O objetivo deste estudo foi avaliar a definição do ângulo cavossuperficial em preparos realizados com instrumentações rotatória e ultrassônica com o sistema CVDentUS utilizando potências variadas do aparelho de ultrassom. Quatro cavidades em forma de circunferência foram realizadas na face vestibular de 10 dentes incisivos bovinos, utilizando-se as pontas cilíndricas CVDentUS (n.82137) e diamantada convencional para alta rotação (n.1092). A amostra foi dividida em 4 grupos: G1 Alta rotação; G2 Ultrassom com potência de 30%; G3 Ultrassom com potência de 60%; G4 Ultrassom com potência de 90%. Os preparos realizados foram padronizados medindo aproximadamente 2 mm de diâmetro e 4 mm de profundidade. Os preparos foram examinados em MEV, o que possibilitou avaliar o ângulo cavossuperficial de cada preparo. Cada preparo foi registrado por meio de fotomoicrografias para serem analisados no programa computadorizado Image pró-plus, que permitiu quantificar a área irregular de cada preparo. Os resultados foram analisados com ANOVA (p< 0,00003), verificando-se a significância estatística entre os fatores, foi aplicado o teste de Tukey que demonstrou haver diferenças na área das irregularidades dos preparos avaliados. Com base na metodologia empregada pôde-se concluir que a definição do ângulo cavossuperficial sofre influência relativa em função do tipo de instrumentação, sendo que a instrumentação rotatóra demonstrou similaridade quanto a regularidade marginal dos preparos cavitários quando comparada com a instrumentação ultrassônica utilizada na faixa de 30% da potencia máxima do aparelho, no entanto quando utilizada nas outras potências avaliadas (60 e 90%) houve alterações mais significativas na definição marginal dos preparos cavitários / The aim of this study was to evaluated the definition of the cavosurface margin in cavity preparations made with a high speed dental handpieces (360.000 rpm) and with ultrasonic devices. Four cavities in the form of a circle were performed in a buccal surface of 10 bovine incisor teeth, using cylindrical tips CVDentUS (n.82137) for ultrasound and conventional cylindrical diamond bur (n.1092) for rotary instrumentation. The sample was divided into 4 groups: G1 - High speed, G2 - Ultrasound with power level of 30%, G3 - Ultrasound with power level of 60%, G4 - Ultrasound with power level of 90%. The preparations were standardized measuring approximately 2 mm in diameter and 4 mm in depth. The specimens were examined by SEM to evaluate the cavosurface margin of each preparation. The images were analyzed in a computer program, Image Pro-Plus 4.5, which allowed quantifying the irregular area of each preparation. The results were analyzed by ANOVA (p<0, 00003) showed statistically significant differences. The Tukey test pointed differences in the irregularities areas of the preparations. According to the methodology used, rotary instrumentation showed similarity, as the marginal regularity of dental cavities, compared to ultrasonic instrumentation used in the range of 30%. It was concluded that both instruments are effective for the realization of cavity preparations, however when the powers of 60 and 90% were used, cavity margins showed less defined.

A transmissão de dados sem fio se faz presente no cotidiano de nossas vidas. Uma das tecnologias que mais se desenvolveu no início do século XXI é a rede sem fio e essa evolução levou a tecnologia a se difundir na indústria de processos. Em virtude disso, este trabalho tem como objetivo estudar a transmissão de sinais das redes de instrumentos sem fio na indústria de processos, suas topologias e suas características. Para categorizar esta tecnologia no tempo, foi realizado um histórico das transmissões de sinais de campo, desde a transmissão pneumática até as atuais transmissões digitais fiadas. Também foi estudada a evolução dos sensores, que pode ser considerada um dos fatores que possibilitaram a transmissão sem fio. Foi apresentado os conceitos da nova tecnologia como espalhamento espectral, antenas, arquiteturas da rede e as atuais tecnologias WirelessHART e ISA100.11a, para que fosse possível entender os requisitos necessários para o projeto de uma rede de instrumentos sem fio. Baseadas no conceito ISO-OSI das redes convencionais, as redes de instrumentos sem fio possui cinco pilares (confiabilidade, tempo de latência, taxa de transferência, segurança e energia) que devem ser projetados em uma relação de compromisso, garantindo assim uma configuração de ótimo desempenho. Por fim, foi exemplificada a utilização dessa tecnologia através de implantações em algumas unidades de uma usina sucroalcooeira. / The wireless data transmissions are part of our daily lives. The wireless network is the technology that has been most developed in the beginning of the 21st century and this evolution allowed the industry to start considering the wireless technology as a viable option to its reality. Due to that, the aim of this paperwork is to study the wireless instrument network transmission in the process industries, its topologies and its characteristics. In order to categorize this technology over time, a history of signal field transmission was made, since the pneumatic transmission to the digital wired transmission. The sensors evolution was also studied and this can be considered one of the wireless transmission main vectors. It was introduced the concepts of this new technology as spread spectrum, antennas, network architectures and the WirelessHART and ISA100.11a technologies, as a preparation to understand the requirements for the design of a wireless instruments network. Based on the regular network ISO-OSI structure, the wireless instrument network has five columns (trustability, latency time, throughput, security and energy) that have to be designed in a commitment relation, ensuring an optimal performance configuration. In the end, it was exemplified the use of the technology through the implementation of some units in the sugarcane industry.

Este trabalho consistiu na automação do espectrômetro de Ressonância Magnética Nuclear Pulsada existente no laboratório dos professores José Pedro Donoso e Claudio José Magon. Foram efetuados circuitos adicionais e melhorias no equipamento que eles possuíam, à nível de hardware e software. Foram construídas e programadas interfaces paralelas que ligam o microcomputador a um gerador de pulsos, fabricado pela Tecmag Inc., e a um digitalizador rápido (10 ns) Nicolet 430. O programador de pulsos pode acionar independentemente 75 linhas durante o intervalo de tempo subdividido em 2048 eventos, também independente. O software desenvolvido permite a programação de todas as linhas e eventos de forma eficiente e prática. Foi todo escrito em linguagem C, é modular, portátil, e permite a geração de seqüências de pulsos sofisticadas e também o controle da aquisição e transferência de dados / This work describes the Project developped to automatize the pulsed nuclear magnetic resonance spectrometer housed in the laboratory of the professors José Pedro Donoso e Cláudio José Magon. To satisfy our needs we have improved their old equipment, at the level of hardware and software. Were built and programmed the parallel interface between the microcomputer and a pulse programmer made by Tecmag Inc. and with a fast digitizer (10 ns) Nicolet 430. The pulse programmer can control 75 independent output channels during 2048 time intervals. The software we developped allow us to control the whole pulse sequence on a very efficient and practical way. It was written in C-language, and provides the timing signals necessary to generate sofisticated pulse seqüencies, the data acquisition and data transfer to the host computer

O presente trabalho avaliou o efeito do tratamento da superfície radicular por meio da instrumentação com curetas, US e US seguido de curetas, utilizando dentes mineralizados e desmineralizados conjugando a utilização de cítrico e tetraciclina. As superfícies dentais foram analisadas em MEV por um único examinador, sendo utilizados 66 dentes unirradiculares com presença de cálculo indicando doença periodontal. Os dentes foram divididos em 6 grupos experimentais com 10 dentes cada e um grupo controle com 6 dentes sem tratamento. O protocolo de tratamento dos grupos seguiu a seguinte orientação: grupo 1- dentes mineralizados instrumentados com curetas; grupo 2- dentes mineralizados instrumentados com US; grupo 3- dentes mineralizados instrumentados com US, seguindo-se instrumentação com curetas; grupo 4- dentes instrumentados com curetas, desmineralizados e novamente instrumentados com curetas; grupo 5 - dentes instrumentados com US, desmineralizados e novamente instrumentados com US; e, grupo 6- dentes instrumentados com US, desmineralizados e novamente instrumentados com curetas. Foram analisadas a quantidade de cálculo residual (ICR), a rugosidade da superfície radicular (IRS) e perda da substância dentária (IPSD). Os resultados demonstraram diferenças estatísticas significativas quanto ao ICR do grupo 2 em relação aos grupos 3, 4 e 6 e do grupo 5 com os grupos 4 e 6; quanto ao IRS houveram diferenças estatísticas significativas entre o grupo 2 e os grupos 1, 4 e 6 e entre o grupo 5 e os grupos 1 e 6; quanto ao IPSD, observou-se que não houve diferenças estatísticas significativas entre os grupos. O uso de curetas isoladamente ou após US parece melhor se ajustar aos critérios de preparo adequado da raiz, em função dos parâmetros avaliados. / The present work aimed at evaluating the effect of root treatment by instrumentation of not only mineralized teeth with curettes, ultra-sonics (US) and US followed by curettes, but also of teeth intermediately demineralized in combined instrumentations, by using citric acid and tetracycline. The dental surfaces were analysed on SEM by a unique examiner, being utilized 66 uniradicular teeth presenting calculus and thus indicating periodontal disease. The teeth were divided into 6 experimental groups with 10 teeth each and a control group consisting of 6 teeth with no treatment. The treatment protocol for the groups was as follows: group 1- mineralized teeth instrumented with curettes; group 2- mineralized teeth instrumented with US; group 3- mineralized teeth instrumented with US, followed by curette; group 4 - teeth instrumented with curettes, demineralized and again instrumented with curettes; group 5 - teeth instrumented with US, demineralized and again instrumented with US; and, group 6- teeth instrumented with US, demineralized and instrumented with curettes. The amount of residual calculus (RCI), roughness of the radicular surface (SRI) and loss of dental substance (LTSI) were assessed. The results demonstrated statistically significant differences regarding the RCI of group 2 in relation to groups 3, 4 and 6, and that of group 5 with groups 4 and 6; as for the SRI, there were statistically significant differences between group 2 and groups 1, 4 and 6, and between group 5 and groups 1 and 6; no statistically significant differences were observed for the LTSI among groups. The use of curettes, alone or following US, seems more suitable for the criteria of adequate root preparation, as a function of the parameters evaluated.

A Neuronavegação é uma técnica de visualização computacional da localização de instrumentos em relação às estruturas neuronais. A estimulação magnética transcraniana (EMT) é uma ferramenta para estimulação cerebral não-invasiva, que tem sido utilizada em aplicações clínicas, para o tratamento de algumas patologias, e também em pesquisas. Entretanto, a EMT é uma técnica altamente dependente de parâmetros como o posicionamento e orientação da bobina de estimulação em relação às estruturas neuronais. Para auxiliar no posicionamento da bobina, uma combinação entre neuronavegação e EMT é utilizada, chamada de EMTnavegada (EMTn). Essa técnica permite o monitoramento em tempo real da bobina de EMT em relação às neuroimagens. Porém, a utilização da EMTn ainda é pouco explorada, tanto na pesquisa quanto no ambiente clínico, devido ao alto custo, exigência da imagem de ressonância magnética, complexidade e baixa portabilidade dos sistemas de EMTn comerciais. O neuronavegador de código aberto e livre, InVesalius Navigator, vem sendo desenvolvido para ajudar a suprir essa necessidade. Assim, o objetivo desta dissertação foi desenvolver ferramentas para o sistema de neuronavegação InVesalius Navigator. As funcionalidades adicionadas foram: i) suporte para três tipos de rastreadores espaciais; ii) sincronização da EMT com o neuronavegador; iii) guia para o reposicionamento da bobina. Além disso, com intuito de contornar a necessidade de utilizar a imagem de ressonância magnética foram realizados estudos para a substituição por uma imagem padrão. Na parte de desenvolvimento, experimentos de caracterização foram realizados para validação das ferramentas. O sistema de neuronavegação apresentou-se intuitivo e de fácil portabilidade. Além disso, a precisão obtida foi semelhante à de sistemas comerciais. Os erros de localização foram inferiores a 3 mm, considerados aceitáveis para aplicações clínicas. Na segunda parte, procedimentos que não exigem extrema precisão, como a localização e digitalização do hotspot, a variabilidade foi considerada aceitável. Portanto, a utilização da imagem média mostrou-se uma possível alternativa para as imagens de ressonância magnética. / Neuronavigation is a computer image-guided technique to locate surgical instruments related to brain structures. The transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive brain stimulation method, it has been used for clinical purposes, treating neurological disorders, and also for research purpose, studying cortical brain function. However, the use of TMS is highly dependent on coil position and orientation related to brain structures. The navigated TMS (nTMS) is a combined technique of neuronavigation system and TMS, this technique allows tracking TMS coil by image guidance. Yet, nTMS is not widely used, either in research and in the clinical environment, due to the high cost, magnetic resonance imaging requirement, complexity, and low portability of commercial TMS systems. Thus, the aim of this dissertation was to develop tools for the neuronavigator system InVesalius Navigator, such as: i) support for three types of spatial trackers; ii) synchronization of the TMS with the neuronavigator; iii) guide for coil repositioning. In addition, in order to overcome the magnetic resonance imaging requirement, studies were made to replace it with a standard brain image. In the development part, characterization experiments were done to validate the new functionalities. Therefore, the accuracy obtained was similar to commercial systems. Localization errors were less than 3 mm considered acceptable for clinical applications. In the second part, for procedures that do not require extreme accuracy, such as the location and scanning of the hotspot, the variability was considered acceptable. Therefore, the use of the standard brain image was a possible alternative for magnetic resonance imaging.

Este trabalho detalha o desenvolvimento de dois sistemas portáteis de detecção eletroquímica, desde sua construção até a aplicação das técnicas. As técnicas de detecção eletroquímica apresentam diversas vantagens, em relação a outros métodos de detecção, como boa sensibilidade, boa seletividade, ampla aplicabilidade e baixo custo de manutenção do equipamento. Neste trabalho foram aplicadas as técnicas de voltametria cíclica e voltametria por pulso diferencial. Os potenciostatos são os circuitos tipicamente utilizados para proceder a varredura de potencial em celas eletroquímicas, ao mesmo tempo em que fazem a leitura da corrente proveniente da reação. Estes circuitos geram tensão proporcional a corrente medida, através de amplificadores operacionais, cujo ganho é variado conforme a intensidade da corrente. Buscando conseguir um sistema sensível e seletivo foi desenvolvido um multipotenciostato, agregando quatro circuitos de potenciostato. As análises voltamétricas realizadas com esse sistema apresentaram resultados comparáveis a equipamentos comerciais, sendo limitados em correntes até unidades de micro-ampères. Visando atingir correntes ainda menores, desenvolveu-se um sistema que fosse menos influenciado por ruídos de diversas naturezas, isolando o circuito do potenciostato. Assim, utilizando um potenciostato opto-acoplado, foi possível detectar correntes da ordem de nano-ampères. Para a utilização destes potenciostatos foram utilizados dois tipos de interface. Utilizando sistemas de aquisição de dados comerciais e instrumentos virtuais, foi desenvolvida a interface de comunicação e controle do multipotenciostato. Buscando tornar todo o sistema de aquisição portátil, foi desenvolvido um sistema de aquisição microcontrolado dedicado, também interfaceado por instrumentos virtuais. Os sistemas desenvolvidos visam aplicações ambientais e biomédicas. / This work presents the development of two different portable electrochemical detection systems. Both systems are applicable in environment and biomedical areas. The electrochemical detection techniques have many interesting advantages, when compared to other detections techniques, such as good sensitivity, good selectivity, and low maintenance cost. The detections techniques used were cyclic voltammetry and differential pulse voltammetry. Potentiostats are circuits used to scan potential in electrochemical cells while acquire the reaction current. Those circuits convert the measured current into voltage by operational amplifiers, whose gain changes with the current intensity. In order to achieve a selective and sensitive system, it was developed a multipotentiostat, joining four potentiostat circuits. The analysis done with this system showed results comparable to commercial equipments, but limited to microampere currents. Intending to detect lower currents, it was developed a noise-protected system, isolating the potentiostat. Therefore, using an optic-coupled potentiostat, it was detected nano-ampère currents. Two different interfaces were used to control these potentiostats. Using commercial data acquisition systems and virtual instruments, it was implemented a control and data view multipotentiostat interface. Aiming a whole portable acquisition system, it has been developed a dedicated microcontrolled acquisition system with also a virtual instrument interface.

Este trabalho detalha o desenvolvimento de dois sistemas portáteis de detecção eletroquímica, desde sua construção até a aplicação das técnicas. As técnicas de detecção eletroquímica apresentam diversas vantagens, em relação a outros métodos de detecção, como boa sensibilidade, boa seletividade, ampla aplicabilidade e baixo custo de manutenção do equipamento. Neste trabalho foram aplicadas as técnicas de voltametria cíclica e voltametria por pulso diferencial. Os potenciostatos são os circuitos tipicamente utilizados para proceder a varredura de potencial em celas eletroquímicas, ao mesmo tempo em que fazem a leitura da corrente proveniente da reação. Estes circuitos geram tensão proporcional a corrente medida, através de amplificadores operacionais, cujo ganho é variado conforme a intensidade da corrente. Buscando conseguir um sistema sensível e seletivo foi desenvolvido um multipotenciostato, agregando quatro circuitos de potenciostato. As análises voltamétricas realizadas com esse sistema apresentaram resultados comparáveis a equipamentos comerciais, sendo limitados em correntes até unidades de micro-ampères. Visando atingir correntes ainda menores, desenvolveu-se um sistema que fosse menos influenciado por ruídos de diversas naturezas, isolando o circuito do potenciostato. Assim, utilizando um potenciostato opto-acoplado, foi possível detectar correntes da ordem de nano-ampères. Para a utilização destes potenciostatos foram utilizados dois tipos de interface. Utilizando sistemas de aquisição de dados comerciais e instrumentos virtuais, foi desenvolvida a interface de comunicação e controle do multipotenciostato. Buscando tornar todo o sistema de aquisição portátil, foi desenvolvido um sistema de aquisição microcontrolado dedicado, também interfaceado por instrumentos virtuais. Os sistemas desenvolvidos visam aplicações ambientais e biomédicas. / This work presents the development of two different portable electrochemical detection systems. Both systems are applicable in environment and biomedical areas. The electrochemical detection techniques have many interesting advantages, when compared to other detections techniques, such as good sensitivity, good selectivity, and low maintenance cost. The detections techniques used were cyclic voltammetry and differential pulse voltammetry. Potentiostats are circuits used to scan potential in electrochemical cells while acquire the reaction current. Those circuits convert the measured current into voltage by operational amplifiers, whose gain changes with the current intensity. In order to achieve a selective and sensitive system, it was developed a multipotentiostat, joining four potentiostat circuits. The analysis done with this system showed results comparable to commercial equipments, but limited to microampere currents. Intending to detect lower currents, it was developed a noise-protected system, isolating the potentiostat. Therefore, using an optic-coupled potentiostat, it was detected nano-ampère currents. Two different interfaces were used to control these potentiostats. Using commercial data acquisition systems and virtual instruments, it was implemented a control and data view multipotentiostat interface. Aiming a whole portable acquisition system, it has been developed a dedicated microcontrolled acquisition system with also a virtual instrument interface.

Realizamos medidas dielétricas a baixas freqüências (10-2-40Hz) em cristais de KCN empregando uma ponte de ultra-baixas freqüências, bem como a altas freqüências (50-104 Hz) empregando uma ponte de capacitância comercial (General Radio). As curvas de perda dielétrica mostraram um bom ajuste entre altas e baixas freqüências. Obtivemos picos de perda dielétrica num intervalo de cinco décadas e entre 53 e 78K. Os picos destas curvas foram ajustados segundo uma equação de Arrhenius, e obtivemos uma energia de ativação de 0,148 eV e um tempo de relaxação característico de 6,53 x 10-15s para os dipolos CN-. Para temperaturas entre 53 e 59K observamos o aparecimento gradual de um segundo pico de perdas de 25Hz. Sua origem ainda não é conhecida, mas isto sugere que o cristal de KCN pode apresentar propriedades de um dielétrico composto, com dois mecanismos de relaxação distintos. / Dielectric measurements were performed at low frequencies (10-2- 40Hz) with an ultra-low frequency bridge in KCN crystals , as well as at high frequencies (50-10-4 Hz) employing a commercial capacitance bridge (General Radio). The dielectric loss curves show a good adjustment between the high and low frequencies. We obtain dielectric loss peaks in a window of five decades and in the range of 53 and 78 K. The peaks of these curves were fitted with an Arrhenius expression giving for the CN- dipoles an activation energy of 0,148eV and an attempt relaxation time of 6,53x10-15. At temperatures between 53 and 59K we observed the gradual appearing of a second loss peak for frequency of 25Hz. Its origin is not yet known butt his suggestt that the KCN, crystal may present compound dielectric properties , with - two distinct relaxation mechanisms.

Neste trabalho descreve-se o desenvolvimento e a construção de um instrumento eletro-óptico que analisa o processo de inibir a acomodação ocular utilizado nos exames refrativos dinâmicos. Nesses exames, devido a não utilização de drogas para dilatar e paralisar a pupila e o cristalino, pode haver variações no poder dióptrico ocular, o que torna o exame ineficaz e ineficiente. Isto é evitado se o equipamento analisador possuir um sistema de inibição. O projeto do instrumento foi dividido em 2 etapas. A primeira etapa foi dedicada à simulação óptica do instrumento eletro-óptico, pelo método do Traçado de Raios, e de um sistema aferidor. Na segunda etapa, construiu-se a eletrônica de controle e as peças mecânicas do conjunto (instrumento eletro-óptico e sistema aferidor). Após o desenvolvimento do protótipo do instrumento, foram realizados testes de avaliação através da análise de imagens feita pelo aferidor. O instrumento eletro-óptico foi desenvolvido para ser utilizado num analisador de frente de ondas, que utiliza uma das técnicas mais recentes e eficientes aplicada nos exames refrativos oftalmológicos. / In this work it is described the development and construction of an electro-optical instrument It analyzes the process of inhibiting ocular accommodation used in the dynamic refractive exams. Due to no use of drugs to dilate and paralyze the pupil and the crystalline lens, variations in the ocular dioptric power can occur, becoming those exams ineffective and inefficient. This is avoided if the analyzer equipment possess an inhibition system. The project of the instrument was divided in 2 stages. The first stage was dedicated to the optical simulation of electro-optical instrument, by the Ray Tracing Method, and of the system inspector. In the second stage, the control electronics and the mechanical parts (electro-optical and system inspector) was built. After the development of the prototype of the instrument, evaluation tests were accomplished through the analysis of images done by the inspector. The electro-optical instrument was developed to be used in an analyzer of front of waves, using one of the most recent and efficient techniques applied in the ophthalmologic refractive exams.

Este trabalho visa desenvolver instrumentação de apoio para tratamentos de reabilitação de lesados medulares. Trata de propor um sistema de controle, seus componentes e operações para monitorar o avanço do esgotamento muscular, com o intuito de evitar a fatigamento total da estrutura muscular principalmente se sob efeitos de Estimulação Elétrica Neuro-Muscular (EENM). Foi desenvolvida pesquisa inicial sobre a atividade elétrica de grupos musculares clinicamente normais em contração voluntária e de grupos musculares paralisados sob efeito de eletro-estimulação. Em ambos casos, eletromiogramas de superfície (EMG) foram processados para verificar a manifestação mioelétrica da fadiga. Índices de contração muscular foram selecionados para utilização no sistema de controle da EENM. Serão apresentados os cálculos e rotinas computacionais utilizadas no projeto e simulação do Bloco de processamento digital (BPD), dedicado a monitorar os sinais do sistema de controle da EENM para avaliar o progresso do esgotamento muscular sobre os sinais de EMG, e quantificar o decréscimo da energia muscular em função do tempo em que a estrutura estiver sendo exercitada, contribuindo para monitorar a performance física tanto de indivíduos normais quanto de lesados medulares. / This work aims to develop support instrumentation to be used on Rehabilitation Treatments of medullar injured individuals. It proposes a control system, its components and operations to monitor muscular exhaustion, with the objective to avoid the total muscle structure fatigue mainly under effects of Neural-Muscular Electrical Stimulation (EENM). It was carried out an initial research into the electric activity of clinically normal muscle groups under voluntary contraction and of paralyzed muscles groups under electrical stimulation effects. In both cases, the surface electromyogram signals (EMG) have been processed to verify the myoelectric manifestation of fatigue. Muscular Contraction Indexes were selected to be used in the EENM Control System. It will be presented the calculus and computational routines used in the design and simulation of the Digital Processing Block (BPD), dedicated to monitor the signals of the EENM Control System to evaluate the progress of the muscular exhaustion in EMG signals, and quantify the muscular energy decrease as a function of the time when the structure is exercised, contributing to monitor the physical performance of normal and medullar injured individuals.