Made available in DSpace on 2014-06-12T18:06:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7738_1.pdf: 1254298 bytes, checksum: 9d688e6cc529684dc105fff0e374570e (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Sólidos consolidados são largamente utilizados na indústria, onde o transporte de água e/ou outros líquidos têm um papel importante na eficiência de muitos dos processos industriais. Alguns exemplos desses materiais sólidos são caulim, alumina e zeólita. Em particular, as zeólitas têm muitas aplicações na indústria petroquímica. Devido a sua porosidade em várias escalas de comprimento ela é utilizada como suporte em reações catalíticas e como peneiras moleculares. A maioria dos estudos de transporte de água em zeólitas é conduzida em meios saturados com vapor. Diferentemente, nesta investigação estamos interessados em estudar o transporte de água líquida, no regime difusivo, em sólidos consolidados de zeólita em pó. A difusão da água, nestes sistemas, pode ser medida de forma direta ou indireta, e tem várias escalas de comprimento, usando-se técnicas de ressonância magnética nuclear (RMN). Neste estudo conduzimos vários experimentos onde amostras de zeólitas foram colocadas diretamente em contato com um reservatório de água. O ingresso da água nas amostras foi acompanhado através da obtenção de imagens por ressonância magnética nuclear (IRM). A análise de perfis de concentração de água em função do comprimento de penetração no sólido, em vários instantes de tempo, indica que o ingresso da água é um processo subdifusivo, a chamada difusão anômala, com vários graus de subdifusão, aparentemente, dependente do protocolo de secagem de amostras reutilizadas. Numa análise baseada em um modelo de difusão com derivada temporal fracionária, discutiremos os possíveis mecanismos que conduzem à subdifusão da água nestes sistemas

As bobinas ativamente blindadas (actively shielded) melhoram a performance das bobinas de gradiente ao cancelar o campo magnético na parte externa da bobina primária, evitando a degradação do campo no seu interior devido às correntes induzidas (eddy currents). O presente trabalho resultou na construção de um conjunto de bobinas de gradientes ativamente blindadas (Gx, Gy e Gz ), de geometria cilíndrica e acesso axial, com diâmetro de volume útil de 10cm para imagens (field of view), com campos de gradiente de aproximadamente 8.0 G/cm para r=0, com uma máxima distorção de campo de 5% neste volume, onde foi observado um efetivo cancelamento do campo externo, o que evita correntes induzidas nas partes metálicas internas do magneto OXFORD de 2.0 Tesla horizontal de 30cm de diâmetro, no qual serão empregadas. Alguns resultados prévios foram obtidos com um protótipo transversal, em apenas uma direção, e também com um conjunto de bobinas de gradiente para utilização em obtenção de imagens microscópicas de ESR pulsado. As bobinas foram projetadas utilizando-se a técnica de densidade de corrente, que se baseia na abordagem de campo alvo (target field) e também foi empregado o método de \"simulated annealing\" para otimização do desenho. Este sistema de gradientes apresenta também uma baixa indutância, o que permitirá chaveamentos rápidos (~0.1 ms). Na análise do campo de gradiente gerado foi utilizado o método de diferença de fase, confirmando a eficiência da técnica de densidade de corrente utilizada nos cálculos para a construção destas bobinas de gradiente / Actively shielded coils are designed to improve the performance of a gradient coil set by canceling the magnetic field in the region outside the body of the coil, avoiding degradation of the field in its interior due to eddy currents induced in the electric vicinity. The present work resulted on the construction of a shielded gradient coil set (Gx, Gy e Gz) with cylindrical geometry and axial access, with volume diameter of 1 O cm (imaging FOV) and gradient field intensity of 8.0 Gauss/cm in r=0. The maximum gradient distortion aim was 5% inside that volume, along with an effective cancellation of the field close to the inner metallic parts of the OXFORD 2.0 Tesla 31 cm bore horizontal magnet. Preliminary results were obtained with a prototype, which included only one transverse channel, and a miniature set with the same geometry was specially designed to perform micro imaging experiments using pulsed Electron Paramagnetic Resonance. Coils were designed using the current density technique, which is based on the target field approach and simulated annealing for optimization. The gradient systems described here present also a low inductance necessary to perform fast switching (~0.1 ms). For the analysis of the performance of the gradients we used the method of phase reference, confirming the efficiency of the current density technique used on the design of the gradient sets

As bobinas ativamente blindadas (actively shielded) melhoram a performance das bobinas de gradiente ao cancelar o campo magnético na parte externa da bobina primária, evitando a degradação do campo no seu interior devido às correntes induzidas (eddy currents). O presente trabalho resultou na construção de um conjunto de bobinas de gradientes ativamente blindadas (Gx, Gy e Gz ), de geometria cilíndrica e acesso axial, com diâmetro de volume útil de 10cm para imagens (field of view), com campos de gradiente de aproximadamente 8.0 G/cm para r=0, com uma máxima distorção de campo de 5% neste volume, onde foi observado um efetivo cancelamento do campo externo, o que evita correntes induzidas nas partes metálicas internas do magneto OXFORD de 2.0 Tesla horizontal de 30cm de diâmetro, no qual serão empregadas. Alguns resultados prévios foram obtidos com um protótipo transversal, em apenas uma direção, e também com um conjunto de bobinas de gradiente para utilização em obtenção de imagens microscópicas de ESR pulsado. As bobinas foram projetadas utilizando-se a técnica de densidade de corrente, que se baseia na abordagem de campo alvo (target field) e também foi empregado o método de \"simulated annealing\" para otimização do desenho. Este sistema de gradientes apresenta também uma baixa indutância, o que permitirá chaveamentos rápidos (~0.1 ms). Na análise do campo de gradiente gerado foi utilizado o método de diferença de fase, confirmando a eficiência da técnica de densidade de corrente utilizada nos cálculos para a construção destas bobinas de gradiente / Actively shielded coils are designed to improve the performance of a gradient coil set by canceling the magnetic field in the region outside the body of the coil, avoiding degradation of the field in its interior due to eddy currents induced in the electric vicinity. The present work resulted on the construction of a shielded gradient coil set (Gx, Gy e Gz) with cylindrical geometry and axial access, with volume diameter of 1 O cm (imaging FOV) and gradient field intensity of 8.0 Gauss/cm in r=0. The maximum gradient distortion aim was 5% inside that volume, along with an effective cancellation of the field close to the inner metallic parts of the OXFORD 2.0 Tesla 31 cm bore horizontal magnet. Preliminary results were obtained with a prototype, which included only one transverse channel, and a miniature set with the same geometry was specially designed to perform micro imaging experiments using pulsed Electron Paramagnetic Resonance. Coils were designed using the current density technique, which is based on the target field approach and simulated annealing for optimization. The gradient systems described here present also a low inductance necessary to perform fast switching (~0.1 ms). For the analysis of the performance of the gradients we used the method of phase reference, confirming the efficiency of the current density technique used on the design of the gradient sets

A área médica tem se beneficiado das ferramentas construídas pela Computação e, ao mesmo tempo, tem impulsionado o desenvolvimento de novas técnicas em diversas especialidades da Computação. Dentre estas técnicas a segmentação tem como objetivo separar em uma imagem objetos de interesse, podendo chamar a atenção do profissional de saúde para áreas de relevância ao diagnóstico. Além disso, os resultados da segmentação podem ser utilizados para a reconstrução de modelos tridimensionais, que podem ter características extraídas que auxiliem o médico em tomadas de decisão. No entanto, a segmentação de imagens médicas ainda é um desafio, por ser extremamente dependente da aplicação e das estruturas de interesse presentes na imagem. Esta dissertação apresenta uma técnica de segmentação semiautomática do endocárdio do ventrículo esquerdo em conjuntos de imagens cardíacas de Ressonância Magnética Nuclear. A principal contribuição é a segmentação considerando todas as imagens provenientes de um exame, por meio da propagação dos resultados obtidos em imagens anteriormente processadas. Os resultados da segmentação são avaliados usando-se métricas objetivas como overlap, entre outras, comparando com imagens fornecidas por especialistas na área de Cardiologia / The medical field has been benefited from the tools built by Computing and has promote the development of new techniques in diverse Computer specialties. Among these techniques, the segmentation aims to divide an image into interest objects, leading the attention of the specialist to areas that are relevant in diagnosys. In addition, segmentation results can be used for the reconstruction of three-dimensional models, which may have extracted features that assist the physician in decision making. However, the segmentation of medical images is still a challenge because it is extremely dependent on the application and structures of interest present in the image. This dissertation presents a semiautomatic segmentation technique of the left ventricular endocardium in sets of cardiac images of Nuclear Magnetic Resonance. The main contribution is the segmentation considering all the images coming from an examination, through the propagation of the results obtained in previously processed images. Segmentation results are evaluated using objective metrics such as overlap, among others, compared to images provided by specialists in the Cardiology field

A área médica tem se beneficiado das ferramentas construídas pela Computação e, ao mesmo tempo, tem impulsionado o desenvolvimento de novas técnicas em diversas especialidades da Computação. Dentre estas técnicas a segmentação tem como objetivo separar em uma imagem objetos de interesse, podendo chamar a atenção do profissional de saúde para áreas de relevância ao diagnóstico. Além disso, os resultados da segmentação podem ser utilizados para a reconstrução de modelos tridimensionais, que podem ter características extraídas que auxiliem o médico em tomadas de decisão. No entanto, a segmentação de imagens médicas ainda é um desafio, por ser extremamente dependente da aplicação e das estruturas de interesse presentes na imagem. Esta dissertação apresenta uma técnica de segmentação semiautomática do endocárdio do ventrículo esquerdo em conjuntos de imagens cardíacas de Ressonância Magnética Nuclear. A principal contribuição é a segmentação considerando todas as imagens provenientes de um exame, por meio da propagação dos resultados obtidos em imagens anteriormente processadas. Os resultados da segmentação são avaliados usando-se métricas objetivas como overlap, entre outras, comparando com imagens fornecidas por especialistas na área de Cardiologia / The medical field has been benefited from the tools built by Computing and has promote the development of new techniques in diverse Computer specialties. Among these techniques, the segmentation aims to divide an image into interest objects, leading the attention of the specialist to areas that are relevant in diagnosys. In addition, segmentation results can be used for the reconstruction of three-dimensional models, which may have extracted features that assist the physician in decision making. However, the segmentation of medical images is still a challenge because it is extremely dependent on the application and structures of interest present in the image. This dissertation presents a semiautomatic segmentation technique of the left ventricular endocardium in sets of cardiac images of Nuclear Magnetic Resonance. The main contribution is the segmentation considering all the images coming from an examination, through the propagation of the results obtained in previously processed images. Segmentation results are evaluated using objective metrics such as overlap, among others, compared to images provided by specialists in the Cardiology field

A metodologia GMAX, (Gradient-Modulated Adiabatic Excitation), caracteriza-se pelo uso de pulsos adiabáticos para localização de volumes em espectroscopia e seleção de fatias em MRI. A sua utilidade surge do interessante perfil de inversão da magnetização transversal induzido ao longo da amostra. Entretanto, a interpretação desse comportamento tem sido dada apenas de forma qualitativa, através da utilização da condição de adiabaticidade como ponto de partida. Neste trabalho é apresentada uma descrição analítica partindo da solução em termos da função hipergeométrica para os pulsos sech e tanh. A partir desse procedimento encontramos um conjunto de resultados com os quais é possível inferir analiticamente o comportamento característico da magnetização, tendo como objetivo obter um maior controle da magnetização a partir dos parâmetros da metodologia que proporcionam interpretação física. / The Gradient-Modulated Adiabatic Excitation (GMAX) methodology is characterized by the use of adiabatic pulses for volume localization in spectroscopy and slice selection in MRI. Its use derives from the interesting nodal point transverse magnetization profile induced throughout the sample. Nevertheless, the interpretation of such behavior for the magnetization has been of qualitative purpose only, using the adiabatic condition as a starting point. Here, we present an analytical description, starting from the solution in terms of the hypergeometric functions for sech and tanh pulses. From this procedure we found a set of results with which is possible to infer analytically the characteristic behavior of the magnetization. This is on the purpose of obtaining greater control of the magnetization from parameters of the methodology that carry physical interpretation.

A metodologia GMAX, (Gradient-Modulated Adiabatic Excitation), caracteriza-se pelo uso de pulsos adiabáticos para localização de volumes em espectroscopia e seleção de fatias em MRI. A sua utilidade surge do interessante perfil de inversão da magnetização transversal induzido ao longo da amostra. Entretanto, a interpretação desse comportamento tem sido dada apenas de forma qualitativa, através da utilização da condição de adiabaticidade como ponto de partida. Neste trabalho é apresentada uma descrição analítica partindo da solução em termos da função hipergeométrica para os pulsos sech e tanh. A partir desse procedimento encontramos um conjunto de resultados com os quais é possível inferir analiticamente o comportamento característico da magnetização, tendo como objetivo obter um maior controle da magnetização a partir dos parâmetros da metodologia que proporcionam interpretação física. / The Gradient-Modulated Adiabatic Excitation (GMAX) methodology is characterized by the use of adiabatic pulses for volume localization in spectroscopy and slice selection in MRI. Its use derives from the interesting nodal point transverse magnetization profile induced throughout the sample. Nevertheless, the interpretation of such behavior for the magnetization has been of qualitative purpose only, using the adiabatic condition as a starting point. Here, we present an analytical description, starting from the solution in terms of the hypergeometric functions for sech and tanh pulses. From this procedure we found a set of results with which is possible to infer analytically the characteristic behavior of the magnetization. This is on the purpose of obtaining greater control of the magnetization from parameters of the methodology that carry physical interpretation.