Os resultados obtidos são apresentados mediante de uso de imagens visando um fácil entendimento dos mesmos. Entre as funções implementadas podemos ressaltar: a rotação de imagens, o espelhamento de imagens, a negação de uma imagem, os filtros de convolução no espaço (filtro da média móvel, filtro da mediana, filtro de Sobel), os filtros em freqüência (filtros de Butterworth), a obtenção do espectro de potência da imagem, o remapeamento global ou parcial de uma imagem, a aplicação de pseudo-cor, as técnicas de combinação, o threshold global, as técnicas de medidas feitas sobre a imagem, as estatísticas obtidas, o histograma, as linhas de perfil, o uso de séries e estudos para apresentação de imagens e a apresentação como filme das imagens de uma série.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000417053-Texto+Completo-0.pdf: 4058617 bytes, checksum: 03d60326985b8f20a2829539d49b3221 (MD5) Previous issue date: 2008 / This work aimed the development of a design and structural assessment of a human centrifuge. Studies related to this line of research is recent, however it is necessary to study the physiological effects resulting from the gravitational force. The hypergravity causes effects on human physiology that endangers human life as an example, the flight safety of commercial and military aircraft. Several studies have been conducted at the Microgravity Center/PUCRS using specimens that mimic the effects of gravitational force on some structures of the human body. The implementation of a centrifuge will be used for training fighter pilots, validation of anti-g suits experiments of a scientific nature in the area of human physiology and other effects of hypergravity on humans. / Neste trabalho são propostos o desenvolvimento de um projeto e a avaliação estrutural de uma centrífuga humana. Os estudos correlatos a essa linha de pesquisa são recentes. Sabe-se, porém, que é necessário estudar os efeitos fisiológicos resultantes da força gravitacional. A hipergravidade ocasiona efeitos na fisiologia humana que põe em risco a vida humana, por exemplo, a segurança de vôo de aeronaves comerciais e militares. Vários estudos já foram realizados no Centro de Microgravidade da PUCRS utilizando corpos de prova que mimetizavam os efeitos da força gravitacional sobre algumas estruturas do corpo humano. A implementação de uma centrífuga servirá para treinamentos de pilotos, validação de dispositivos anti-G, experimentos de cunho científico na área de fisiologia humana e outros efeitos da hipergravidade no ser humano.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000396634-Texto+Completo-0.pdf: 4379009 bytes, checksum: 904efa08cd431933fc1c9ff6ea53d7d4 (MD5) Previous issue date: 2006 / Introduction - The Valsalva maneuver consists of making a person blow against a manometer and maintain a pressure of 40 mm of Hg for 15 seconds. During the procedure, the intra-thoracic pressure rises, venous return to the heart diminishes and stroke volume falls. The hemodynamic changes during the performance of this maneuver show 4 distinct phases, especially the ones related to heart rate and blood pressure measurements. This maneuver is performed everyday, when a person coughs, vomits or evacuates. Fighter pilots use a variation of the Valsalva maneuver to increase Gz tolerance. The Valsalva maneuver is also commonly used to study the cardiovascular function and the rapid control of blood pressure. Clinically, this maneuver evaluates the functional integrity of the autonomic nervous system and can act as an additional tool in the prevention and treatment of the supraventricular tachycardia, neurogenic syncope, hypertension; bedridden patients; in the diagnosis of venous insufficiency in the lower limbs; and cardiovascular deconditioning due to prolonged microgravity exposure. Objectives - This study aimed to develop and discuss possible applications of a baroreflex stimulation method, which is achieved by means of a new device that allows the correct and autonomous performance of the Valsalva maneuver. Method - A digital monometer was designed and developed by the Microgravity Laboratory/PUCRS to monitor intra-toracic pressure during forced expiration or Valsalva maneuver. This equipment, called “Equipamento para Manobra de Valsalva (EMV)”, has a pressure transducer (pressure sensor and amplifier), a digital display, a LED display and a microcontroler. Conclusion - The EMV is easy to handle, portable and of low cost. Preliminary tests indicated that the new device allows the subject to adequately perform the maneuver without the need of any assistance. / Introdução - A manobra de Valsalva é realizada utilizando-se uma técnica padrão. O voluntário sopra num bocal, o qual é preso a um manômetro, mantendo a glote parcialmente aberta, através de um pequeno orifício que permite a passagem do ar, medindo-se, assim, à pressão intratorácica. Usualmente, a pressão utilizada na manobra de Valsalva é de 40mmHg pelo período de 15s. As mudanças hemodinâmicas durante a realização da manobra são divididas em 4 fases e incluem, especialmente, alterações na freqüência cardíaca e pressão arterial. Esta manobra é comum no dia-a-dia, ocorrendo quando o indivíduo tosse, vomita ou defeca. Pilotos de aeronaves de alta performance usam uma variação da manobra de Valsalva para melhorar a tolerância às rápidas mudanças na aceleração. Em pesquisas laboratoriais, a manobra de Valsalva avalia a função cardiovascular e o controle rápido da pressão arterial aguda. Clinicamente, esta manobra é utilizada como um teste de integridade funcional do sistema nervoso autônomo. O aparelho desenvolvido é indicado para ser utilizado na prevenção e tratamento da taquicardia atrial paroxística, da síncope neurogênica e da hipertensão arterial sistêmica; em pacientes acamados; no diagnóstico de alterações venosas de membros inferiores; em missões espaciais, onde, pela exposição à microgravidade, o astronauta perde a função barorreflexa. Objetivo - O presente estudo objetivou desenvolver e discutir as possíveis aplicações de um método para estimulação barorreceptora, através de um novo aparelho que permite a realização da manobra de Valsalva de forma automatizada e não-assistida. Método - Um manômetro digital foi projetado e desenvolvido pelo Laboratório de Microgravidade/PUCRS para monitorar a pressão intratorácica exercida durante a expiração forçada ou manobra de Valsalva. Este equipamento, denominado de “Equipamento para Manobra de Valsalva (EMV)”, é constituído de cinco partes principais, sendo elas: um transdutor de pressão (sensor de pressão e amplificador de sinais), um display de caracteres, um display em barra de LED e um microcontrolador. Conclusão - O aparelho desenvolvido é de fácil manuseio e visualização, portátil e de baixo custo. Testes preliminares indicaram que o EMV permite que um indivíduo realize a manobra de Valsalva de forma de forma correta e sem qualquer assistência durante o procedimento.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000446996-Texto+Completo-0.pdf: 3699710 bytes, checksum: 04ecb9d6e5b88b2a83d57907908fa28e (MD5) Previous issue date: 2013 / There is consensus that the physical characterizations of medical devices defibrillation, especially those obtained by mechanical testing and electrical safety tests, are a critical step in transforming innovative concepts into reliable products for use in humans. However, considering that the chest ventricular defibrillation applied by an electric shock is not necessarily an innocuous procedure, since studies have shown as much damage as morphological functional impairment of the heart caused by successive shocks, the information obtained by testing pre -clinical tests allow to relate the safety and efficacy of electric shock in experimental animals to determine any undesirable side effects in normal use and assess whether they are at risk due to the intended device´s performance. Investigations into the cardioversion efficacy in response to induced ventricular fibrillation and macroscopic changes and biochemical changes that occur in porcine hearts were performed after capacitive discharge truncated exponential shock applied defibrillator produced nationally and another reference "golden standard" international market leader. It was concluded that the defibrillator prototype when applied with energy 100J demonstrated better efficacy in terminating ventricular fibrillation and had less injury than the defibrillator reference with the same energy, making it suitable for the insertion of the national and international market. This study will help to raise the standard of technology and increase the supply of qualified health equipment produced in Brazil, replacing and / or decreasing imports and providing a secure next generation equipment. / É consensual que as caracterizações físicas de equipamentos médicos de desfibrilação, em especial aquelas obtidas por meio de ensaios mecânicos e testes de segurança elétrica, constituem uma etapa critica na transformação de conceitos inovadores em produtos confiáveis para o uso em seres humanos. Entretanto, considerando que a desfibrilação ventricular aplicada no peito por meio de um choque elétrico não necessariamente é um procedimento inócuo, uma vez que estudos têm demonstrado tanto dano morfológico quanto deficiência funcional do coração causado por sucessivos choques, as informações obtidas por meio de testes pré-clínicos permitem relacionar a segurança e eficácia do choque elétrico em animais experimentais de modo a determinar quaisquer efeitos secundários indesejáveis em condições normais de utilização e avaliar se estes constituem riscos em função do funcionamento previsível do dispositivo. Investigações sobre a eficácia da cardioversão em resposta à fibrilação ventricular induzida e mudanças macroscópicas e bioquímicas que ocorrem nos corações de suínos foram realizadas após choque de descarga capacitiva exponencial truncada aplicado de um protótipo de desfibrilador produzido nacionalmente e outro referência “padrão ouro” líder de mercado internacional. Concluiu-se que o desfibrilador protótipo quando aplicado com energia 100J demonstrou melhor eficácia na rescisão da fibrilação ventricular e apresentou menor injúria que o desfibrilador de referência com a mesma energia, tornando-do apto para a inserção do mercado nacional e internacional. Este estudo ajudará a elevar o padrão tecnológico e a ampliar a oferta qualificada de equipamentos para a saúde produzidos no Brasil, substituindo e/ou diminuindo importações e oferecendo um dispositivo seguro de última geração.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000447552-Texto+Completo-0.pdf: 4224320 bytes, checksum: 456d05e40b6e8b81bfbe9822a9d4d73d (MD5) Previous issue date: 2013 / This thesis describes a new human balance analysis instrument for studies on the physiology of the vestibular system, support for diagnostics, patient evolution in treatment and in the adaptation process of physiotherapy and vestibular disorders. Various techniques used to evaluate balance are subjective, imprecise and invasive. In the present work, a device has been developed to objectively measure human balance in a non-invasive manner with adequate precision. The objectives of this thesis were: (1) to improve image processing techniques, (2) to reduce equipment production costs, (3) to facilitate portability, (4) to develop a robust, scalable and easily maintained software architecture. The vestibular system is located in the inner ear, and it is responsible for maintaining balance. The vestibular system is composed mainly of a network of tubes called semicircular canals, which are stimulated by selective head movements. Through vestibular-motor reflexes, eye movements are induced which correspond to head movement. The images of the eye movements are acquired by video cameras, under infrared illumination. The cameras are mounted to glasses isolated from external light developed for the purposes of this research. The camera images are digitalized by an external capture card and processed in real time by an algorithm developed to, frame by frame, locate the center of the pupil. The location of the center of the pupil in response to the vestibulo-ocular stimulus is plotted into a graph, to then be interpreted by a medical specialist. The tests carried out prove the efficiency and robustness of the algorithm in calculating the center of the pupil with a broad range of variations. The tests include a number of variations of the pupil and elliptical eye distortions with additional reflections occasioned by sources of illumination. All tests had a negligible error, thus proving their efficiency and meeting their objective. / Este trabalho descreve um novo instrumento de análise do equilíbrio humano para o estudo da fisiologia do sistema vestibular, apoio ao diagnóstico, evolução do paciente no processo adaptativo de fisioterapia e transtornos do sistema vestibular. Várias técnicas utilizadas para avaliar o equilíbrio são subjetivas, imprecisas e invasivas. Neste trabalho foi desenvolvido um equipamento para medir objetivamente o equilíbrio humano de modo não invasivo e com precisão adequada. As metas deste trabalho foram: (1) Aperfeiçoar as técnicas de processamento de imagens, (2) Reduzir os custos de produção do equipamento, (3) Facilitar sua mobilidade, (4) Desenvolver uma arquitetura de software robusta, escalável e de fácil manutenção. O sistema vestibular localiza-se no ouvido interno, sendo responsável pela manutenção do equilíbrio. O sistema vestibular é principalmente composto por uma rede de tubos chamados canais semicirculares, os quais são estimulados por movimentos seletivos da cabeça. Através do reflexo vestíbulo-motor, são induzidos movimentos oculares correspondentes ao movimento de cabeça realizado. As imagens dos movimentos oculares foram adquiridas por câmeras de vídeo, sob iluminação infravermelha. As câmeras foram adaptadas em um óculos com isolamento de luz externa desenvolvido para propiciar este trabalho. As imagens das câmeras são digitalizadas por uma placa de captura externa e processadas em tempo real por um algoritmo desenvolvido para, quadro a quadro, localizar o centro da pupila. A localização do centro da pupila em resposta ao estímulo vestíbuloocular é representada graficamente, para interpretação pelo médico especialista. Os testes realizados comprovam a eficiência e robustez do algoritmo no cálculo de centro de pupila nas suas mais diversas variações. Os testes abrangem as mais diversas variações da pupila e distorções elípticas oculares com o adicional de reflexos ocasionados por fontes de iluminação. Todos os testes obtiveram erro, desprezível, comprovando assim sua eficiência e cumprindo o seu objetivo.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000385276-Texto+Completo-0.pdf: 5282314 bytes, checksum: 856ef46745d6c074bb89e557d32ed4a8 (MD5) Previous issue date: 2006 / This search aim for evaluate the partial cover from the plasma spray coating (PS) used in hip implants. Various commercial implants, new and used, national and imported from USA and Portugal, considered gold standard, were tested. The results of the national implants were before analyzed and was suggested a sandblast previous the deposition with the objective of increase the adhesion from coating to base metal. New tests were done to prove the efficiency in the optimization of process, in the adherence of PS layer. The orientations were determined by ASTM F 1854-01 and the traction tests and chemistry analysis, according to the norms ASTM E3, E883, C 633-01, ISO 468, ISO 5832. The evaluations were done using optical microscopy (MO), scanning electron microscopy (SEM), spectroscopy of X-ray by dispersive energy (EDS) and traction tests, with universal testing machine. It was proved that the adhesion to the new implant got better in 100%, the PS layer decreased in approximately 21% and the empty volume decreased in 16%. It was also verified the osseointegration (bone x implant), after ninety days implanted and realized that it actually occur and it’s trustful. / Este trabalho visa avaliar a cobertura parcial do revestimento poroso plasma spray (PS) utilizado em implantes de quadril. Foram testados diversos implantes comerciais, novos e usados, nacionais e importados dos EUA e Portugal, considerados como padrão ouro. Os resultados, dos implantes nacionais, foram analisados antes e, sugerido um jateamento de areia, anterior à deposição, objetivando aumentar a adesão do revestimento ao metal base. Novos testes foram realizados para comprovar a eficiência da otimização do processo, na aderência da camada de PS. As orientações foram determinadas pelas normas ASTM F 1854-01 e os testes de tração e análise química, segundo as normas ASTM E 3, E 883, C 633-01, ISO 468, ISO 5832. As avaliações foram feitas utilizando microscopia óptica (MO), microscópio eletrônico de varredura (SEM), espectroscopia de raio X por energia dispersa (EDS) e ensaios de tração, com máquina universal de ensaios. Comprovou-se que a adesão ao novo implante obteve um acréscimo superior a 100%, que a camada de PS diminuiu, em aproximadamente 21%, e o volume vazio diminuiu próximo de 16%. Também foi verificado a osteointegração (osso x implante), após noventa dias implantado, e constatado que ela realmente ocorre e é confiável.

O desempenho das endopróteses vasculares está relacionado diretamente à sua força radial. Esta é uma importante propriedade mecânica destes dispositivos médicos, influenciada por características da matéria-prima, pelos parâmetros de processamento empregados e pela morfologia do produto. Em um ensaio de força radial, determina-se a força necessária para comprimir e para expandir uma endoprótese, ou seja, em função da variação do seu diâmetro é medida a força envolvida. Uma característica desejada nestes ensaios é que a endoprótese se comprima e se expanda de forma homogênea, mantendo sempre sua seção na forma circular, condição esta que a maioria dos métodos hoje utilizados não atende. O presente trabalho buscou desenvolver um método para ser utilizado na determinação da força radial de endopróteses aórticas. Para tanto, um dispositivo composto por uma cinta polimérica acoplada a uma máquina universal de ensaios foi criado. Para verificar a manutenção da forma circular da endoprótese, imagens foram obtidas no decorrer do ensaio. Os resultados mostraram que o dispositivo desenvolvido é capaz de manter a forma circular das endopróteses durante todo o ensaio. Para examinar a capacidade do dispositivo em detectar diferenças nas forças radiais apresentadas por endopróteses em diferentes condições, foram realizados dois estudos, um variando o diâmetro dos fios (0,2, 0,3 e 0,4 mm) utilizados na fabricação das endopróteses e outro variando o tempo de tratamento térmico (30, 45 e 60 min) das endopróteses. Sabendo-se também que as propriedades elásticas da matéria-prima (Nitinol) têm relação direta com a força radial que as endopróteses apresentam, os resultados dos testes de força radial das amostras foram confrontados com ensaios mecânicos de carregamento e descarregamento nos fios da matéria-prima. Os resultados indicaram que o dispositivo foi capaz de detectar diferenças entre valores de força radial com amostras em diferentes condições (tanto de diâmetro de fio como de tratamento térmico) e que os resultados obtidos foram coerentes com testes de carregamento e descarregamento realizados nas amostras de matéria-prima. / The performance of vascular endoprosthesis is directly related to their radial force that is an important mechanical property of these medical devices. It is influenced by characteristics of the raw materials, the processing parameters and the morphology of the final product. The load necessary to compress and expand an endoprostheses is determined by a radial force test, which the load involved is measured by variation of its diameter. A characteristic required during these tests is homogenous compression and expansion of the endoprostheses maintaining its diameter value, in which most methods do not attend it. The aim of this study was develop a method to determine the radial force of aortic endoprostheses. Thus, a device composed with polymer film-type connected a universal test machine was created. Results showed that device developed is able to maintain the circular section (diameter) of the endoprostheses after test. Two studies were performed in order to check the devices’s ability and detect differences in radial forces of the endoprosthesis produced by different conditions. The first condition presented the varying of the wire diameter (0.2, 0.3 and 0.4mm), that was used in the production of the endoprosthesis, and the second one showed different times of heat treatment (30, 45 and 60 min). It is also well known that the elastic properties of the raw material (Nitinol) are directly related to the radial force presented by endoprosthesis. So, samples were compared with wire loading and unloading mechanical tests. Results indicated that the device was able to detect difference among values of radial force in samples at different conditions (both wire diameter and heat treatment time) and they showed consistence of loading and unloading tests performed on samples of raw material.