Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um conjunto de procedimentos de avaliação da qualidade de equipamentos mamográficos a partir do processamento de imagens digitais obtidas com a exposição radiográfica de objetos de testes (phantoms) padronizados. O sistema desenvolvido permite a avaliação de diversos parâmetros físicos de qualidade da imagem radiográfica com simplicidade e rapidez, sem abrir mão da precisão, com o mínimo tempo e uso dos equipamentos. Os principais parâmetros avaliados relacionados à qualidade de um sistema de imagem são: a resolução espacial - pela medida da função de transferência de modulação (MTF) - o contraste - medido pela curva sensitométrica e o ruído - pela medida da densidade espectral de ruído (NPS). Dessa forma, o sistema desenvolvido atende às recomendações do ICRU (International Commission on Radiation Units and Measurements), que trata das diretrizes para controle de qualidade de imagens radiográficas em todo o mundo. A partir da medida desses três parâmetros de qualidade é possível também aferir a eficiência de detecção quântica (DQE) do sistema de imagem mamográfica, que permite uma avaliação completa da qualidade da imagem em função da dose recebida pelo paciente. Os resultados obtidos comprovam a possibilidade da aplicação prática do sistema desenvolvido, o qual proporciona uma avaliação completa da qualidade da imagem formada pelo equipamento. Todos os resultados apresentaram baixa estimativa de erro, fundamentados pela análise da incerteza nos processos de medida. Além disso, a avaliação por meio do DQE permitiu realizar uma comparação entre os sistemas mamográficos envolvidos nessa pesquisa. Assim, com base nesses resultados é possível afirmar que o sistema computacional desenvolvido pode desempenhar um papel fundamental na avaliação da qualidade em sistemas de imagens mamográficas. / The aim of this work is to develop a set of procedures for quality assurance of mammographic equipment by the digital image processing of radiographic images of standard test objects (phantoms) acquired by the radiographic equipment. It allows the evaluation of several physical parameters of the radiographic image quality by a simple and quick procedure, with good accuracy, using the equipment the shortest time as possible. The main evaluated parameters related to the quality of an imaging system are: spatial resolution - by measuring the modulation transfer function (MTF) - image contrast - by the measurement of the H&D curve and noise - evaluated by the noise power spectrum (NPS). Thus, it attends the recommendations of the ICRU (International Commission on Radiation Units and Measurements), which deals as the guidelines for quality assurance of radiographic images all over the world. Through these quality parameters is possible to measure the detective quantum efficiency (DQE) of any mammographic system, which allows a full evaluation of the image quality related to the dose absorbed by the patient. The results confirm the possibility of the practical application of the developed system, which provides a full evaluation of the image quality, acquired by the mammographic equipment. All results showed low error estimation, substantiated by the analysis of the uncertainty in measurements procedures. Moreover, the evaluation through the DQE allowed to perform a comparison of mammography systems involved in this research. Thus, based on these results, it is possible to confirm that its system can perform a fundamental part of the quality assurance in mammographic images system.

Doenças do neurônio motor (DNM) representam um grupo de doenças que cursam com fraqueza muscular progressiva e inexorável, e o manejo clínico é baseado no controle dos sintomas. Estes doentes sofrem de acometimentos motores e não motores intensos e de evolução progressiva. Entretanto, além dos sintomas motores, de humor e de déficits cognitivos, uma caracterização mais profunda de sintomas não- motores nesses doentes raramente foi relatada. Este estudo transversal objetivou descrever os sintomas não motores na DMN e seu impacto na qualidade de vida e no estado funcional, com foco na dor e alterações sensoriais. Oitenta doentes (31 mulheres, 55,7 ± 12,9 anos) com DNM foram submetidos a exame clínico extenso, avaliação de dor (questionário de dor McGill, Inventário breve de dor, questionário douleur neuropathique-4), avaliação psicofísica [teste quantitativo da sensibilidade (TQS) e modulação condicionada da dor (MCD)], avaliações de humor e catastrofismo, e foram comparados com controles saudáveis (CS) pareados por sexo e idade. Dor crônica (presente a maior parte dos dias por mais de três meses) foi presente em 46% dos doentes (escala numérica da dor = 5,18 ± 2,0). A dor de origem musculo- esquelética ocorreu em 40,5% e foi localizada principalmente na região da cabeça/pescoço (51%) e da região lombar (35%). A dor neuropática não presente nesta amostra. Comparado aos CS, os doentes com DNM apresentaram menor limiar de detecção de frio (p < 0,002) e valores de MCD significativamente menores (4,9 ± 0,2% vs. 22,1 ± 0,2%, p = 0,012). Os resultados do TQS/MCD não diferiram entre os doentes com DNM com e sem dor. A intensidade da dor foi correlacionada estatisticamente com ansiedade, depressão e catastrofismo, e os escores de espasticidade foram correlacionados inversamente com a MCD (rho = -0,30, p = 0,026). A dor é um sintoma frequentemente relatado por doentes com DNM. Alterações somatossensoriais e de MCD existem em DNM e podem estar relacionadas com a natureza neurodegenerativa da doença. Estudos adicionais devem investigar formas de melhor quantificar estas alterações e explorar estratégias de tratamento mais apropriadas para o seu controle / Motor neuron disorders (MNDs) represent a group of diseases that curse with inexorable muscle weakness and medical management is based on symptom control. These patients suffer from intense motor and non-motor progressive symptoms. However, apart from motor symptoms, mood and cognitive impairments, deeper characterization of non-motor symptoms in these patients have been rarely reported. This cross-sectional study aimed to describe non-motor symptoms in MND and their impact on quality of life and functional status, with a focus on clinical pain and sensory changes. Eighty patients (31 females, 55.7±12.9 years old) with MND underwent a extensive clinical examination, pain (McGill pain questionnaire, brief pain inventory, douleur neuropathique-4), psychophysics [quantitative sensory testing (QST) and conditioned pain modulation (CPM)], mood and catastrophizing assessments, and were compared to sex- and age-matched healthy controls (HC). Chronic pain (present on most days for more than three months) was present in 46% of patients (numerical visual scale=5.18±2.0). Pain of musculoskeletal origin occurred in 40.5% and was mainly located in the head/neck (51%) and lower back (35%). Neuropathic pain was not present in this sample. Compared to HC, MND patients had a lower cold detection threshold (p < 0.002), and significantly lower CPM scores (4.9±0.2% vs. 22.1±0.2%, p=0.012). QST/CPM results did not differ between MND patients with and without pain. Pain intensity was statistically correlated with anxiety, depression, and catastrophism, and spasticity scores were inversely correlated with CPM (rho=-0.30, p=0.026). Pain is frequently reported by patients with MNDs. Somatosensory and CPM changes exist in MNDs and may be related to the neurodegenerative nature of the disease. Further studies should investigate ways to better quantify these changes and explore the treatment strategies most appropriated for their control

Neste trabalho a técnica de multiportadoras OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), aplicada a sistemas ópticos, é estudada, com foco principal na geração e transmissão dos chamados supercanais ópticos modulados em altíssimas taxas (até Terabits/s). O OFDM prevê um melhor aproveitamento da largura de banda e, quando comparada à técnica FDM (Frequency Division Multiplexing), permite uma redução de aproximadamente 50% do espectro ocupado. Esta economia proporcionada pela técnica torna-a forte candidata para uso em redes ópticas reconfiguráveis, pois provê melhor eficiência espectral aos sinais com reconfiguração de tráfego remoto. Dois cenários serão abordados: o primeiro, em que o sinal com multiportadoras moduladas de forma híbrida (QAM - quadradure amplitude modulation) é gerado no domínio elétrico para, em seguida, modular uma portadora óptica; e o segundo, no qual as multiportadoras são geradas no domínio óptico e, posteriormente, moduladas individualmente também no domínio óptico - e neste caso o formato de modulação pode variar. Para o segundo caso, três técnicas de geração de supercanais serão estudadas e avaliadas a fim de se realizar uma comparação entre elas. Neste trabalho também serão comparadas as técnicas de recepção óptica direta e coerente, aplicadas a sistemas OFDM. Os resultados para o estudo da geração de multiportadoras ópticas, obtidos através de simulações no software Optisystem v. 9.0, são validados por resultados experimentais obtidos no Laboratório de Comunicações Ópticas da Fundação CPqD. / This manuscript presents a study on the multicarrier modulation technique OFDM (Orthogonal frequency division multiplexing) applied to optical systems. The OFDM technique provides a better use of bandwidth and, compared with FDM (Frequency Division Multiplexing), provides a nearly 50% reduction of the occupied bandwidth. This feature makes the OFDM technique an ideal candidate for reconfigurable optical networks because it allows better spectral efficiency to the signals with remote traffic reconfiguration. The study focuses, mainly, on the theoretical investigation of OFDM applied to the transmission of the so-called optical superchannels, modulated at very high bit rates (above Terabits/s). Two scenarios are discussed: in the first, the multicarrier signal, modulated in a hybrid format (QAM - quadrature amplitude modulation), is generated in the electrical domain before modulating the optical carrier, and in the second the multicarrier beam is generated in the optical domain and subsequently each subcarrier is digitally modulated. In this second approach, three superchannel generation techniques are studied and evaluated for being compared. This work will also compare the direct and coherent detection techniques applied to OFDM systems. The results for the optical multicarrier generation study, obtained by numerical simulation (platform Optisystem v. 9.0), are validated by experimental results obtained at the Laboratory of Optical Communication CPqD Foundation.

Trabalho realizado na Sysadvance, Sistemas de Engenharia, SA, orientado pelo Doutor Patrick Bárcia / Tese de Mestrado Integrado. Engenharia Química. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia.. 2011

A crescente demanda por fontes alternativas de energia, voltada principalmente a minimizar impactos ambientais provenientes do uso de combustíveis fósseis na geração de energia elétrica, tem impulsionado as pesquisas tanto no âmbito acadêmico como no setor privado. Dessa forma, estudos científicos vêm abordando painéis fotovoltaicos, aerogeradores, células combustível, dentre outros, no sentido de gerar energia limpa por meio de conversores estáticos CC-CC e CC-CA, conectados na rede de distribuição elétrica, configurando um cenário de Geração Distribuída. Devido ao uso de tais conversores, têm-se introduzido perturbações harmônicas nas redes de distribuição. Sendo assim, a qualidade de energia tornouse uma questão de suma importância no contexto energético contemporâneo, de tal modo que esta tese se apresenta um estudo voltado ao desenvolvimento e implementação de uma plataforma experimental de um Condicionador Unificado de Qualidade de Energia (UPQC) monofásico com compensação ativa de potência série e paralela, com uma potência de 1 kW, capaz de minimizar perturbações harmônicas em redes de distribuição. O sistema realiza a supressão de harmônicos e a compensação de afundamentos e elevações de tensão em redes elétricas, além de manter a tensão na carga regulada e com baixa taxa de distorção harmônica. Além disso, esse dispositivo realiza compensação de potência reativa e supressão de harmônicos da corrente de carga, o que resulta em uma efetiva correção do fator de potência. Nesse sentido, o dispositivo atua como um filtro ativo universal, realizando compensação da corrente de entrada, como também da tensão de saída. Para este fim, dois conversores monofásicos ANPC de 5 níveis são empregados, sendo estes o filtro ativo série (FAS), que atua como fonte de corrente senoidal, e o filtro ativo paralelo (FAP), que atua como fonte de tensão senoidal, em que ambos são controlados de tal forma a operar em fase com a tensão da rede elétrica. Com o objetivo de realizar as compensações harmônicas, é utilizado o algoritmo de extração de referência, conhecido como Compensação Cooperativa baseada na Teoria de Potência Conservativa. / The growing demand for alternative sources of energy, aimed mainly at minimizing environmental impacts from the use of fossil fuels in electric power generation, has driven research in both the academic and private sectors. Thus, scientific studies have addressed photovoltaic panels, aerogenerators, fuel cells, among others, in order to generate clean energy by means of static converters CC-CC and CC-CA, connected in the electric distribution network, configuring the Distributed Generation. Due to the use of such converters, harmonic disturbances have been introduced in the distribution networks. Thus, the quality of energy has become a matter of paramount importance in the contemporary energy context, such that this thesis presents a study aimed at the development and implementation of an experimental platform of a single-phase Unified Energy Quality Conditioner (UPQC) with active series and parallel power compensation, with a power of 1 kW, capable of minimizing harmonic disturbances in distribution networks. The system performs the suppression of harmonics and the compensation of sags and tensions in electrical networks, besides maintaining the voltage at the regulated load and with a low harmonic distortion rate. In addition, this device performs reactive power compensation and harmonic suppression of the load current, which results in an effective power factor correction. In this sense, the device acts as a universal active filter, performing compensation of the input current, as well as the output voltage. For this purpose, two 5-level ANPC single-phase converters are used, which are the series active filter (FAS), which acts as a sinusoidal current source, and the parallel active filter (FAP), which acts as a sinusoidal voltage source, in that both are controlled in such a way to operate in phase with the mains voltage. In order to perform the harmonic compensations, the reference extraction algorithm, known as Cooperative Compensation based on the Conservative Power Theory, is used.

Nesta Dissertação propõe-se a aplicação de algoritmos genéticos para a síntese de filtros para modular sinais de controladores a estrutura variável e modo deslizante. A modulação do sinal de controle reduz a amplitude do sinal de saída e, consequentemente, pode reduzir o consumo de energia para realizar o controle e o chattering. Esses filtros também são aplicados em sistemas que possuem incertezas paramétricas nos quais nem todas as variáveis de estado são medidas. Nesses sistemas, as incertezas nos parâmetros podem impedir que seus estados sejam estimados com precisão por observadores. A síntese desses filtros necessita da obtenção da envoltória, que é o valor máximo da norma de cada resposta impulsiva admissível no sistema. Após este passo, é sintetizado um filtro que seja um majorante para a envoltória. Neste estudo, três métodos de busca da envoltória por algoritmos genéticos foram criados. Um dos métodos é o preferido, pois apresentou os melhores resultados e o menor tempo computacional. / This thesis proposes the application of genetic algorithms for the synthesis of filters which modulate signals of variable structure sliding mode controllers. The modulation of the control signal reduces the amplitude of the output signal and thus can reduce power consumption and chattering. These filters are also applied to systems with parametric uncertainties and unmeasured state variables. In these systems, the uncertainties can impair the accurate estimation of the state by means of observers. For the synthesis of these filters, it is necessary to obtain the envelope which is the maximum norm of each impulse response admissible for the system. After this step, a filter is synthesized to be an upper bound for the envelope. In this study, three methods of search of the envelope by genetic algorithms were developed. One of these methods has been giving the best results and needs the least computational time.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work presents the development of an alternating current power source with a single-phase full bridge voltage inverter, based on electronic switches. The source is designed to drive electromechanical and electric plants. The prototype is designed with 1kVA nominal power and is able to generate sinusoidal waveforms up to 2kHz. The inverter operates at the switching frequency of 50kHz. A robust model reference adaptive controller is designed and implemented to adjust the output voltage of the source. Additionally, the elements of the source and the system for measuring the electrical parameters are presented. A digital signal controller is used to control and generate signals with pulse width modulation. The discretization of the control system is performed using the delta operator. Finally, experimental results and analysis of the closed loop system are presented. Based on these results, the experimental performance of the designed source and the proposed control system are examined. / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma fonte de potência de corrente alternada com um inversor de tensão em ponte completa monofásico, composto por interruptores eletrônicos. Esta fonte é concebida para o acionamento de plantas elétricas e eletromecânicas. O protótipo projetado tem uma potência nominal de 1kVA e é capaz de gerar formas de onda senoidais de até 2kHz. O inversor opera em uma frequência de comutação de 50kHz. Um controlador adaptativo robusto por modelo de referência é projetado e implementado para ajuste da tensão de saída da fonte. Adicionalmente, são apresentados os elementos da fonte e o sistema de medição das variáveis elétricas. Um processador digital de sinais é utilizado para controle e geração de sinais com modulação por largura de pulso. A discretização do sistema de controle é realizada por meio do operador delta. Por fim, são apresentados resultados experimentais e análise do sistema em malha fechada. A partir destes resultados, averiguou-se o desempenho experimental da fonte projetada e do sistema de controle proposto.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:59:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 730230 bytes, checksum: c9ea66b757014e0b2d6d2b07b2de3af1 (MD5) Previous issue date: 2012-02-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Acinetobacter species have gained importance in recent years due to their increased involvement in serious infections and antimicrobial resistance. Since multidrug resistant bacteria pose a challenge to the treatment of infections, it is necessary to find new substances with antimicrobial properties in combating these microorganisms. Thus, medicinal plants are studied, since they are used for treatment of various illnesses. Therefore, many studies on biological activity have been performed with essential oils obtained from medicinal plants, such as the essential oil from Citrus limon (EOCL), attempting to help overcome this problem. Thus the present study aimed to evaluate the effect of the essential oil of EOCL against multidrug resistant strains of Acinetobacter spp. Its chemical composition was determined by GC/MS and its antibacterial activity was assessed by determining their MIC and MBC by microplate bioassay, its Time kill too was determinated. Also was analyzed the effect of modulating action of conventional antibiotics by microplate bioassay. Among phytochemicals, Neral (29.4%) presented as the major essential component of EOCL. The oil caused growth inhibition in 16 (67%) of 24 strains tested, showing a MIC of 625 μg/ml and MBC of 1250 μg/mL. In a time kill study, the oil displayed a concentration-dependent antibacterial activity. Results of combining antibiotics and EOCL had shown us a synergistic and additive effect with EOCL /antibiotics combinations. The results of this study suggest that essential oil of C. limon may suppress the growth of Acinetobacter species and could be a source of metabolites with modified antibacterial activity. / Espécies do gênero Acinetobacter ganharam importância nos últimos anos devido ao seu envolvimento crescente em infecções graves e resistência antimicrobiana. Uma vez que bactérias resistentes a múltiplas drogas representam um desafio para o tratamento de infecções, é necessário encontrar novas substâncias com propriedades antimicrobianas no combate a estes microrganismos. Para tentar superar este panorama, várias pesquisas vêm sendo desenvolvidas em busca de novos produtos antibacterianos, dentre elas estão os estudos com os metabólitos de plantas, como o óleo essencial de Citrus limon (OECL). Assim, o presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito do óleo essencial de Citrus limon contra cepas de Acinetobacter multidroga resistentes. Sua composição química foi determinada por CG/EM e sua atividade antibacteriana avaliada pela determinação de sua CIM e CBM pela técnica de microdiluição, sua cinética de morte microbiana também foi analisada. Verificou-se também seu efeito modulador da ação dos antibióticos convencionais por técnicas de microdiluição. Entre os fitoconstituintes, neral (29,4%) apresenta-se como o principal componente de OECL. O referido óleo inibiu o crescimento de 67% das 24 cepas ensaiadas, tendo sua CIM estabelecida em 625 μg/mL e a CBM em 1250 μg/mL Este óleo possui atividade antibacteriana dependente de sua concentração e do tempo de exposição no microrganismo e é um modulador da ação dos antibióticos convencionais. Os resultados deste estudo sugerem que o referido óleo pode suprimir o crescimento de espécies de Acinetobacter e poderia ser uma fonte de metabólitos com atividade modificadora antibacteriana.

Submitted by Gilvanedja Silva (gilvanedja@biblioteca.ufpb.br) on 2018-03-22T20:42:08Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 11929036 bytes, checksum: e796f3e04cbf0cf6da3fa9648d4f9270 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-22T20:42:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 11929036 bytes, checksum: e796f3e04cbf0cf6da3fa9648d4f9270 (MD5) Previous issue date: 2017-05-25 / This work presents a technique using carrier-based pulse width modulation (PWM) applied to single-phase asymmetrical multilevel inverters with diodes clamped, aiming to increase the amount of output voltage levels to improve signal quality, reducing the total harmonic distortion rate (THD). The technique was used in inverters of three, four and five levels per arm, providing an output signal with seven, thirteen and nineteen levels respectively, presenting two, six and ten levels higher than the equivalent symmetrical multilevel inverters. The technique was described with a set of equations and procedures that can be generalized for inverters of any number of levels. To verify the operation, simulations were performed using the PSIM program and an experimental assembly of an asymmetrical multilevel inverter of three levels was performed, using a field programmable gate array device (FPGA) in the implementation of the PWM modulator. Finally, the simulation and experimental results that prove the effectiveness of the modulation strategy employed in this work are presented and compared / Este trabalho apresenta uma técnica utilizando a modulação por largura de pulso (PWM) baseada em portadora, aplicada aos inversores multiníveis monofásicos assimétricos com diodos de grampeamento, com o objetivo de elevar a quantidade de níveis na tensão de saída, para melhorar a qualidade do sinal, reduzindo a taxa de distorção harmônica total (THD). A técnica foi empregada em inversores de três, quatro e cinco níveis por braço, fornecendo um sinal de saída com sete, treze e dezenove níveis respectivamente, apresentando dois, seis e dez níveis a mais que os inversores multiníveis simétricos equivalentes. A técnica foi descrita com um conjunto de equações e procedimentos que pode ser generalizada para inversores de qualquer número de níveis. Para comprovar o funcionamento, foram realizadas simulações utilizando o programa PSIM e efetuada montagem experimental de uma inversor multinível assimétrico de três níveis, utilizando na implementação do modulador PWM um dispositivo em matriz de porta programável em campo (FPGA). Por fim, são apresentados e comparados os resultados de simulações e experimentais que comprovam a eficácia da estratégia de modulação empregada neste trabalho

Modulation instability (MI) is a general characteristic of wave propagation in nonlinear dispersive media and it has been intensively investigated in several branches of physics due to its fundamental nature as well as technological applications. This phenomenon corresponds to the exponential growth of weak harmonic perturbations in virtue of the interplay between dispersive and nonlinear effects. Hence, despite its important features, MI is also a main source of channel depletion and degradation in optical fiber communications. In this thesis, we investigate the modulational instability (MI) induced by cross-phase-modulation (XPM) of two incoherently coupled optical pulses co-propagating in a lossless fiber with a finite nonlinear response time. The non-instantaneous character of the nonlinear response is introduced through a Debye relaxation process. We analytically obtain the exact dispersion relation for weak harmonic perturbations over the stationary solution. We show that the instability spectrum, present in both normal and anomalous dispersive regimes in instantaneously responding Kerr media, develops a double peak structure whose relative strength and typical frequency range depend on the response time. Further, we reveal that there are two unstable modes in the entire frequency spectrum. We report the dependence of the maximum gain and central frequency within each unstable mode as a function of the group velocity mismatch and response time, showing the crossover between the regimes of fast and slow non-linear responses. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Instabilidade Modulacional (IM) é um fenômeno característico da propagação de ondas em meios dispersivos não-lineares e tem sido estudado em diversas áreas da Física devido a sua natureza fundamental bem como suas importantes plicações tecnológicas. Esse fenômeno corresponde ao enriquecimento exponencial de pequenas perturbações harmônicas devido a cooperação dos efeitos não-lineares e dispersivos. Portanto, não obstante sua aplicabilidade, IM é, de igual modo, uma fonte importante de degradação em sistemas de comunicação por fibras ópticas. Nesta tese investigamos a instabilidade modulacional (IM) induzida por Modulação de Fase Cruzada (MFC) de dois pulsos ópticos acoplados incoerentemente que se propagam em uma fibra sem perda com tempo de resposta não-linear finito. O caráter não-instantâneo da resposta não-linear é introduzido através de um processo de relaxação de Debye. Obtemos analiticamente, de modo exato, a relação de dispersão para fracas perturbações harmônicas da solução estacionária. Mostramos que o espectro de instabilidade, presente tanto no regime de dispersão normal quanto no anômalo em meios Kerr com resposta instantânea, desenvolve uma estrutura de pico duplo cuja a intensidade relativa e a frequência típica dependem do tempo de resposta considerado. Além do mais, revelamos que existem dois modos instáveis ao longo de todo o espectro de frequência. Apresentamos a dependência do ganho máximo e da frequência correspondente dentro de cada modo instável como função da diferença da velocidade de grupo e do tempo de resposta, mostrando o cruzamento entre os regimes de resposta não-linear rápida e lenta.