Em circuitos integrados complexos, potência e desempenho têm caminhado em direções opostas tornando o desenvolvimento de dispositivos de baixo consumo uma tarefa altamente custosa. Tradicionalmente, empresas de desenvolvimento de circuitos integrados utilizam variadas técnicas para garantir os requisitos de potência, no entanto, técnicas baseadas em biblioteca de células tem se tornado um gargalo para o processo de desenvolvimento. À medida que os projetos aumentam de complexidade e densidade, maior tende a ser a potência dissipada por estes dispositivos, e assim, mais importante torna-se sua redução. Buscando aumentar a capacidade de redução de potência, projetistas tem aplicado diferentes técnicas para cada nível de abstração do fluxo de projeto. No nível físico, de maneira a contornar os limites das bibliotecas de células, o desenvolvimento de células especificamente projetadas tem se tornado uma rotina em projetos com grandes restrições de potência. Observando este requisito, este trabalho visa pesquisar a implementação e otimização de células digitais CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) estática em nível de transistores, e o emprego de metodologia de projeto livre de biblioteca como um recurso para a concepção de sistemas de baixa potência. De um modo geral, menos transistores são desejáveis para reduzir a dissipação de potência, no entanto, longas cadeias de transistores, necessários para implementar funções lógicas específicas, conduz ao aumento do tempo de transição, e, portanto, maior dissipação de energia. A fim de evitar este efeito, construímos uma função de mapeamento, com base no tamanho dos transistores, de forma a evitar um tempo de transição lento e minimizar o número de transistores. O uso deste método demonstrou ser eficaz para o ajuste fino de circuitos de baixa potência, resultando em uma redução média de 6.35% no consumo dinâmico e de 8.26% no consumo estático em comparação com a metodologia baseada em biblioteca de células. Como trabalho adicional, é apresentado um fluxo automatizado de mapeamento lógico e capaz de gerar redes de transistores específicas para cada projeto, tornando possível sua utilização em ferramentas de desenvolvimento tradicionais. / In complex integrated circuits, power and performance have moved in opposite directions making the design of low-power devices a highly costly task. Traditionally, integrated circuit design companies adopt many techniques to ensure power requirements, however, techniques based on cell library has become a bottleneck for the development process. As the design complexity and density increase, greater will be the power dissipated, and thus its reduction becomes more important. Seeking to increase the power reduction capability, designers have applied different techniques for each level of the design flow abstraction. At the physical level, so as to bypass the limits of cell libraries, the development of specifically designed cells has become a routine for designs with large power constraints. Observing this requirement, this work aims to investigate the implementation and optimization of digital static CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) cell at transistors level, and the use of library free design methodology as a resource for designing low power systems. In general, fewer transistors are desirable to reduce power dissipation, however, long chains of transistors, necessary for implementing specific logical functions, leads to the increase of the transition time, and hence greater energy dissipation. In order to avoid this effect, we constructed a mapping function, based on transistor size, in order to avoid slow transition time and minimize the number of transistors. The use of this method has proven effective for fine adjustment low power circuits, resulting in an average reduction of 6.35% in dynamic power and 8.26% in static power as compared with the cell library based methodology. As further work, an automated flow set is presented for the logical mapping able to generate specific networks of transistors for each design, making possible their use in traditional design tools.

abstract: Modern day deep sub-micron SOC architectures often demand very low supply noise levels. As supply voltage decreases with decreasing deep sub-micron gate length, noise on the power supply starts playing a dominant role in noise-sensitive analog blocks, especially high precision ADC, PLL, and RF SOC's. Most handheld and portable applications and highly sensitive medical instrumentation circuits tend to use low noise regulators as on-chip or on board power supply. Nonlinearities associated with LNA's, mixers and oscillators up-convert low frequency noise with the signal band. Specifically, synthesizer and TCXO phase noise, LNA and mixer noise figure, and adjacent channel power ratios of the PA are heavily influenced by the supply noise and ripple. This poses a stringent requirement on a very low noise power supply with high accuracy and fast transient response. Low Dropout (LDO) regulators are preferred over switching regulators for these applications due to their attractive low noise and low ripple features. LDO's shield sensitive blocks from high frequency fluctuations on the power supply while providing high accuracy, fast response supply regulation. This research focuses on developing innovative techniques to reduce the noise of any generic wideband LDO, stable with or without load capacitor. The proposed techniques include Switched RC Filtering to reduce the Bandgap Reference noise, Current Mode Chopping to reduce the Error Amplifier noise & MOS-R based RC filter to reduce the noise due to bias current. The residual chopping ripple was reduced using a Switched Capacitor notch filter. Using these techniques, the integrated noise of a wideband LDO was brought down to 15µV in the integration band of 10Hz to 100kHz. These techniques can be integrated into any generic LDO without any significant area overhead. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Electrical Engineering 2014

In recent years, the drive for ever increasing energy efficiency has intensified. The main driving forces behind this development are the increased innovation and adoption of mobile battery powered devices, increasing energy costs, environmental concerns, and strive for denser systems. This work is meant to serve as a foundation for exploration of energy conscious software. We present an overview of previous work and a background to energy concerns from a software perspective. In addition, we describe and test a few methods for decreasing energy consumption with emphasis on using software parallelism. The experiments are conducted using both a simulation environment and real hardware. Finally, a method for measuring energy consumption on a hardware platform is described. We conclude that energy conscious software is very dependent on what hardware energy saving features, such as frequency scaling and power management, are available. If the software has a lot of unnecessary, or overcomplicated, work, the energy consumption can be lowered to some extent by optimizing the software and reducing the overhead. If the hardware provides software-controllable energy features, the energy consumption can be lowered dramatically. For suitable workloads, using parallelism and multi-core technologies seem very promising for producing low power software. Realizing this potential requires a very flexible hardware platform. Most important is to have fine grained control over power management, and voltage and frequency scaling, preferably on a per core basis.

Estiramento muscular e outras desordens músculo esqueléticas são as principais causas de afastamento do trabalho e estão entre as lesões mais comuns que desabilitam os atletas. O objetivo do presente estudo foi de investigar os efeitos da Terapia Laser de Baixa Intensidade (infravermelha, 810nm) no estiramento do músculo esquelético induzido em ratos. Métodos: Ratos wistar machos foram anestesiados para a indução do estiramento muscular. O animal foi posicionado, em decúbito dorsal, sobre cortiça acoplada ao sistema de alongamento. O membro posterior direito foi firmemente preso com linha, que passa por uma roldana e se prende a um peso correspondente a 150% do peso corporal do animal. Esta linha foi fixada sobre o dorso da pata do animal, realizando uma flexão plantar, alongando o músculo tibial anterior da pata posterior direita do animal. O protocolo foi realizado uma única vez sendo que o animal recebeu a tração durante 20 minutos, descansou por 3 minutos e recebeu mais uma tração durante 20 minutos Os grupos tratados receberam a irradiação do Laser no local da indução, 1 horas após a lesão, para analisar o índice funcional, estudo eletrofisiológico, a proteína C reativa, o extravasamento plasmático, expressão gênica por real time RT-PCR e protéica por Western-Blott de COX-1 e COX-2, TNF-, IL 1, IL 6, IL 10 e histologia. Resultados e Discussão: A utilização da Terapia Laser de Baixa potência reduziu a inflamação e o dano muscular após o estiramento experimental, conduzindo a uma melhora significativa da atividade de caminhar. / Muscle strains and other musculoskeletal disorders are a leading cause of work absenteeism and are among the most common and often disabling injuries in athletes. The main objetive of this study was to investigate the effects of low level laser therapy (infrared, 810nm) on controlled muscle strain in rats. Method: Male wistar rats were anesthetized for controlled muscle strain induction. After one hour the rats were treated with low level laser therapy to analize the functional index, eletrofisiologic study, reactive c protein, plasmatic extravasation, real time RT-PCR gene expression and western blott analisis of COX-1, COX-2, TNF-, IL-1, IL-6, IL-10 and histology. Results and Discussion: After experimental induction of muscle strech, Low Level Laser Therapy was effective reducing inflammation and muscle damage, conducting a better walking activity.

A Terapia fotodinâmica (TF) é uma técnica que combina a ativação de um fotossensibilizador por luz na presença de oxigênio, produzindo radicais que induzem a morte celular dos microrganismos. Esta terapia vem sendo usada para reduzir a quantidade de microrganismos sendo um potencial antimicrobiano nos tecidos cariados em um processo restaurador direto, evitando assim o processo de cárie recidivante que pode acontecer quando não se promove a eliminação dos restos de microrganismo remanescentes após a utilização dos instrumentos rotatórios. O objetivo deste estudo in vitro foi avaliar a resistência de união de dois sistemas adesivos (condicionamento total e autocondicionante), sobre a superfície de dentina bovina, após tratamento com terapia fotodinâmica. Foi feito ensaio de microcisalhamento com o objetivo de avaliar a resistência de união. Para a realização da terapia fotodinâmica foi usado azul de metileno a 0,01% e duas fontes de luz diferentes, laser vermelho (660 nm) e LED (645-630 nm), com parâmetros já testados em estudos anteriores e, atualmente, utilizados na clinica odontológica. Para avaliar a resistência de união foi utilizado ensaio mecânico de microcisalhamento e, para isso, se utilizou sessenta discos de dentina, obtidos a partir de sessenta incisivos centrais bovino íntegros. Após o desgaste da dentina, as amostras foram dividas aleatoriamente em 6 grupos, sendo n=10 para o ensaio de microcisalhamento (G1: adesivo autocondicionante Single Bond Universal (USB) sem PDT, G2: PDT com laser + USB, G3: PDT com LED + USB; G4: adesivo de condicionamento total com Adper Single Bond 2 (ASB) sem PDT; G5: PDT com laser + ASB¸ G6: PDT com LED + ASB). Em cada amostra foram confeccionados 03 cilindros de resina composta, os quais foram submetidos à avaliação de microcisalhamento (1 mm/min); após armazenamento em saliva artificial por 24 horas. Após este teste, as amostras foram levadas em lupa estereoscópica (40x) para análise do padrão de fratura. Os resultados do teste de resistência de união foram tabulados e submetidos ao teste ANOVA dois fatores (adesivo e tratamento) e Tukey adotando-se um nível de significância de 5%. Quanto à resistência de união, não houve diferença significativa entre os 6 grupos analisados. Houve predominância de padrão de fratura do tipo adesiva. Com base nos resultados e nos parâmetros de irradiação utilizados neste estudo, pode-se concluir que não existe alteração na força de adesão da resina na dentina hígida após tratamento com PDT. / Photodynamic Therapy (PDT) is a technique that combines the activation of a photosensitizer by light in the presence of oxygen, producing radicals that induce cell death of the microorganisms. This therapy has been used to reduce the amount of microorganisms being an antimicrobial potential in the decayed tissues in a direct restorative process, thus avoiding the process of recurrent caries that can happen when the elimination of remaining remains of microorganism after the use of the instruments is not promoted. The objective of this in vitro study was to evaluate the bond strength and morphology of the hybrid layer of two adhesive systems (Self-etch and total etch) on the bovine dentin surface, after treatment with photodynamic therapy. A micro-shear test was performed in order to evaluate the bond strength. To perform the photodynamic therapy, 0.01% methylene blue and two different light sources, red laser (660 nm) and LED (645-630 nm) were used, with parameters already tested in previous studies and currently used in the dental clinic. In order to evaluate the bond strength, a microshear bond strenght test was used. For this purpose, sixty dentin disks were obtained from sixty complete central incisors. After dentin wear, the samples were randomly divided into 6 groups, with n = 10 for the micro bond strenght test (G1: Self-etch adhesive, single bond Universal (USB) without PDT, G2: PDT with laser + USB, G3: PDT with LED + USB; G4: total etch adhesive Single Bond 2 (ASB) without PDT; G5: PDT with laser + ASB¸ G6: PDT with LED + ASB). In each sample, 03 cylinders of composite resin were made, which were submitted to the evaluation of micro-shear strenght test (1 mm / min); after storage in artificial saliva for 24 hours. After this test, the samples were taken in a stereoscopic magnifying glass (40x) for analysis of the fracture pattern. The results of the Microshear bond strength test were tabulated and submitted to ANOVA two-factor test (adhesive and treatment) and Tukey adopting a significance level of 5%. Regarding the bond strength, there was no significant difference between the 6 groups analyzed. There was a predominance of an adhesive type fracture pattern. Based on the results and the irradiation parameters used in this study, it can be concluded that there is no alteration in the adhesion strenght of the resin in a healthy dentin after treatment with PDT.

Em circuitos integrados complexos, potência e desempenho têm caminhado em direções opostas tornando o desenvolvimento de dispositivos de baixo consumo uma tarefa altamente custosa. Tradicionalmente, empresas de desenvolvimento de circuitos integrados utilizam variadas técnicas para garantir os requisitos de potência, no entanto, técnicas baseadas em biblioteca de células tem se tornado um gargalo para o processo de desenvolvimento. À medida que os projetos aumentam de complexidade e densidade, maior tende a ser a potência dissipada por estes dispositivos, e assim, mais importante torna-se sua redução. Buscando aumentar a capacidade de redução de potência, projetistas tem aplicado diferentes técnicas para cada nível de abstração do fluxo de projeto. No nível físico, de maneira a contornar os limites das bibliotecas de células, o desenvolvimento de células especificamente projetadas tem se tornado uma rotina em projetos com grandes restrições de potência. Observando este requisito, este trabalho visa pesquisar a implementação e otimização de células digitais CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) estática em nível de transistores, e o emprego de metodologia de projeto livre de biblioteca como um recurso para a concepção de sistemas de baixa potência. De um modo geral, menos transistores são desejáveis para reduzir a dissipação de potência, no entanto, longas cadeias de transistores, necessários para implementar funções lógicas específicas, conduz ao aumento do tempo de transição, e, portanto, maior dissipação de energia. A fim de evitar este efeito, construímos uma função de mapeamento, com base no tamanho dos transistores, de forma a evitar um tempo de transição lento e minimizar o número de transistores. O uso deste método demonstrou ser eficaz para o ajuste fino de circuitos de baixa potência, resultando em uma redução média de 6.35% no consumo dinâmico e de 8.26% no consumo estático em comparação com a metodologia baseada em biblioteca de células. Como trabalho adicional, é apresentado um fluxo automatizado de mapeamento lógico e capaz de gerar redes de transistores específicas para cada projeto, tornando possível sua utilização em ferramentas de desenvolvimento tradicionais. / In complex integrated circuits, power and performance have moved in opposite directions making the design of low-power devices a highly costly task. Traditionally, integrated circuit design companies adopt many techniques to ensure power requirements, however, techniques based on cell library has become a bottleneck for the development process. As the design complexity and density increase, greater will be the power dissipated, and thus its reduction becomes more important. Seeking to increase the power reduction capability, designers have applied different techniques for each level of the design flow abstraction. At the physical level, so as to bypass the limits of cell libraries, the development of specifically designed cells has become a routine for designs with large power constraints. Observing this requirement, this work aims to investigate the implementation and optimization of digital static CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) cell at transistors level, and the use of library free design methodology as a resource for designing low power systems. In general, fewer transistors are desirable to reduce power dissipation, however, long chains of transistors, necessary for implementing specific logical functions, leads to the increase of the transition time, and hence greater energy dissipation. In order to avoid this effect, we constructed a mapping function, based on transistor size, in order to avoid slow transition time and minimize the number of transistors. The use of this method has proven effective for fine adjustment low power circuits, resulting in an average reduction of 6.35% in dynamic power and 8.26% in static power as compared with the cell library based methodology. As further work, an automated flow set is presented for the logical mapping able to generate specific networks of transistors for each design, making possible their use in traditional design tools.

Este trabalho trata da aplicação de técnicas de minimização de consumo de potência para blocos digitais para o algoritmo de SAD e o decodificador H.264/AVC Intra-Only. Na descrição de hardware são acrescidas as técnicas de paralelismo e pipeline. Na síntese física e lógica, incluem-se as técnicas de inativação do relógio ( clock gating), múltiplas tensões de threshold, diferentes tecnologias e diferentes tensões de alimentação. A síntese é feita nas ferramentas da CadenceTM com exploração arquitetural e apresenta uma menor energia por operação, quando exigido desempenho equivalente (isoperformance ) para SAD, em baixa frequência, alto paralelismo e, principalmente, com um estágio de pipeline. Além disso, tecnologias CMOS mais avançadas diminuem o consumo de potência dinâmica e, em alguns casos, também diminuem a potência estática por gate equivalente, se utilizadas células High-VT e tensão de alimentação a menor possível. Outro fator a ser destacado é o uso do clock gating que no caso das arquiteturas de SAD, em vez de diminuir, aumenta o consumo de potência dinâmica. Neste trabalho foi realizada a síntese do decodificador Intra-Only. O decodificador com clock gating apresenta um menor consumo de potência, mostrando um caso em que esta técnica é benéfica. Além disso, a utilização de uma tecnologia CMOS 65 nm e, consequentemente, tensão de alimentação menor, levou a uma sensível diminuição no consumo de potência em relação a outros trabalhos similares. / This work presents low-power techniques applications to digital blocks in the SAD algorithm and in the Intra-Only H.264/AVC decoder. In the hardware description, we add parallelism and pipeline techniques. In the logical and physical synthesis exploration, includes the clock gating, multiple threshold voltage, different technologies and multiple supply voltage. The synthesis are done in the CadenceTM tools and show a smaller energy per operation in isoperformance for SAD at low frequency, high parallelism and, mainly, with one pipeline stage. In addition to that, more advanced CMOS technologies decrease the dynamic power consumption and, also, decrease the static power for equivalent gates, if using High-VT cells and lowest possible power supply. Another factor is the clock gating use that in the SAD architecture, instead of decreasing, increases the dynamic power consumption. In this work the design of an Intra-Only H.264/AVC Decoder was performed. This design with clock gating presents lower power consumption, showing a case in which this technique is beneficial in terms of dynamic power. Besides that, the 65 nm CMOS technology uses a lower power supply, resulting in lower power consumption in comparison to other related works.

A crescente utilização de equipamentos móveis que empregam a transformada rápida de Fourier (FFT) nas operações de sinal digital pode ter seu uso restrito devido ao comprometimento da durabilidade da bateria e de suas dimensões. Estas possíveis limitações de uso fazem crescer a necessidade do desenvolvimento de técnicas que visam à otimização nos três requisitos básicos de projeto digital: dissipação de potência, área e atraso. Para tanto, é abordado neste trabalho um método que realiza a implementação de arquiteturas FFT com ênfase na otimização através da decomposição dos coeficientes trigonométricos. No cálculo da FFT, as borboletas desempenham um papel central, uma vez que permitem o cálculo de termos complexos. Neste cálculo, que envolve multiplicações dos dados de entrada com coeficientes trigonométricos apropriados, a otimização das borboletas pode contribuir diretamente para a redução de potência e área. Na técnica proposta são analisados quais são os coeficientes trigonométricos existentes na arquitetura FFT utilizada como base e a escolha para decomposição será o que apresentar o menor custo de implementação em hardware. A decomposição de um coeficiente deve garantir a reconstituição de todos os demais coeficientes necessários para a implementação de toda a arquitetura FFT. Assim, a decomposição diminui o número de coeficientes necessários para reconstruir a FFT original. O conjunto dos novos coeficientes gerados são implementados com apenas somadores\subtratores e deslocamentos através de Multiplicação de Matrizes Constantes (CMM – Constant Matrix Multiplication), associados a um sistema de controle com multiplexadores que controlam o caminho para a correta operação da FFT. As implementações dos circuitos somadores/subtratores são realizadas com métrica no nível de portas lógicas, visando menor atraso e dissipação de potência para topologias com somadores dos tipos CSA (Carry Save Adder) e Ripple carry. Os resultados apresentados pelo método proposto, quando comparados com soluções da literatura, são significativamente satisfatórios, pois minimizaram a dissipação de potência e área em 30% e 24% respectivamente. Os resultados apresentam também a redução de componentes somadores necessários para a implementação de arquiteturas FFTs. / The increasing use of mobile devices using the Fast Fourier Transform (FFT) operations in digital signal may have its use restricted due compromising the durability of the battery and its dimensions. These possible limitations on usage makes grow the need to develop techniques aimed at optimizing the three basic requirements of digital design: power dissipation, area and delay. Therefore, this thesis discusses a method that performs the FFT implementation of architectures with emphasis on optimization through decomposition of twiddle factors (trigonometric coefficients). In the FFT the butterflies play a key role, since it allows the computation of complex terms. In this calculation, which involves multiplications of input data with appropriate twiddle factors, optimization of the butterflies can contribute directly to the reduction in power and area. In the proposed technique are analyzed what are the twiddle factors existing in FFT architecture used as a basis and to choose the decomposition that provide the lowest cost hardware implementation. The decomposition of coefficient to must ensure the rebuilding of all the other twiddle factors necessary for the implementation of the architecture FFT. Thus, the decomposition decreases the number of twiddle factors needed to reconstruct the original FFT. The new sets of coefficients generated are implemented with only adders\subtracters and shifting through of Constants Matrix Multiplication (CMM). A control system of multiplexers makes the way for the correct operation of the FFT. The implementations of the circuits arithmetic adders/subtracters are performed at the gate level, seeking lower delay and power consumption for topologies with adders types of CSA (Carry Save Adder) and Ripple carry. The results presented by the proposed method, compared with literature solutions are significantly satisfactory, since minimized power dissipation and area as well as reduced component adders required for implementation architectures FFTs.

A Ressonância Magnética Nuclear em baixa resolução (RMN-BR) vem sendo aplicada no controle e certificação de qualidade na indústria. Para acelerar e automatizar as análises tem sido proposto o uso de RMN online, com carreamento de amostras por uma esteira. Apesar do grande potencial, as metodologias utilizadas podem provocar o aquecimento da amostra, causando erros nas medidas, além de reduzir a vida útil do equipamento. Assim, nesse trabalho de doutorado foram desenvolvidas sequências de eco de spin para medidas de RMN-BR online utilizando baixa potência de RF (radiofrequência), baseadas nas técnicas CP, Carr-Purcell, e CPMG, Carr-Purcell-Meiboom-Gill, utilizando baixos ângulos de refocalização, LRFA (Low Refocusing Flip Angle). Observou-se que LRFA de 45&deg; (CPMG45) pode fornecer valores de tempo de relaxação transversal (T2) com erros inferiores a 5% em campos magnéticos (B0) com homogeneidade equivalente a largura de linha de &Delta;&nu; &le; 15 Hz. Em B0 menos homogêneos (&Delta;&nu; &ge; 100 Hz), a escolha dos LRFA deve considerar a redução do sinal e o aumento de T2, que se torna dependente do tempo de relaxação longitudinal (T1). CP90 produz ecos entre os pulsos de refocalização que decaem para valores mínimos dependente de T2* (constante de tempo do Decaimento Livre da Indução). O sinal obtido por CP90 aumenta de valores mínimos para o regime de estado estacionário (EE) com constante de tempo T* = 2T1T2/(T1+T2) e amplitude MCP90 = M0T2/(T1+T2), a mesma constante e a mesma amplitude observada para o sinal de Precessão Livre em Onda Contínua (CWFP - Continuous Wave Free Precession), por isso foi denominada CP-CWFP. A principal vantagem de CP-CWFP ocorre para amostras com T1 ~ T2. CP-CWFP apresenta um decaimento abrupto da amplitude do sinal antes de aumentar e alcançar o EE. Essa diferença na amplitude torna o ajuste de T* menos dependente da razão sinal/ruído, sendo mais eficiente que CWFP para medidas de T1 e T2 em B0 baixos, onde T1 e T2 tendem a ter valores similares. No método de alternância de fase (AF) em CPMG90AF (y\'/-y\') e CP90AF (x\'-x\') os sinais entraram num EE, nesse caso CPMG90AF e CP90AF tiveram comportamentos similares ao CP-CWFP, sendo mais uma alternativa para obtenção de T1 e T2. Para CPMG, a redução do ângulo de refocalização para 90&deg; equivale a uma redução de 75% da potência incidida na amostra. CP-CWFP pode ser uma técnica mais robusta para análises em espectrômetros de RMN de bancada em controle de qualidade industrial, com B0 < 0,5 T (20 MHz) e em ferramentas de RMN utilizadas em poços de petróleo com B0 ~ 0,05 T (2 MHz). As análises por métodos estatísticos demonstraram que CPMG e CPMG90, CWFP e CP-CWFP apresentam alta correlação entre si, demonstrando que uma técnica pode substituir a outra nas análises online de sementes oleaginosas. / Low Resolution Nuclear Magnetic Resonance (LR-NMR) has been applied in quality control and certification in industry. To speed up the analysis the online NMR has been proposed. Despite LR-NMR online potential, some problems related to equipment overload occurs. It is due to methodologies used that can cause an increase in sample temperature and consequently errors in measurements as well reduction on equipment durability. Thus, Carr-Purcell, CP and Meiboom-Gill, CPMG using low refocusing flip angles (LRFA) were developed. It was observed that LRFA as low as 45&deg; (CPMG45) can provide transverse relaxation time values (T2) with errors below 5% for homogeneous field (&Delta;&nu; &le; 15Hz). For a less homogeneous magnetic field (&Delta;&nu; &ge; 100 Hz) the choice of the LRFA has to take into account the reduction in the intensity of the CPMG signal and the increase in the time constant of the CPMG decay that also becomes dependent on longitudinal relaxation time (T1). The Carr-Purcell (CP) pulse sequence, with LRFA, produces echoes midway between refocusing pulses that decay to a minimum value dependent on T2* (Free Induction Decay time constant - FID). When &tau; &gt; T2*, the signal increased to reach a Steady-State Free Precession regime (SSFP) after the minimum value and was composed of FID signal after each pulse and an echo, before the next pulse. CP90 signal increased from the minimum value to the steady-state regime with a time constant (T*) = 2T1T2/(T1+T2), identical to the time constant observed Continuous Wave Free Precession (CWFP). The Steady-State amplitude obtained with CP90 (MCP90) = M0T2/(T1+T2) was identical to CWFP. Therefore, this sequence was named CP-CWFP because it is a CP sequence that produces results similar to the CWFP. However, CP-CWFP is a better sequence than CWFP for measuring the longitudinal and transverse relaxation times in single scan, when the sample exhibits T1 ~ T2. When phase alternation is applied in CPMG90AF (y\'/-y\') e CP90AF (x\'-x\') the signal reaches a Steady-State. CPMG90AF and CP90AF showed similar behavior to CP-CWFP, so one more alternative method to measure T1 and T2. Therefore, the T2 measurements can be performed with 90&deg; refocusing pulses (CPMG90), which use only 25% of the RF power used in conventional CPMG. This reduces the heating problem in the probe and reduces the power deposition in the samples. The CP-CWFP sequence can be a useful method in low-resolution NMR and can be widely used in the agriculture, food and petrochemical industries because those samples tend to have similar relaxation times in low magnetic fields.

Objetivo: verificar os efeitos de intervenções fisioterapêuticas, laser de baixa potência (LBP) e exercícios físicos (EF), de forma associada ou isolada, na osteoartrite de joelhos (OAJ). Método: Ensaio clínico randomizado, controlado, cego. Participaram da pesquisa 60 indivíduos de ambos os sexos, idade entre 45 e 75 anos, com diagnóstico radiográfico de OAJ graus 1 a 3, os quais foram randomizados em quatro grupos: 1) Grupo controle (GC, n=15): pacientes com OAJ e sem tratamento; 2) Grupo laser (GL, n=15): pacientes com OAJ e tratados com LBP (808nm, 5,6J); 3) Grupo exercício (GE, n=15): pacientes com OAJ e tratados com EF; 4) Grupo laser e exercício (GLE, n=15): pacientes com OAJ e tratados com LBP e EF. As avaliações foram realizadas no Laboratório de Avaliação e Reabilitação do Equilíbrio, no início e após dois meses, incluindo o questionário WOMAC (dor, rigidez e função física); avaliação das variáveis espaço-temporais da marcha pelo equipamento GAITRite; avaliação do torque dos músculos extensores de joelho pelo dinamômetro isocinético Biodex e a funcionalidade (teste de transpor degrau e teste de levantar-se de uma cadeira) pelo equipamento Balance Master. O tratamento foi realizado durante dois meses, 2x por semana. Na análise estatística foi utilizado o teste de Wilcoxon (dados não paramétricos) e o teste Anova Two Way seguido do teste post hoc de Tukey (dados paramétricos), com nível de significância de 5%, usando o software SPSS. Resultados: no questionário WOMAC, houve diferença apenas na comparação pré e após 2 meses (intragrupo) para o GE nas variáveis: dor (p=0,006), função (p=0,01) e na pontuação total do WOMAC (p=0,01). Na marcha, na análise intragrupo, os grupos que receberam intervenção (GL, GE e GLE) apresentaram redução significativa apenas na duração da fase de apoio direito (p=0,014; p=0,011; p=0,035, respectivamente). Na avaliação intergrupo, ocorreu um aumento significativo na velocidade da marcha dos grupos que receberam intervenção (GL, GE e GLE) comparado ao GC (p=0,03; p=0,04 e p=0,005 respectivamente), na cadência ocorreu aumento apenas no GLE em comparação ao GC (0,009). Ainda na avaliação intergrupo, na duração da fase de apoio direito, os grupos GE (p=0,035) e GLE (p=0,003) apresentaram diminuição significativa em relação ao GC e na duração da fase de apoio único direito, apenas o GLE apresentou aumento significativo (p=0,04) em relação ao GC. Na análise isocinética do torque dos extensores de joelho, apenas na avaliação intergrupo após 2 meses, o membro inferior esquerdo apresentou aumento significativo nos grupos GE (p=0,03) e GLE (p=0,04) em relação ao GC. Na avaliação intragrupo da funcionalidade, apresentaram diminuição significativa (p=0,04) apenas o GLE no teste de transpor degrau (variável: tempo de movimento do membro direito) e apenas o GE (p=0,04) no teste de levantar-se da posição sentada (variável: tempo de transferência do movimento). Conclusão: de uma maneira geral, os grupos: GE e GLE apresentaram mais benefícios quando comparados aos grupos GC e GL, o que sugere que o EF deve ser incluído no tratamento da OAJ, podendo ser acrescido do LBP. / Objective: To verify the effects of physical therapy interventions, low level laser therapy (LLLT) and physical exercises (PE), in an associated or isolated way, on knee osteoarthritis (KOA). Method: Randomized, controlled and blind clinical trial. Sixty individuals, both sexes, aged 45 to 75 years, with radiographic diagnosis of KOA, grades 1 to 3, were randomly assigned into four groups: 1) Control group (CG, n=15): patients with KOA, without treatment; 2) Laser group (LG, n=15): patients with KOA, treated with LLLT (808nm, 5.6J); 3) Exercise group (EG, n=15): patients with KOA, treated with PE; 4) Laser and Exercise group (LEG, n=15): patients with KOA, treated with LLLT and PE. The evaluations were performed at Laboratory of Assessment and Rehabilitation of Equilibrium, in the beginning and after 2 months, including the WOMAC questionnaire (pain, stiffness and physical function); evaluation of spatiotemporal gait variables was performed on GAITRite equipment; evaluation of knee extensor muscle torque using the Biodex isokinetic dynamometer and the functionality (step up/over and sit-to-stand test) through the Balance Master equipment. The treatment was performed for 2 months, twice a week. In the statistical analysis, Wilcoxon test (non-parametric data), and Anova Two Way followed Tukey\'s post hoc test (parametric data) were used, with significance level of 5%, using SPSS software. Results: in the WOMAC questionnaire, mean difference only in the comparison intragroup for the EG in the variables: pain (p=0.006), physical function (p=0.01) and total WOMAC (p=0.01). Regarding gait variables, in the intragroup analysis, the only variable that presented a significant difference was the duration of the right support phase, and the LG, EG and LEG had a significant decrease in this variable (p=0.014, p=0.011, p=0.035, respectively) in relation to the pre-treatment period. In the intergroup evaluation, a significant increase in gait speed occurred in the groups: GL, GE and GLE compared to the CG (p=0.03, p=0.04 and p=0.005, respectively). In the cadence there was a significant increase only in the LEG compared to the CG (0.009). In the duration of the right support phase, the GE and GLE groups presented a significant decrease (p=0.035 and p=0.003, respectively) in relation to the CG. In the analysis of the duration of single right limb support, only the LEG presented a significant increase (p=0.04) in relation to the CG. In the isokinetic analysis of the torque of knee extensors, only in the intergroup evaluation after 2 months, the left lower limb presented significant increase in the EG (p=0.03) and LEG (p=0.04) groups in relation to the CG. In the step up/over test, in the intragroup evaluation, only the LEG showed a significant decrease (p=0.04) in the transfer time variable in the intragroup comparison. In the sit-to-stand test, in the variable of time of transfer, only the EG showed a significant decrease (p=0.04) in the intragroup comparison. Conclusion: in general, the groups: EG and LEG presented more benefits when compared to the GC and GL groups, this suggests that EF should be included in the treatment of KOA, and may be added to LLLT.