A eletroforese capilar (CE) é uma técnica poderosa de separação que explora as diferenças na mobilidade de espécies iônicas sob efeito do campo elétrico. Não permite, contudo, separação de misturas de moléculas neutras, possível mediante formação de complexos com carga, derivatização química ou cromatografia eletrocinética micelar (MEKC). A derivatização eletroquímica tem sido usada em combinação com HPLC, entre outras técnicas, mas não ainda com CE e para fins quantitativos, como proposto e demonstrado nesta dissertação, em que se enfoca, como sistemas modelo, álcoois primários de cadeia curta e se recorre a sistema em fluxo designado de EC-CE-C4D, que consiste de uma célula eletroquímica acoplada com equipamento de eletroforese capilar provido de detector de condutividade sem contato direto com os eletrodos. O sistema EC-CE-C4D, inicialmente concebido para efetuar pré-concentração e redissolução eletroquímica de metais seguida de separação eletroforética, possibilitou também o monitoramento de produtos com carga, formados em processos eletrocatalíticos, fato que inspirou a investigação da aplicabilidade, também do sistema à derivatização eletroquímica de analitos neutros em iônicos ou ionizáveis. Inicialmente, a oxidação de etanol foi avaliada por voltametria cíclica em eletrodos de ouro, paládio e platina policristalinos, nos meios ácido, neutro e alcalino. Maior formação de ácido acético se deu sobre platina em meio ácido (pH = 2,3). Entre os tampões avaliados por simulação (PeakMaster 5.1) para a separação dos carboxilatos, o TRIS/HCl (pH = 8,6) foi favorável em termos de resolução, rapidez e sensibilidade. Após a eletrooxidação da amostra sobre Pt a 1,6 V vs. Ag/AgCl por 60 s seguida de transferência de nanolitros dos produtos formados para o capilar por injeção hidrodinâmica, o meio ácido é trocado pelo tampão de corrida com auxílio de microbombas controladas por computador. A eficiência da conversão eletroquímica dos álcoois em carboxilatos, de 16% para etanol e propanol nas condições adotadas, apesar de não muito eficiente, proporcionou boa repetibilidade e limites de quantificação ao redor de 5 10-5 mol L-1 para etanol, 1-propanol, 1-butanol e 1-pentanol, ou seja, cerca de 20 vezes melhores que os reportados para MEKC. As curvas analíticas para os 4 álcoois apresentaram boa linearidade (R > 0,996) e a boa separação entre os picos permitindo determinações quantitativas simultâneas. Como exemplo de aplicação a amostras reais, demonstrou-se a determinação quantitativa de etanol em cerveja Pilsen convencional (teor alcoólico 4,5% vol.) e sem álcool (teor alcoólico <0,5% vol.), diluídas de 1000 vezes e 100 vezes, respectivamente. A repetibilidade das análises foi muito boa (~6% DPR, n = 40), indicando a estabilidade do sistema automático e ausência de envenenamento da superfície do eletrodo. Resultados ainda melhores foram obtidos utilizando 1-propanol como padrão interno para a determinação de etanol. Comparação dos resultados da dosagem alcoólica obtida com o sistema EC-CE-C4D e por CG-FID não apresentou diferença significativa utilizando um intervalo de confiança de 95 %, demonstrando a efetividade e concordância da nova combinação de técnicas. Este trabalho pioneiro, aliando derivatização eletroquímica com a eletroforese para a quantificação de espécies neutras, abre perspectivas de pesquisa não só para aprofundamento e otimização da análise de álcoois, como para a derivatização de outras espécies neutras na faixa de pH comum em CE, como aldeídos e açúcares. / Capillary electrophoresis (CE) is a powerful separation technique which exploits the differences in the mobility of ionic species under the effect of electric field. However, it does not allow the separation of mixtures of neutral molecules, and alternatives like formation of charged complexes, chemical derivatization and micellar electrokinetic chromatography (MEKC) have been proposed. Electrochemical derivatization has been combined before with HPLC, among other techniques, but not yet with CE and for quantitative purposes, as proposed and demonstrated in this Masters Thesis, focusing as model systems, short chain primary alcohols, using a flow system, designated EC-EC-C4D, composed of an electrochemical cell coupled with a capillary electrophoresis equipment provided with conductivity detector without direct contact with the electrodes. The EC-CE-C4D system, originally proposed to perform electrochemical pre-concentration and stripping of metals followed by electrophoretic separation, also enabled the monitoring of charged products formed in electrocatalytic processes, inspiring the application of the system to electrochemical derivatization of uncharged analytes into ionic or ionizable ones. Initially, the ethanol oxidation was evaluated by cyclic voltammetry on gold, palladium and platinum polycrystalline electrodes, in acid, neutral and alkaline medium. Larger formation of acetic acid was observed on platinum in acid medium (pH = 2.3). Among the buffers evaluated by simulation (PeakMaster 5.1) for separation of carboxylates, aiming to compromise between resolution, speed and sensitivity, TRIS / HCl (pH 8.6) was favorable. After the sample electrooxidation on Pt at 1.6 V vs. Ag/AgCl for 60 s is replaced automatically (by computer controlled micropumps) by running buffer, followed by the hydrodynamic injection into the capillary of products formed, the acid medium is replaced by running buffer with help of computer controlled micropumps. The efficiency of the electrochemical conversion of alcohols into carboxylates, 16% for ethanol and propanol at the given conditions, although not very efficient, but showed good repeatability and rendered quantification limits around 5 10-5 mol L-1 for ethanol, 1-propanol, 1-butanol and 1-pentanol the 4 alcohols, about 20 times better for MEKC. The analytical curves for the four alcohols, showed good linearity (r > 0.996) and the separation between peaks allowed simultaneous quantitative determinations. As an example of application to real samples, the quantitative determination of ethanol in Pilsen conventional beer (alcohol content 4.5% vol.) and non-alcoholic beer (alcohol content <0.5% vol.) was carried out after 1000-fold and 100 fold dilution, respectively. The repeatability of the analysis was very good (~6% RSD, n = 40), indicating the stability of the system and no poisoning of the electrode. Even better results were obtained using 1-propanol as an internal standard for the determination of ethanol. Comparison of results obtained with the CE-CE-C4D system and by GC-FID showed no significant difference for a confidence interval of 95%, demonstrating the effectiveness and consistency of the new combination of techniques. This proof of concept work of the combination of electrochemical derivatization with electrophoresis for quantification of neutral species opens perspectives not only for the optimization of the analysis of alcohols, but for research on the derivatization of other neutral species in the pH range typical for CE, like aldehydes and sugars.

Neste trabalho prepararam-se ésteres de ácidos graxos por esterificação do ácido oléico e transesterificação do óleo de soja e do triéster oléico via catálise enzimática. Determinou-se a composição dos produtos obtidos por RMN 1H e CG-FID. Os padrões dos ésteres do ácido oléico via esterificação ácida foram preparados empregando ácido sulfúrico, os padrões dos ésteres do óleo de soja por transesterificação básica com hidróxido de sódio e o padrão do triéster oléico foi sintetizado utilizando ácido p-tolueno sulfônico como catalisador. A melhor enzima para essas reações foi determinada através de reações de esterificação do ácido oléico e transesterificação do óleo de soja com etanol na ausência de co-solventes, sendo que foi selecionada a lipase de Candida antarctica. A mesma enzima foi empregada nas esterificações enzimáticas do ácido oléico com diversos alcoóis (metanol, etanol, n-propanol e n-butanol), na transesterificação enzimática do óleo de soja e do triéster oléico com etanol. Em ambos os estudos, foram avaliados os fatores que influenciam as reações: quantidade de enzima; tempo de reação; água adicionada ao álcool e reuso do biocatalisador. Na esterificação enzimática do ácido oléico, o uso do etanol forneceu o melhor rendimento (96,5%) com 5,0% (m/m) de enzima em 24 horas de reação. Quando uma quantidade de 4,0% de água foi adicionada ao álcool, a reação utilizando metanol mostrou maior eficiência (98,5%) e os rendimentos com os outros alcoóis não foram alterados significativamente (acima de 90%). Também foi possível utilizar a enzima por até 10 ciclos sem perda de rendimento, com exceção do metanol, onde ocorreu um decréscimo acentuado de rendimentos nos ciclos seguintes. Na transesterificação enzimática do óleo de soja, os mesmos fatores foram avaliados e com 5,0% de enzima, após 24 horas, foi obtido um rendimento de 84,1% e com a adição de água o rendimento não foi significativamente alterado (83%). Na transesterificação, os métodos de quantificação por RMN 1H e CG-FID foram comparados sendo que uma maior diferença foi observada para as reações com baixos rendimentos por RMN 1H, porém em altos rendimentos a diferença entre os dois métodos não foi significativa. Monoglicerídeos e diglicerídeos foram quantificados por CG-FID e por RMN 1H onde foi possível calcular a razão dos produtos formados através de uma equação desenvolvida, sendo que a diferença entre esses tipos de análises foi pequena, de apenas 1,4%. A transesterificação enzimática do triéster oléico foi obtida em bom rendimento (90,4%) e uma pequena quantidade de mono- e diglicerídeos foi produzida. Em todas as reações de transesterificação, o glicerol não foi detectado após a lavagem dos produtos. A metodologia empregando a lipase de Candida antarctica mostrou-se eficiente para a produção de biodiesel a partir do óleo de soja e do ácido oléico com diferentes tipos de alcoóis. / In this work, it was prepared esters of the fatty acid by esterification of the oleic acid and transesterification of the soy oil through enzymatic catalysis. It was determined the composition of the products obtained by 1H NMR and GC-FID. The standards of esters of the oleic acid by acid esterification was prepared employing sulfuric acid, the standards of esters of the soy oil by alkaline transesterification with sodium hydroxide and the standard of the oleic triester was synthesized employing p-toluene sulfonic acid as catalyst. The best enzyme for those reactions was determined through reactions of esterification of the oleic acid and transesterification of the soy oil with ethanol and free co-solvents, and lipase from Candida antarctica was selected. The same enzyme was employed in the enzymatic esterifications of the oleic acid with various alcohols (methanol, ethanol, propanol and butanol), in the enzymatic transesterification of soy oil and the oleic triester with ethanol. In both studies, was assessed the factors that influence the reactions: amount of catalyst, reaction time, water added in the alcohol and the turnover of biocatalyst. In the enzymatic esterification of the oleic acid, the ethanol showed the better yield (96,5%) with 5,0% (m/m) of enzyme at 24 hours of reaction. When 4,0% of water was added to the alcohol, the methanol showed the high efficiency (98,5%) and the yield with another alcohols were not affected. It was also possible to use the enzyme for 10 cycles without lose yield, except for the methanol. In the enzymatic transesterification of the soy oil, the same factors were assessed using 5,0% of enzyme, after 24 hours, a yield of 84,1% was obtained and with the water addition the yield was not modified (83%). On the transesterification, 1H NMR and GC-FID were compared and a great difference was observed for low yields, but on high yields, the difference between methods was small. Monoglycerides and diglycerides were quantified by GC-FID and detected by 1H NMR, it was possible to calculate the ratio between them on the products formed through an equation developed and the difference for this type of analysis was small, only 1.4% . The enzymatic transesterification of the oleic triester was obtained with good yield (90,4%) and a small amount of the monoglycerides and diglycerides was produced. In all the transesterifications reactions, glycerol was not detected after washing mixture of products. The methodology employing Candida antarctica lipase was efficient for biodiesel production by soybean oil and oleic acid with different alcohols.

Estudo de abordagem metodológica para avaliação de um instrumento de medida de carga de trabalho foi realizado na Unidade Neonatal e na UTIN (Unidade de Terapia Intensiva Neonatal) do Hospital Universitário da USP (HU-USP), no período de 06 de novembro de 2006 a 06 de dezembro de 2006. Teve como objetivo avaliar o resultado da aplicação do NAS, como instrumento de medida da carga de trabalho de enfermagem em neonatologia. Reviu-se a literatura sobre os instrumentos de medida de gravidade e carga de trabalho em UTI Pediátrica e Neonatal para que se iniciasse o processo de diferenciação dos processos assistenciais básicos nas unidades infantis. A amostra foi composta por 48 RN avaliados na Unidade Neonatal e 11 na UTIN e que permaneceram internados por um período mínimo de 24 horas. O NAS foi aplicado 301 vezes na Unidade Neonatal e 106 vezes na UTIN. Foi elaborado um tutorial para a melhor interpretação das atividades do NAS que facilitou a compreensão do instrumento, na área neonatal. Comparando as amostras segundo variáveis demográficas e clínicas, entre as unidades estudadas, observou-se que as únicas estatisticamente significativas foram peso ao nascer e tempo de permanência na unidade. A pontuação do NAS médio para a Unidade Neonatal foi de 66,9 pontos. Em média, 67% do tempo de um profissional de enfermagem é dedicado ao cuidado dos RN enquanto permanecem na Unidade. Ainda em relação ao tempo de cuidado, considerando que cada ponto NAS equivale a 14,4 min, foi identificada no estudo uma média de 16h 04 min de assistência por RN/24h. O valor médio para a equipe de enfermagem calculada pela pontuação do NAS obtido da amostra do estudo foi de 26,7 profissionais. Em média, a equipe disponível em serviço foi de 20,7 profissionais. O número médio de profissionais requerido, segundo o NAS foi 29% mais elevado do que no quadro de profissionais de enfermagem disponível para a Unidade Neonatal. Isso indica que nessa unidade deve haver sobrecarga de trabalho. A pontuação do NAS médio para a UTIN foi de 91,1 pontos. Em média, 90% do tempo de um profissional de enfermagem é dedicado ao cuidado dos RN enquanto permanecem na UTIN. Quanto ao tempo de cuidado, foi identificada uma média de 21h 54 min de assistência por RN/24h. O valor médio para a equipe de enfermagem calculada pela pontuação do NAS obtido da amostra do estudo foi de 12,8 profissionais. Em média, a equipe disponível em serviço foi de 12 profissionais. Essa diferença é menor que 1,7% e faz com que os valores sejam significativamente semelhantes e indiquem que não havia sobrecarga de serviço na UTIN. Os resultados da aplicação do NAS permitem identificar o perfil de cuidados de enfermagem na assistência semi-intensiva e intensiva aos recém nascidos. / Study of methodological approach of an instrument of workload measuring evaluation was done in the Neonatal Unit and the NICU (Neonatal Unit of Intensive Care) of the University Hospital of USP (HU-USP), in the period of 06 of November of 2006 to 06 of December of 2006. It had as objective to evaluate the application of the NAS (Nursing Activity Score) result as an instrument to measure the nursing workload in neonatology area. It was reviewed the available literature related to the gravity and to the workload measuring instruments in the Pediatric Intensive Care Unit and NICU, so then it was initiated the basic process differentiation of the assistant processes in the infantile units. The sample was composed by 48 neonates and evaluated in the Neonate Unit and 11 in NICU’s that had remained interned for a minimum period of 24-hour. The NAS instrument was applied 301 times in the Neonate Unit and 106 times in the NICU. A tutorial route was elaborated for better NAS activities interpretation and that has facilitated the instrument understanding, in the neonate area. Comparing the samples in according to demographic and clinical variables among the studied units, it was observed that only the statistical significant ones had been the weight at birth and length of stay in the unit. The punctuation of the medium NAS for the Neonatal Unit was of 66,9 points. On average, 67% of the time of a nursing professional is dedicated to the newborn (NB) care while they remain in the Unit. Even though in relation to the care time, considering that each NAS point is equivalent to 14,4 min, it was identified in the study the a average of 16h 04 min of assistance for NB/24h. The average value for the team of nursing calculated for the NAS punctuation gotten from the study sample of 26,7 professionals. On average, the available team in service was of 20,7 professionals. The average number of professionals required, in according to NAS was raised 29% more than what was available in the professionals total of available nursing in the Neonatal Unit. This indicates that in this unit it must have overload work. The punctuation of the average NAS for the NICU was 91,1 points. On average, 90% of a nursing professional time is dedicated to the NB care while they remain in the NICU. Related to the time of care, it was identified that the assistance average time as 21h 54 min by NB/24h. The average value for nursing team calculated by the NAS punctuation gotten from the study sample was of 12,8 professionals. On average, the available team in service was of 12 professionals. This difference is less than 1.7% and makes the values significantly similar and indicates that did not have overload of service in the NICU. The results of the application of the NAS allow identifying the care profile of nursing in the semi-intensive and intensive assistance to the newborn.

Orientador: Samuel da Silva / Abstract: Structural Health Monitoring (SHM) methodologies aim to develop techniques able to detect, localize, quantify and predict the progress of damages in civil, aerospatial and mechanical structures. In the hierarchical process, the damage detection is the first and most important step. Despite the existence of numerous methods of damage detection based on vibration signals, two main problems can complicate the application of classical approaches: the nonlinear phenomena and the uncertainties. This thesis demonstrates the importance of the use of a stochastic nonlinear model in the damage detection problem considering the intrinsically nonlinear behavior of mechanical structures and the measured data variation. A new stochastic version of the Volterra series combined with random Kautz functions is proposed to predict the behavior of nonlinear systems, considering the presence of uncertainties. The stochastic model proposed is used in the damage detection process based on hypothesis tests. Firstly, the method is applied in a simulated study assuming a random Duffing oscillator exposed to the presence of a breathing crack modeled as a bilinear oscillator. Then, an experimental application considering a nonlinear beam subjected to the presence of damage with linear characteristics (loss of mass in a bolted connection) is performed, with the direct comparison between the results obtained using a deterministic and a stochastic model. Finally, an experimental application considering a n... (Complete abstract click electronic access below) / Resumo: As metodologias de Monitoramento da Integridade Estrutural (SHM) visam desenvolver técnicas capazes de detectar, localizar, quantificar e prever o progresso de danos em estruturas civis, aeroespaciais e mecânicas. Nesse processo hierárquico, a detecção de danos é o primeiro e mais importante passo. Apesar da existência de inúmeros métodos de detecção de danos baseados em sinais de vibração, dois problemas principais podem complicar a aplicação de abordagens clássicas: os fenômenos não lineares e as incertezas. Esta tese demonstra a importância do uso de um modelo não linear estocástico no problema de detecção de danos, considerando o comportamento intrinsecamente não linear de estruturas mecânicas e a variação dos dados medidos. Uma nova versão estocástica das séries de Volterra, combinada com funções aleatórias de Kautz, é proposta para prever o comportamento de sistemas não lineares, considerando a presença de incertezas. O modelo estocástico proposto é utilizado no processo de detecção de danos com base em testes de hipótese. Primeiramente, o método é aplicado em um estudo simulado, assumindo um oscilador Duffing aleatório exposto à presença de uma trinca respiratória modelada como um oscilador bilinear. Em seguida, uma aplicação experimental é realizada considerando uma viga não linear sujeita à presença de um dano com características lineares (perda de massa em uma conexão parafusada), com a comparação direta entre os resultados obtidos utilizando um modelo determinístic... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Neste trabalho, estudamos e aplicamos técnicas analíticas com feixes iônicos para a identificação e quantificação do elemento químico Boro em amostras de Boro depositado sobre Níquel 11B/Ni, sobre Silício B/Si e em amostras de Silício Grau Metalúrgico - SiGM. Estas últimas foram fornecidas pelo grupo de metalurgia do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT). Especificamente, as seguintes técnicas analíticas foram utilizadas: Nuclear Reaction Analysis - NRA, Elastic Recoil Detection Analysis - ERDA e Secondary Ion Mass Spectrometry - SIMS. Nas amostras de B/Ni e B/Si, as concentrações foram obtidas com medidas de NRA, ERDA e SIMS. Também foi abordado quais dentre essas três técnicas apresentam menor limite de deteção e menor incerteza para a quantificação de Boro. Usando a reação nuclear 11B(p,a0)8Be, foi possível calcular a sua seção de choque diferencial para ângulo de espalhamento theta=170, cujo resultado, para este ângulo específico, é inédito na literatura. As amostras de SiGM foram analisadas com a técnica SIMS e comparadas com medidas de Inductively Coupled Plasma - ICP realizadas pelo grupo do IPT. Uma vez que técnicas nucleares podem ser consideradas absolutas, concluímos que as medidas de ICP apresentaram dados compatíveis com as medidas SIMS, e que o grupo de metalurgia do IPT está medindo as concentrações de Boro em suas amostras de SiGM corretamente por meio de ICP. Uma reta de calibração entre medidas SIMSxICP foi construída, que poderá servir como um guia para futuras quantificações de Boro com ICP feitas pelo grupo de metalurgia do IPT. / In this work we investigated the use of analytical techniques based on ion beams in the quantification of Boron in many kinds of samples. Specifically, we applied techniques such Nuclear Reaction Analysis (NRA), Elastic Recoil Detection Analysis (ERDA) and Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS) to 11B/Ni and B/Si samples to measure the boron concentration. We also discuss and show what technique has a better detection limit and lower uncertainty. For the first time in the literature, we obtained the cross section for the $^{11}B(p,\\alpha_0){^8}Be$ nuclear reaction in the energy range from 1.6 up to 2.0 MeV in theta = 170 scattering angle. The SIMS technique was applied to analise samples of metallurgical grade silicon (SiGM) from Metallurgy Group of Instituto de Pesquisas Tecnologicas (IPT) to check the Inductively Coupled Plasma (ICP) measurements carried out by the IPT. Moreover, it was possible to build a calibration curve between SIMS and ICP measurements, that can be used to help of Metallurgy Group with futures ICP\'s measurements.

Neste trabalho, estudamos e aplicamos técnicas analíticas com feixes iônicos para a identificação e quantificação do elemento químico Boro em amostras de Boro depositado sobre Níquel 11B/Ni, sobre Silício B/Si e em amostras de Silício Grau Metalúrgico - SiGM. Estas últimas foram fornecidas pelo grupo de metalurgia do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT). Especificamente, as seguintes técnicas analíticas foram utilizadas: Nuclear Reaction Analysis - NRA, Elastic Recoil Detection Analysis - ERDA e Secondary Ion Mass Spectrometry - SIMS. Nas amostras de B/Ni e B/Si, as concentrações foram obtidas com medidas de NRA, ERDA e SIMS. Também foi abordado quais dentre essas três técnicas apresentam menor limite de deteção e menor incerteza para a quantificação de Boro. Usando a reação nuclear 11B(p,a0)8Be, foi possível calcular a sua seção de choque diferencial para ângulo de espalhamento theta=170, cujo resultado, para este ângulo específico, é inédito na literatura. As amostras de SiGM foram analisadas com a técnica SIMS e comparadas com medidas de Inductively Coupled Plasma - ICP realizadas pelo grupo do IPT. Uma vez que técnicas nucleares podem ser consideradas absolutas, concluímos que as medidas de ICP apresentaram dados compatíveis com as medidas SIMS, e que o grupo de metalurgia do IPT está medindo as concentrações de Boro em suas amostras de SiGM corretamente por meio de ICP. Uma reta de calibração entre medidas SIMSxICP foi construída, que poderá servir como um guia para futuras quantificações de Boro com ICP feitas pelo grupo de metalurgia do IPT. / In this work we investigated the use of analytical techniques based on ion beams in the quantification of Boron in many kinds of samples. Specifically, we applied techniques such Nuclear Reaction Analysis (NRA), Elastic Recoil Detection Analysis (ERDA) and Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS) to 11B/Ni and B/Si samples to measure the boron concentration. We also discuss and show what technique has a better detection limit and lower uncertainty. For the first time in the literature, we obtained the cross section for the $^{11}B(p,\\alpha_0){^8}Be$ nuclear reaction in the energy range from 1.6 up to 2.0 MeV in theta = 170 scattering angle. The SIMS technique was applied to analise samples of metallurgical grade silicon (SiGM) from Metallurgy Group of Instituto de Pesquisas Tecnologicas (IPT) to check the Inductively Coupled Plasma (ICP) measurements carried out by the IPT. Moreover, it was possible to build a calibration curve between SIMS and ICP measurements, that can be used to help of Metallurgy Group with futures ICP\'s measurements.

Úlceras de pele são causadas devido à deficiência na circulação sanguínea. O diagnóstico é feito pela análise visual das regiões afetadas. A quantificação da distribuição de cores da lesão, por meio de técnicas de processamento de imagens pode auxiliar na caracterização e análise da dinâmica do processo patológico e resposta ao tratamento. O processamento de imagens de úlceras dermatológicas envolve etapas relacionadas a segmentação, caracterização e indexação. Esta análise é importante para classificação, recuperação de imagens similares e acompanhamento da evolução de uma lesão. Este trabalho apresenta um estudo sobre técnicas de segmentação e caracterização de imagens coloridas de úlceras de pele, baseadas nos modelos de cores RGB, HSV, L*a*b* e L*u*v*, utilizando suas componentes na extração de informações de textura e cor. Foram utilizadas técnicas de Aprendizado de Máquina e algoritmos matemáticos para a segmentação e extração de atributos, utilizando uma base de dados com 172 imagens. Nos testes de recuperação, foram utilizadas diferentes métricas de distância para avaliação do desempenho e técnicas de seleção de atributos. Os resultados obtidos evidenciam bom potencial para apoio ao diagnóstico e acompanhamento da evolução do tratamento com valores de até 75% de precisão para as técnicas de recuperação, 0,9 de área embaixo da curva receiver-operating-characteristic na classificação e 0,04 de erro médio quadrático entre a composição de cores da imagem segmentada automaticamente e a segmentada manualmente. Nos testes utilizando seleção de atributos, foi observado uma redução nos valores de precisão de recuperação (60%) e valores similares nos tetes de classificação (0,85). / Skin ulcers are caused due to deficiency in the bloodstream. The diagnosis is made by a visual analysis of the affected area. Quantification of color distribution of the lesion by image processing techniques can aid in the characterization and response to treatment. The image processing steps involves skin ulcers related to segmentation, characterization and indexing. This analysis is important for classification, image retrieval and similar tracking the evolution of an injury. This project presents a study of segmentation techniques and characterization of color images of dermatological skin ulcers, based on the color models RGB, HSV, L*a*b* and L*u*v*, using their components in the extraction of texture and color information. Were used Machine Learning techniques, mathematical algorithms for segmentation and extraction of attributes, using a database containing 172 images in two versions. In recovery tests were used different distance metrics for performance evaluation and techniques of features selection. The results show good potential to support the diagnosis and monitoring of treatment progress with values up to 75% precision in recovery techniques, 0.9 area under the curve receiver-operating-characteristic) in classification, and 0.04 mean square error between the color composition of the automatically segmented image and the manually segmented image. In tests utilizing feature selection was observed a decrease in precision values of image retrieval (60%) and similar values in the classification\'s tests (0.85).

No campo da medicina diagnóstica através de imagens, o baixo custo e a característica não-invasiva da ultrassonografia modo-B favoreceram as pesquisas que analisam a relação entre a espessura íntima-média (EIM) da artéria carótida e o desenvolvimento de doenças cardiovasculares. Outra técnica de ultrassonografia, baseada no efeito Doppler, também tem sido extensivamente empregada em ambientes clínicos para a medição da velocidade e do fluxo de sangue das artérias periféricas, oferecendo uma abordagem distinta para estudar as doenças cardiovasculares. Neste trabalho, métodos computacionais foram implementados e analisados para extrair informações quantitativas de artérias a partir de imagens 2D. Os ensaios com imagens em modo-B contemplaram a combinação de técnicas de filtragem e algoritmos de contornos ativos para a detecção das interfaces das paredes arteriais e medições da EIM e do diâmetro da luz (DL). Um modelo matemático e 7 imagens reais da artéria carótida comum foram utilizados neste estudo que, dentre as diversas combinações de filtros e algoritmos, apresentou resultados quantitativos similares no cálculo do DL. Para a EIM, porém, a reduzida dimensão da camada íntima-média proporcionou variações indesejadas dos cálculos. Para medir a velocidade do sangue utilizando o modo Doppler, um método semiautomático foi incorporado a um aplicativo computacional para a detecção da envoltória do espectro do gráfico de velocidades. Uma análise comparativa entre sistemas de ultrassonografia comerciais operados por especialistas e este aplicativo incluiu a velocidade de pico sistólico e a integral de velocidade e tempo (VTI) das artérias carótida comum e braquial e de exames ecocardiográficos. A análise de Bland-Altman e o coeficiente de correlação validaram esta metodologia que, complementada pela interface gráfica amigável do aplicativo, pode auxiliar os clínicos em seus estudos de larga escala, baseados nas imagens Doppler ultrassonográficas, com as seguintes vantagens: redução do tempo operacional e de resultados subjetivos e aumento do grau de reprodutibilidade dos resultados. / In the field of image-based diagnostic medicine, low cost and noninvasive B-mode ultrasound technique have supported the researches which investigates the relation between the carotid intima-media thickness (IMT) and the development of cardiovascular diseases. Other ultrasound technique, that offers a different approach to study these diseases, is based on Doppler effect and has also been extensively used in clinical sites to measure blood velocity and flow in peripheral arteries. In this work, computational methods were implemented and analyzed to extract quantitative data from 2D images of arteries. Tests with B-mode images covered the combination of filtering techniques and active contour algorithms, in order to detect the arterial wall interfaces and to measure IMT and lumen diameter (LD). One mathematical model and seven real images of the common carotid artery were used in this study which, among several filters and algorithms combinations, showed similar quantitative results for DL measurements. However, for IMT, the small thickness of intima-media layer led to undesirable variation results. To measure blood velocity by using Doppler mode, a semi-automatic methodology was implemented in a computational tool to detect the spectrum envelope of the velocity graphic. A comparative analysis between commercial ultrasound systems operated by specialists and this tool included systolic peak velocities and velocity-time integral (VTI) of the common carotid and brachial arteries and of echocardiographic exams. Bland-Altmans analysis and the correlation coefficient validated this methodology which, besides the user friendly graphical interface of the tool, may help the clinicians for their large-scale studies based on Doppler ultrasound images, with the following advantages: to save operational time, to lower subjective results, and to support measurement reproducibility.

O Gerenciamento Ágil de Projetos é uma abordagem útil para projetos com alto grau de complexidade e incerteza. Duas de suas características são: o envolvimento do consumidor nas tomadas de decisão sobre o projeto do produto; e, o uso de uma visão do produto, artefato que representa e comunica as características prioritárias e fundamentais do produto a ser desenvolvido. Há métodos para apoiar a criação da visão do produto, mas eles apresentam deficiências em operacionalizar o envolvimento do consumidor final. Por outro lado, existe a Engenharia Kansei, uma metodologia que permite capturar as necessidades de um grande número de consumidores e relacioná-las a características do produto. Este trabalho apresenta um estudo aprofundado da metodologia da Engenharia Kansei e analisa como essa pode ser útil para apoiar a descrição da visão do produto, no contexto do Gerenciamento Ágil de Projetos de produtos manufaturados. Em seguida, para verificar essa proposição, apresenta o desenvolvimento de um Sistema de Engenharia Kansei baseado na Teoria de Quantificação Tipo I, Aritmética Fuzzy, e Algoritmos Genéticos, testado para o projeto de uma caneta voltada a alunos de pós-graduação. Para execução do projeto foi utilizado um conjunto de métodos e procedimentos, tais como: revisão bibliográfica sistemática; desenvolvimento matemático; desenvolvimento computacional; e, estudo de caso. Analisa-se o Sistema de Engenharia Kansei proposto, e os resultados no caso aplicado, para averiguar seu potencial. Indica evidencias que o Sistema de Engenharia Kansei é capaz de gerar requisitos sobre configurações de produtos segundo a perspectiva do consumidor potencial, e que essas configurações são úteis para a formulação da visão do produto e na evolução desta visão no decorrer do projeto de produto. / The Agile Project Management is a useful approach for projects with high degree of complexity and uncertainty. Two of its singularities are: costumer involvement in decision making about the product design; and the use of a product vision, an artifact that represents and communicates the fundamental and high-priority features of the product to be developed. There are methods to support the creation of the product vision, but they have shortcomings in operationalizing the costumer involvement. On the other hand, there is the Kansei Engineering, a methodology to capture the needs of a large number of consumers and correlate them to product features. This paper presents a detailed study of the Kansei Engineering methodology and analyzes how this can be useful to support the description of the product vision, in the context of Agile Project Management of manufactured products. Then, to verify this proposition, it presents the development of a Kansei Engineering System based on Quantification Theory Type I, Fuzzy Arithmetic and Genetic Algorithms, tested for the design of a pen aimed at graduate students. To implement the project we used a set of methods and procedures, such as systematic literature review, mathematical development, computational development, and case study. It analyzes the proposed Kansei Engineering System and the results in the case study applied, to ascertain their potential. Evidence indicates that Kansei Engineering System is capable of generating requirements on product configurations from the perspective of the potential consumer, and that these configurations are useful for the description of the product vision and for the progression of this vision during the project of the product.

Orientador: Antonio Carlos Cicogna / Resumo: A obesidade é uma doença metabólica complexa considerada uma pandemia global e associada à alta incidência de doença cardiovascular. O excesso de tecido adiposo pode promover mal adaptação que resulta em alterações na estrutura e função do coração; no entanto, os mecanismos não estão totalmente elucidados. A proteômica pode fornecer uma compreensão mais profunda do processo fisiopatológico e contribuir para a identificação de novos potenciais alvos terapêuticos. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar a expressão proteica miocárdica em ratos saudáveis e obesos por dieta Ocidental, empregando duas abordagens proteômicas, para melhor compreender a rede de mecanismos inerentes à disfunção cardíaca na obesidade. Ratos Wistar foram distribuídos em dois grupos: controle (C, n = 13; dieta controle) e obeso (Ob, n = 13; dieta Ocidental) alimentados por 41 semanas. A obesidade foi determinada pelo índice de adiposidade. A função cardíaca foi avaliada pelo ecocardiograma e análise do músculo papilar isolado. A proteômica foi baseada em eletroforese em gel bidimensional (2-DE) juntamente com espectrometria de massa (LC-MS/MS) e cromatografia-líquida em nanofluxo com espectrometria de massa em tandem (nanoLC-MS/MS) seguida de quantificação label-free. Ratos obesos apresentaram aumento do índice de adiposidade e disfunção cardíaca sistólica e diastólica comparados aos controles. Um total de 82 proteínas miocárdicas foram identificadas como diferencialmente expressas entre os grupos ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Obesity is a complex metabolic disease considered a global pandemic and associated with high incidence of cardiovascular disease. The excess of adipose tissue may promotes maladaptation that result in alterations in structure and function of the heart; however, the mechanisms are not fully elucidated. Proteomics may provide a deeper understanding into the pathophysiological process and contribute to the identification of new potential therapeutic targets. Thus, the aim of this was evaluate the myocardial protein expression in healthy and obese rats, employing two proteomic approaches to better comprehend the network of mechanisms inherent to cardiac dysfunction in obesity. Male Wistar rats were distributed into two groups: control (C, n=13; standard diet) and obese (Ob, n=13; Western diet) fed for 41 weeks. The obesity was determined by adipose index. Cardiac function was evaluated by echocardiogram and isolated papillary muscle analysis. The proteomics was based on two-dimensional gel electrophoresis (2-DE) along with mass spectrometry identification (LC-MS/MS) and nano-liquid chromatography with tandem mass spectrometry (nanoLC-MS/MS) followed by label-free quantification. Obese rats showed increased adiposity index and systolic and diastolic cardiac dysfunction. A total of 82 myocardial proteins was identified as differentially expressed between C and Ob groups using two proteomic strategies, being 43 up- and 39 down-regulated by obesity. These proteins are involved in imp... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor