INTRODUÇÃO: O retalho ântero-lateral da coxa é baseado em vasos perfurantes do ramo descendente da artéria circunflexa lateral femoral. Este retalho tem características muito interessantes para a cirurgia reparadora, como a pequena espessura, pedículo longo e excelente área doadora. No entanto, existem muitas controvérsias na literatura quanto aos vasos perfurantes e ao trajeto do pedículo deste retalho. Neste trabalho procurou-se estabelecer alguns parâmetros anatômicos e esclarecer estas controvérsias. MÉTODO: Estudaram-se 100 coxas de 50 cadáveres quanto aos seguintes aspectos: 1- Número e localização de perfurantes encontrados, 2- Trajeto do pedículo perfurante, 3- Trajetória intramuscular, 4- Comprimento do trajeto intramuscular, 5- Comprimento total do pedículo, 6- Diâmetro dos vasos e 7- Espessura do retalho. RESULTADOS: 1- Encontraram-se de 0 a 4 perfurantes por coxa estudada, todas em um raio de até 6cm do ponto médio entre a espinha ilíaca ântero-superior e a borda lateral da patela. 2- Os vasos perfurantes tinham trajeto músculo-cutâneo em 75,76% das coxas e septo-cutâneo em 24,24%. 3- Dos pedículos perfurantes com trajeto músculo-cutâneo, 86,67% possuíam trajetória indireta contra 13,33% com trajetória direta. 4- O comprimento médio do trajeto intramuscular dos pedículos foi de 3,67 ± 2,01 cm. 5- O comprimento médio do pedículo total foi de 11,31 ± 3,12 cm. 6- O diâmetro médio da artéria na origem do ramo descendente da artéria circunflexa femoral foi de 2,21 ± 0,85 mm e para as veias no mesmo local de 2,66 ± 1,33 mm e 2,10 ± 1,11 mm. 7- A espessura da tela subcutânea foi de 8,98 ±6,23 mm e da pele de 1,60 ± 0,76 mm. CONCLUSÕES: 1- Existiu uma pequena possibilidade de não haver pedículos perfurantes. 2- Quando presentes, os pedículos perfurantes do ramo descendente da artéria circunflexa lateral femoral eram encontrados em numero de 1 a 4, sempre em um raio de 6 cm a partir do ponto médio entre a espinha ilíaca ântero-superior e a borda lateral da patela. 3- Os trajetos dos pedículos perfurantes eram predominantemente músculo-cutâneos. 4- A trajetória intramuscular encontrada foi predominantemente indireta. 5- O comprimento do trajeto intramuscular correspondeu a 31,69% do comprimento total do pedículo. 6- O comprimento total do pedículo se mostrou adequado tanto para transferências locais como à distancia por técnicas microcirúrgicas. 7- Os diâmetros dos vasos, tanto da artéria quanto das veias, se mostraram adequados para a realização de anastomoses microcirúrgicas. 8- A espessura do retalho encontrada foi significantemente maior nas coxas de indivíduos femininos, mas tanto nos homens quanto nas mulheres a espessura foi relativamente fina. / INTRODUCTION: The anterolateral thigh flap is based on the perforator vessels of the descending branch of the lateral circumflex femoral artery. This flap has very interesting characteristics for the reconstructive surgery, like the small thickness, long pedicle and excellent donor site. On the other hand, there are many controversial data on the literature about the perforator vessels and the pedicle course of this flap. The aims of this study are to establish some anatomical parameters and clear some controversies. METHOD: A hundred thighs of 50 cadavers were studied for: 1- The number and location of the perforator vessels. 2- The course of the perforator pedicles. 3- The intramuscular course. 4- The length of the intramuscular course. 5- The total length of the vascular pedicle. 6- The diameter of the vessels. and 7- The thickness of the flap. RESULTS: 1- There were found from 0 to 4 perforators per thigh, all in a 6cm radius from the mid point between the anterosuperior iliac spine and the lateral border of the patella. 2- The pedicles was musculocutaneous in 75,76% of the thighs and septocutaneous in 24,24%. 3- Among the musculocutaneous pedicles, 86,67% had a direct intramuscular course, and 13,33% had indirect course. 4- The mean length of the intramuscular course was 3,67 ± 2,01 cm. 5- The mean total pedicle length was 11,31 ± 3,12 cm. 6-The mean artery diameter on the origin of the descending branch of the lateral circumflex femoral artery was 2,21 ± 0,85 mm and the mean vein diameter on the same spot was 2,66 ±1,33 mm and 2,10 ± 1,11 mm. 7- The mean subcutaneous fat tissue thickness was 8,98 ± 6,23 mm and the mean skin thickness was e 1,60 ± 0,76 mm. CONCLUSIONS: 1- There was a possibility of finding no perforators of the descending branch of the lateral circumflex femoral artery. 2- When present, the perforators pedicles were found in numbers between 1 to 4, always in a 6cm radius from the mid point between the anterosuperior iliac spine and the lateral border of the patella. 3- The perforators pedicles courses were predominantly musculocutaneous. 4- The intramuscular courses were mainly indirect. 5- The intramuscular length was responsible for 31,69% of the total length of the vascular pedicle. 6- The total length of the pedicle was adequate for either local or microsurgical transfers. 7- The arterial and venous diameters were adequate for microsurgical anastomosis. 8- The female cadavers had significantly thicker flaps, but both in the male and the female cadavers the flap was considerably thin.

Submitted by Ryane Schmidt Brock null (ryanesbrock@gmail.com) on 2017-02-07T11:09:28Z No. of bitstreams: 1 Tese doutorado final 2017.pdf: 138052465 bytes, checksum: f5b517e489dbadd6cf6b83fbef881ecd (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-02-09T20:00:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 brock_rs_dr_bot.pdf: 138052465 bytes, checksum: f5b517e489dbadd6cf6b83fbef881ecd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-09T20:00:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 brock_rs_dr_bot.pdf: 138052465 bytes, checksum: f5b517e489dbadd6cf6b83fbef881ecd (MD5) Previous issue date: 2017-01-31 / As deformidades craniofaciais decorrentes de traumas, ressecções de tumores ou malformações congênitas são freqüentes na prática médica e o tratamento destas necessitam de cirurgia reparadora, com técnicas especializadas e profissionais qualificados para corrigir os defeitos e proporcionar melhor qualidade de vida, aprimorar a fala, respiração, mastigação e deglutição. Há diversas técnicas descritas para corrigir os defeitos ósseos, cada uma com vantagens e desvantages, escolhidas de acordo com o tipo de deformidade. Este estudo avaliou a formação óssea em um retalho tubular vascularizado, gáleo-periostal, enriquecido com o uso de pó de osso, plasma rico em plaquetas, células-tronco mesenquimais e ácido hialurônico, em coelhos, que tenha capacidade de substituir o enxerto ósseo nas reconstruções, principalmente nos defeitos faciais. No estudo, utilizou-se 98 coelhos divididos em doze grupos, submetidos à cirurgia para confecção do retalho em calota craniana. Foram realizados retalhos tubulares com o periósteo voltado para dentro e preenchidos com pó de osso, plasma rico em plaquetas (PRP), células-tronco mesenquimais (CTM) e ácido hialurônico. O Grupo 1 não foi manipulado. No Grupo 2 foi realizado o retalho tubular e mantido vazio. O Grupo 3 teve o retalho preenchido com pó de osso, no Grupo 4 o retalho foi mantido vazio. O Grupo 5 teve o retalho preenchido com PRP. No Grupo 6 o retalho foi preenchido com PRP e pó de osso. O Grupo 7 foi preenchido com CTM. O Grupo 8 teve o retalho preenchido com CTM e pó de osso. O Grupo 9 teve o retalho preenchido com CTM e PRP. No Grupo 10, o retalho tubular foi preenchido com PRP, CTM e pó de osso. O Grupo 11 foi mantido vazio e o Grupo 12 foi preenchido com ácido hialurônico. Os resultados foram avaliados através de métodos de imagem e avaliação histológica. Os resultados demonstraram que, no modelo experimental utilizado, os grupos com apenas periósteo, isto é, retalho tubular vazio, apresentaram formação óssea pequena e irregular. No grupo com PRP também houve a formação óssea irregular e imatura. Quando o PRP foi associado ao pó de osso houve uma formação mais regular e organizada. O grupo com célula-tronco mesenquimal também apresentou formação óssea, com características teciduais organizadas, próprias do tecido ósseo maduro. Quando associada ao pó de osso e ao PRP, as características histológicas apresentaram-se com tecido organizado, regular, maduro com células bem formadas e organizadas. O uso de materiais com fatores de crescimento celular ósseo melhoram a qualidade e organização do tecido neoformado. Quanto maior o número de fatores de enriquecimento usados, melhores foram os resultados quanto a qualidade tecidual neoformada. / Craniofacial deformities caused by traumas, tumor ressections or congenital malformation are frequent in medical practice, and their treatment with reconstructive surgeries are common, especially in plastic surgery, which aim to provide the patients with better quality of life and functional improvement of speach, breathing, chewing and swallowing. Many different techniques are described to correct bone defects. They have advantages and disadvantages, chosen according to the type of deformity. This study evaluated a vascularized galeal and periosteum flap filled with bone fragments, platelet rich plasma, mesenchymal stem cells and hyaluronic acid, using rabbits, which could possibily substitute the bone graft in reconstructive surgery, especially for facial defects. It was an experimental study, with 98 rabbits divided into twelve groups, submitted to a surgical procedure to construct a calvaria flap. A tubular flap with the periosteum inside was constructed and filled with bone fragments, platelet rich plasma (PRP), mesenchymal stem cells (MSC) and hyaluronic acid. Group 1 was not manipulated. In Group 2, the tubular flap was maintained empty. Group 3 had the flap filled with bone fragments, in Grupo 4 the flap was maintained empty. Group 5 had the flap filled with PRP. In Group 6 the flap was filled with PRP and bone fragments. The Group 7 was filled with MSC. Group 8 had the flap filled with MSC and bone fragments. The Group 9 had the flap filled with MSC and PRP. In Group 10, the tubular flap was filled with PRP, MSC and bone fragments.The Group 11 was maintained empty and Group 12 was filled with hyaluronic acid. The results were evaluated using image methods and histological analysis. The results demonstrated that, in the experimental model used, the groups with only periosteum, this is the empty tubular flap, presented small and irregular bone formation. In the group with PRP, it also had irregular and imature bone formation. When the PRP was associated to bone fragments it had a more regular and organized formation. The group with mesenchymal stem cell also presented bone formation, with organized tissue characteristics, proper of mature osseous tissue. When associated to bone fragments and PRP, the histological characteristics presented organized, regular, mature tissue with organized and well formed cells. The use of materials with osseous cellular growth factors improves the quality and organization of the neoformed tissue. The more enrichment factor used, the better the neoformed tissue quality result was.

CNPq; FUNTEF-PR / Sensores wire-mesh (WMS) são capazes de gerar imagens da seção transversal de escoamentos multifásicos e tem sido amplamente utilizados para investigar fenômenos de escoamentos em plantas piloto. Tais dispositivos são capazes de medir parâmetros de escoamento tais como distribuição da fração de fase (por exemplo fração de gás ou líquido) e visualizar escoamentos multifásicos com alta resolução temporal e espacial. Sendo portanto, uma ferramenta importante para investigações de escoamentos mais detalhadas. No entanto, seu princípio de medição é baseado em eletrodos intrusivos posicionados dentro do tubo onde o escoamento flui. A resolução da imagem gerada pelo sensor é dada pelo número de cruzamentos entre os fios transmissores e receptores. Em muitos processos, no entanto, efeitos de intrusividade de tal sensor pode ser uma limitação no seu uso. Por isso, um número reduzido de fios poderia permitir uma expansão do campo de aplicações do sensor wire-mesh. Por essa razão, o presente trabalho sugere um método de reconstrução de imagem para aumentar a resolução dos dados de um sensor wire-mesh com um número de eletrodos menor que o ótimo. Desta forma, os efeitos de intrusividade no processo investigado poderiam ser reduzidos. O método de reconstrução é baseado em uma abordagem estatística de regularização e é conhecido como Maximum a Posteriori (MAP). Dados de escoamento de um WMS 16x16 são usados para determinar um modelo gaussiano multivariável do escoamento, o qual são empregados como regularização na reconstrução. Uma matriz de sensitividade é estimada pelo método de elementos finitos (FEM) para incorporar o algoritmo MAP. Dados experimentais são usados para validar o método proposto, sendo comparado com interpolação do tipo spline. Resultados experimentais mostram que a reconstrução por MAP possui um desempenho melhor do que interpolação do tipo spline, alcançando desvios de fração de vazio dentro de uma faixa de ± 10% na grande maioria dos pontos de operação. A validação foi executada em um loop de escoamento horizontal água/gás em regime intermitente (golfada). / Wire-mesh sensors (WMS) are able to generate cross-sectional images of multiphase flow and have been widely used to investigate flow phenomena in pilot plant studies. Such devices are able to measure flow parameters such as phase fraction (e.g. gas/liquid fraction) distribution and visualize multiphase flows with high temporal and spatial resolution. Hence, being important tool for detailed flow investigation. However, its sensing principle is based on intrusive electrodes placed inside the pipe where a multiphase flow streams. The image resolution generated by the sensor is given by the number of crossing points formed by the transmitter and receptor wires. In many processes, however, the intrusive effect of such sensor might be a limitation on its use. Therefore, a reduced number of wires could possibly increase the application field of wire-mesh sensors. For this reason, the present work presents an image reconstruction method to increase resolution of WMS data with less than optimal number of electrode wires. In this way, a reduction of intrusive effects on the process under investigation may be achieved. The reconstruction method is based on statistical view of regularization and is known as Maximum a Posterior (MAP). 16x16 WMS flow data are used to determine a Multivariate Gaussian flow model, which in turn is used as regularization in the reconstruction. A sensitive matrix is estimated by finite element method (FEM) to incorporate MAP algorithm. Experimental data are used to validate the proposed method, which is compared with spline interpolation. Experimental results show that the MAP reconstruction performs better than interpolation and achieves deviation in gas void fraction estimation in the range of ±10% in the vast majority of operating points. The tests were performed in a horizontal water-gas flow loop operating at intermittent (slug) flow regime.

Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP) / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) / Os sistemas de ultrassom para imagens médicas sempre estão em evolução. Na área de imagem Doppler, em que se pode observar o movimento do objeto, principalmente o fluxo sanguíneo, encontram-se algumas técnicas para obtenção de melhor qualidade de imagem. Os principais problemas da técnica Doppler são a complexidade e a quantidade de dados a serem processados para a formação das imagens. Este trabalho buscou avaliar dois métodos para processamento de imagens Doppler. Inicialmente, foram realizados estudos com o beamforming tradicional gerado pela plataforma de pesquisas ULTRA-ORS no laboratório de ultrassom. Após, foram realizados estudos com o equipamento Verasonics Vantage™ utilizando geração de onda de ultrassom planas, plane-wave, com um transdutor linear modelo L11-4v de 128 elementos. Os phantoms utilizados foram o CIRS Doppler String Phantom model 043 e o Doppler Flow Phantoms & Pumping Systems da ATS. Foram implementados algoritmos para reconstrução das imagens em modo B no Matlab® utilizando os métodos delay-and-sum e f-k migration, com a geração de imagens Doppler colorido e Power Doppler. Os dados para geração de imagem modo B com plane-wave foram adquiridos com variação de 1 a 75 ângulos, na faixa entre -8,88° e 8,88°, com passo de 0,24°. Os resultados obtidos com o f-k migration apresentaram maior resolução, com erros de 1,0 % e 0,8 % para as resoluções lateral e axial, respectivamente, enquanto o método DAS apresentou erros de 12,0 % para resolução lateral e 10,0 % para resolução axial. Para geração das imagens Doppler com plane-wave os dados foram adquiridos com variação de 1 a 21 ângulos, na faixa entre -15,0° e 15,0°, com passo de 1,5°. A estimação da velocidade através da técnica Doppler apresentou melhores resultados utilizando-se o método DAS, com erro de 8,3 %, enquanto o método f-k migration apresentou erro de 16,6 %. Analisando-se os resultados obtidos, foi possível verificar que a técnica plane-wave permite a geração de imagens com maior taxa de quadros por segundo do que os métodos tradicionais. Também pode se observar que o método f-k migration gera imagens de maior qualidade com menor número de ângulos de aquisição, cerca de 9 ângulos, porém possui pior desempenho para geração de imagens Doppler quando comparado ao DAS. / The medical ultrasound equipment is always evolving. In the field of Doppler imaging, which object movement and mainly blood flow of vessels can be measured, there are some techniques to improve image quality. The main problems of the Doppler technique are the complexity and the amount of data to be processed for the image reconstruction. The aim of this work was to evaluate two methods for Doppler images processing. Initially, studies were carried out with the traditional beamforming technique, generated by the research platform ULTRA-ORS in the ultrasound laboratory. Then, with the Verasonics Vantage™ equipment, it was generated ultrasound plane waves with a linear transducer L11-4v of 128 elements. Two Doppler phantoms were used, the CIRS Doppler String Phantom model 043 and the Doppler Flow Phantoms & Pumping Systems from ATS. Algorithms for B mode image reconstruction were developed in Matlab® using the methods Delay-and-Sum and f-k Migration to generate Color Doppler and Power Doppler images. The B mode images with plane-wave were generated from the data acquired with 1 to 75 angles, ranging from -8.88° to 8.88° and 0.24º step. The f-k migration’s results presented higher resolutions than DAS method, with errors of 1.0 % and 0.8 % for lateral and axial resolutions, respectively, while the DAS method presented errors of 12.0 % for lateral resolution and 10.0 % for axial resolution. The data for color Doppler images with plane-wave generation were acquired with 1 to 21 angles, ranging from -15.0° to 15.0°and 1.5° step. The Doppler velocity estimation using the DAS method showed better results (error of 8.3 %) than the f-k migration (error of 16.6 %). Analyzing the obtained results, it was possible to see that the plane wave imaging technique allows the improvement of the frame-rate, being faster than traditional methods. Additionally, it was verified that f-k migration method produces images with better quality using less steering angles, approximately 9 angles, but it shows worse performance when generating Doppler images.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-07T19:46:16Z No. of bitstreams: 1 IANNA DUARTE KOBAYASHI DE SOUZA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2012..PDF: 9922437 bytes, checksum: d5cbecd7f839d5802dab4ed420e1665b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-07T19:46:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IANNA DUARTE KOBAYASHI DE SOUZA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2012..PDF: 9922437 bytes, checksum: d5cbecd7f839d5802dab4ed420e1665b (MD5) Previous issue date: 2012-02-29 / O crescimento da incidência da doença arterial coronariana, que atinge parte da população mundial, tem intensificado avanços na área da medicina nuclear, como forma de prevenção e de diagnóstico dessa doença. A cintilografia do miocárdio com técnica SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography), associada ao eletrocardiograma, permite a avaliação tanto da funcionalidade quanto da perfusão do músculo cardíaco. Este estudo tem como objetivo principal aplicar técnicas de processamento digital de imagens para segmentar e reorientar automaticamente as imagens 3D de pacientes doentes, geradas por uma gamma camera. Os resultados obtidos foram comparados com os resultados produzidos pela técnica manual e comprovaram a eficácia do método automático proposto. / The increase in incidence of coronary artery disease, which affects part of the world population, has intensified advances in nuclear medicine as a means of prevention and diagnosis of this disease. The myocardial scintigraphy technique SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography), associated with the electrocardiogram, enables evaluating both function and perfusion of the heart muscle. The main objective of this study is to apply techniques of digital image processing to segment and reorient automatically the 3D images of sick patients, generated by a gamma camera. The results obtained were compared to those ones produced by a manual technique and the effectiveness of the proposed automatic method was confirmed.

Introdução: Na reconstrução anatômica do ligamento cruzado anterior (LCA) com banda simples, o diâmetro dos túneis não preenche totalmente sua área de origem e inserção. Estudos recentes sugerem que a banda anteromedial teria um papel dominante na função estabilizadora do LCA em qualquer grau de flexão, o que favoreceria o posicionamento dos túneis nessa região. No entanto, ao se buscar reproduzir a função das duas bandas com um enxerto simples, a escolha mais intuitiva é posicioná-lo na região central. O posicionamento inadequado do enxerto poderá resultar em uma instabilidade residual, mais evidente em indivíduos com alta demanda funcional, como é o caso de esportistas. Retomar a prática esportiva no mesmo nível não depende somente da estabilidade isolada do joelho, é preciso que o equilíbrio postural seja reestabelecido. O objetivo deste estudo foi comparar o posicionamento do enxerto na região anteromedial ou central na origem e inserção do LCA. Métodos: Trata-se de um estudo clínico prospectivo e randomizado, incluindo 42 esportistas (Tegner > 5) com lesão do LCA alocados para serem submetidos àreconstrução anatômica na posição anteromedial (22 pacientes - Grupo AM) ou central (20 pacientes - Grupo C). O desfecho primário foi obtido pelo valor médio da oscilação do centro de pressão (CP) de cada indivíudo no plano mediolateral (Xavg) avaliado na plataforma de força com apoio monopodálico simulando a posição de chute aos 6 meses de pós-operatório, enquanto os demais parâmetros de posturografia, escalas de Tegner, Lysholm, IKDC subjetivo, hop test e avaliação isocinética foram considerados desfechos secundários. Todos os resultados foram avaliados aos 6 e 12 meses, com exceção da escala de Tegner, avaliada somente aos 12 meses. Resultados: Na avaliação dos dados de posturografia fornecidos pela plataforma de força, o grupo C apresentou melhores resultados quando comparados ao grupo AM em três parâmetros de oscilação mediolateral do CP: valor médio (Xavg) na posição de chute aos 6 meses (-0,43 ± 0,15cm vs. -0,87 ± 0,18cm respectivamente, p < 0,05), deslocamento máximo (Xmax) na posição de apoio monopodálico simples aos 12 meses (1,05 ± 0,18cm vs. 1,28 ± 0,31 cm respectivamente, p < 0,05) e valor médio na posição de flexão do joelho aos 6 meses (0,31 + 1,35cm vs. -1,03 + 1,18cm respectivamente, p < 0,05). O grupo C também apresentou melhores resultados quando comparado ao grupo AM nas seguintes avaliações: índice de simetria do hop test aos 6 meses (93 ± 7% vs. 84 ± 17% respectivamente, p < 0,05) e aos 12 meses (100 ± 7% vs. 92 ± 7% respectivamente, p < 0,05) e deficit do pico de torque na velocidade angular de 60o/s aos 6 meses (12,55 ± 9,77 Nm vs. 22,9 ± 17,89 Nm respectivamente, p < 0,05). Conclusões: A reconstrução anatômica do LCA na posição central apresentou melhores resultados em três parâmetro de posturografia relacionados a oscilação no plano mediolateral (incluindo o desfecho primário), melhor índice de simetria no hop test e menor deficit do pico de torque na velocidade angular de 60o/s aos 6 meses, quando comparados à reconstrução na posição anteromedial. Não houve diferença significante quanto ao número de complicações / Introduction: Bone tunnel diameters in anatomical single-bundle anterior cruciate reconstruction cannot fulfill the footprint area. The latest studies have suggested that the anteromedial bundle might play a dominant role in ACL function at any flexion degree. This fact could support placing the bone tunnel on the anteromedial bundle footprint. However, positioning the graft at the center of the footprint could be a more efficient way to mimic part of the two-bundle function. Improper graft positioning may result in residual instability, particularly in individuals with higher functional demand, such as sport practitioners. Returning to their sport at the same level as before their injury could not be defined by knee stability alone; a global evaluation provided by more comprehensive parameters, such as postural balance, should also be included. The main purpose of this study is to compare grafts on anteromedial or central area positions in an ACL footprint. Methods: A prospective, randomized clinical study included 42 sports practitioners (Tegner > 5) with ACL injury undergoing anatomic ACL reconstruction on the anteromedial footprint (22 patients - AM group) or at the central footprint area (20 patients - Group C). The primary outcome was based on a mean center pressure (CP) mediolateral oscillation parameter analysis of each individual simulating a kicking motion on a force plate. Other posturography parameters, Tegner, Lysholm and IKDC subjective scales, a hop test and an isokinetic evaluation were considered as secondary outcomes. All results were evaluated at 6 and 12 months, with the exception of the Tegner scale, which was evaluated only at 12 months. Results; Group C presented better results in three posturography parameters when compared with Group AM: mean mediolateral plane oscillation with kicking position at 6 months (-0,43 ± 0,15cm vs. -0,87 ± 0,18cm respectively, p < 0.05), maximum CP lateral displacement with the one leg standing position at 12 months (1,05 ± 0,18cm vs. 1,28 ± 0,31 cm respectively, p < 0.05) and mean mediolateral plane oscillation with knee flexed position (0.31 ± 1.35 cm vs. -1.03 ± 1.18 cm respectively, p < 0.05) and). Group C also presented better results in the following evaluations: symmetry index in the hop test at 6 months (93 ± 7% vs. 84 ± 17% respectively, p < 0.05) and at 12 months (100 ± 7% vs. 92 ± 7%, respectively, p < 0.05) and torque peak deficit on angular velocity of 60 o/s at 6 months (12.55 ± 9.77 Nm vs. 22.9 ± 17, 89 Nm respectively, p < 0.05). CONCLUSION: Anatomic single bundle ACL reconstruction in the center of the ACL footprint shows better results compared with the anteromedial ACL footprint area in three posturography parameters related to coronal plane balance, index of symmetry in the hop test and the peak of torque deficit on an angular velocity of 60 o/s at 6 months. Surgical complications were similar in both groups

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Nesta dissertação é apresentado um estudo sobre a recuperação de sinais modelados por somas ponderadas de exponenciais complexas. Para tal, são introduzidos conceitos elementares em teoria de sinais e sistemas, em particular, os sistemas lineares invariantes no tempo, SLITs, que podem ser representados matematicamente por equações diferenciais, ou equações de diferenças, para sinais analógicos ou digitais, respectivamente. Equações deste tipo apresentam como solução somas ponderadas de exponenciais complexas, e assim fica estabelecida a relação entre os sistemas de tipo SLIT e o modelo em estudo. Além disso, são apresentadas duas combinações de métodos utilizadas na recuperação dos parâmetros dos sinais: métodos de Prony e mínimos quadrados, e métodos de Kung e mínimos quadrados, onde os métodos de Prony e Kung recuperam os expoentes das exponenciais e o método dos mínimos quadrados recupera os coeficientes lineares do modelo. Finalmente, são realizadas cinco simulações de recuperação de sinais, sendo a última, uma aplicação na área de modelos de qualidade de água. / A study on the recovery of signals modeled by weighted sums of complex exponentials complex is presented. For this, basic concepts of signals and systems theory are introduced. In particular, the linear time invariant systems (LTI Systems) are considered, which can be mathematically represented by differential equations or difference equations, respectively, for analog or digital signals. The solution of these types of equations is given by a weighted sum of complex exponentials, so the relationship between the LTI Systems and the model of study is established. Furthermore, two combinations of methods are used to recover the parameters of the signals: Prony and least squares methods, and Kung and least squares methods, where Prony and Kung methods are used to recover the exponents of the exponentials and the least square method is used to recover the linear coefficients of the model. Finally, five simulations are performed for the recovery of signals, the last one being an application in the area of water quality models.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:03:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5415.pdf: 8638421 bytes, checksum: 0e5c5abf95c786434202fdae3e69dc1e (MD5) Previous issue date: 2013-06-24 / Financiadora de Estudos e Projetos / The resolution enhancement of an image is always desirable, independently of its objective, but mainly if the image has the purpose of visual analysis. The hardware development for increasing the image resolution still has a higher cost than the algorithmic solutions for super-resolution. Like image restoration, super-resolution is also an ill-conditioned inverse problem, and has an infinite number of solutions. This work analyzes the iterative restoration methods (Van Cittert, Tikhonov-Miller and Conjugate Gradiente) which propose solutions for the ill-conditioning problem and compares them with the IBP method (Iterative Back Projection). The analysis of the found similarities is the basis of a generalization, such that other iterative restoration methods can have their properties adapted, as regularization of the ill-conditioning, noise reduction and other degradations and the increase of the convergence rate can be incorporated to the techniques of super-resolution. Two new methods were created as case studies of the proposed generalization: the first one is a super-resolution method for dynamic magnetic resonance imaging (MRI) of the swallowing process, that uses an adaptiveWiener filtering as regularization and a non-rigid registration; and the second one is a pan sharpening method of SPOT satellite bands, that uses sampling based on sensor s characteristics and non-adaptive Wiener filtering. / A melhora da resolução de uma imagem é sempre desejada, independentemente de seu objetivo, mas principalmente se destinada a análise visual. O desenvolvimento de hardware para o aumento de resolução de uma imagem em sua captura ainda possui o custo mais elevado do que as soluções algorítmicas de super resolução (SR). Assim como a restauração de imagens, a super resolução também é um problema inverso mal-condicionado e possui infinitas soluções. Este trabalho analisa métodos de restauração iterativos (Van Cittert, Tikhonov-Miller e Gradiente Conjugado) que proponham soluções para o problema do malcondicionamento e os compara com o método IBP (Iterative Back-Projection). A análise das semelhanças encontradas é base para uma generalização de modo que outros métodos iterativos de restauração possam ter suas propriedades adaptadas, tais como regularização do mal-condicionamento, redução do ruído e outras degradações e aumento na taxa de convergência, para que possam ser incorporadas à técnicas de super resolução. Dois novos métodos foram criados como estudo de caso da generalização proposta: o primeiro é um método de super-resolução para imageamento por ressonância magnética (MRI) dinâmico do processo de deglutição, que utiliza uma filtragem de Wiener adaptativa como regularização e registro não-rígido; o segundo é um método de pansharpening das bandas do satélite SPOT, que utiliza amostragem baseada nas características do sensor e filtragem de Wiener não-adaptativa.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A Tomografia de Processos é uma importante ferramenta para diversos setores da indústria. Tal importância vem da necessidade de obter informações sobre determinada propriedade física em regiões de complicado acesso, por exemplo, o interior de um duto. A tomografia é uma ferramenta muito versátil, podendo ser adaptada para investigar diversas propriedades físicas. Entre as diversas modalidades tomográficas está a elétrica, conhecida como Tomografia de Impedância Elétrica (EIT). A EIT pode ainda ser dividida em duas partes: Tomografia de Resistência Elétrica (ERT) e Tomografia de Capacitância Elétrica (ECT). Enquanto a ERT é capaz de distinguir materiais condutivos de não-condutivos, a ECT é capaz de diferenciar dois materiais não-condutivos pela sua permissividade elétrica. A modalidade de tomografia elétrica possui vantagens como: baixo tempo de aquisição, baixo custo e não-radioatividade. Os principais desafios enfrentados na tomografia elétrica são: a dependência da trajetória do campo em relação ao meio (efeito de campo mole) e a pouca quantidade de eletrodos disponı́veis para medições devido às dimensões dos mesmos. Em decorrência do efeito de campo mole, a soma da contribuição individual de cada pixel em uma região é diferente da contribuição real da região, em outras palavras, é um problema não-linear. Devido a pequena quantidade de eletrodos, em geral 8 ou 12, reconstruir uma imagem com resolução prática é um problema mal-posto. Muitos métodos foram propostos para contornar essas dificuldades, grande parte se baseia em um modelo linearizado do sistema e na resolução de um problema inverso. Neste trabalho é proposto um método de reconstrução de imagens com representação esparsa, no qual busca-se reconstruir uma imagem composta de poucos elementos de uma base redundante. Esses elementos são aprendidos a partir de sinais de treinamento e usados como entrada para um modelo de ECT. As respostas, em capacitância, desse modelo formam uma matriz de sensibilidade redundante. Tal matriz pode ser interpretada como uma linearização por partes do problema direto. Para validação desse algoritmo foram realizados experimentos em escoamentos bifásicos ar-água. Os sinais de treinamento foram obtidos com o uso de um sensor de ECT em conjunto com um sensor wire-mesh capacitivo. Os resultados obtidos demonstram a capacidade do método proposto em reconstruir imagens a partir de 8 medições de capacitâncias. As imagens reconstruı́das apresentam melhores resultados, segundo diferentes métricas, quando comparados a outros métodos com representações esparsas. / Process Tomography is an important tool for many sectors of industry. Such importance comes from the necessity of obtaining knowledge of physical properties from hard reaching places, as the interior of a solid object or pipe. Tomography is a very versatile tool, it can be adapted for investigating different physical properties. Among the many tomographic modalities is the electrical, know as Electrical Impedance Tomography (EIT). The EIT can also be divided in two: Electrical Resistance Tomography (ERT) and Electrical Capacitance Tomography (ECT). While the ERT is capable of distinguishing conducting materials from non-conducting ones, the ECT is capable of distinguishing two non-conducting materials by their electrical permittivity. The electrical modality has advantages such as: low acquisition time, low cost and non-radioactive. The main challenges of electrical tomography are: dependency of the trajectory of the field in the medium (effect know as soft-field) and the low number of electrodes available for measurement due to their sizes. As a result of the soft-field effect, the sum of individual contributions of small discrete segments in a given region is different from the contribution of the entire region as one. In other words, the relation between the electrical property and the electrical measurements are non-linear. Due to the small number of measuring electrodes, commonly 8 or 12, reconstructing images with practical resolution is an ill-posed problem. In order to overcome these obstacles, many methods were proposed and the majority are based on the resolution of an inverse problem of a linear model. This work proposes a method of image reconstruction with sparse inducing regularization that seeks to obtain an image representation with only few elements of a redundant basis. The elements of this basis are obtained from training images and used as input of an ECT simulation. The output capacitances of the model make up the columns of a redundant sensitivity matrix. Such matrix can be viewed as a piecewise linearization of the direct problem. For validation purposes, experimental tests were conducted on two-phase flows (air-water). The training signals were obtained from an experiment with a capacitive wire-mesh sensor along with an ECT sensor. The results obtained show that the proposed method is capable of reconstructing images from a set of only 8 capacitance measurements. The reconstructed images show better results, according to different metrics, when compared to other methods that also use sparse representations.

O ultrassom (US) é uma técnica bem consolidada que vem sendo amplamente utilizada para teste, caracterização e visualização de estruturas internas de materiais biológicos e não biológicos. Na Universidade Tecnológica Federal do Paraná, o grupo de pesquisa do US desenvolveu o sistema ULTRA-ORS que, apesar de adequado para pesquisa relacionada à excitação e recepção multicanal, possui tempo de computação muito elevado, devido a processamento em computador pessoal. Este trabalho apresenta a modelagem, implementação e validação de um sistema de processamento digital de sinais baseado em dispositivo FPGA (Field-Programmable Gate Array) de alto desempenho para reconstrução de imagens por US através da técnica beamforming. O software Simulink e a ferramenta DSP Builder foram empregados para simulação e transformação dos seguintes modelos em linguagem de descrição de hardware: filtro digital FIR (Finite Impulse Response), filtro de interpolação CIC (Cascaded Integrator-Comb), atraso variável, apodização, somatório coerente, decimação, demodulação com detecção de envoltória e compressão logarítmica. Após validação no Simulink, o projeto foi sintetizado para uma FPGA Stratix IV e implementado na placa Terasic DE4-230. A ferramenta SignalTap II do software Quartus II foi utilizada para aquisição dos sinais processados pela FPGA. Para avaliação gráfica e quantitativa da acurácia deste método, foram empregados dados brutos reais de US, adquiridos do ULTRA-ORS com frequência de amostragem de 40 MHz e resolução de 12 bits, e a função de custo da raiz quadrada do erro quadrático médio normalizado (NRMSE) em comparação com as mesmas funções implementadas através de scripts no Matlab. Como resultado principal do modelamento, além das respostas individuais de cada bloco implementado, são apresentadas as comparações entre as imagens reconstruídas pelo ULTRA-ORS e pelo processamento em FPGA para quatro janelas de apodização. A excelente concordância entre os resultados simulados e experimentais com valores de NRMSE inferiores à 6,2% e latência total de processamento de 0,83 µs corroboram a simplicidade, modularidade e efetividade do modelamento proposto para utilização em pesquisas sobre o processamento de sinais de US para reconstrução de imagens em tempo real. / Ultrasound (US) is a well-established technique that has been widely used for testing, characterizing and visualizing internal structures of biological and non-biological material. The US research group of the Federal University of Technology - Paraná developed the ULTRA-ORS system, which, although suitable for research related to multichannel excitation and reception, uses a large computing time, due to the personal computer processing. This research presents the modeling, implementation and validation of a digital processing system of signals based on a FPGA (Field-Programmable Gate Array) device of high performance for the reconstruction of images through US, using the beamforming technique. The software Simulink and the tool DSP Builder were used for simulation and transformation of the following models in hardware description language: digital filter FIR (Finite Impulse Response), CIC (Cascaded Integrator-Comb) Interpolation filter, variable delay, apodization, coherent summation, decimation, demodulation with envelope detection and logarithmic compression. After the Simulink validation, the design was synthesized for a Stratix IV FPGA and implemented on the Terasic DE4-230 board. The tool SignalTap II in the software Quartus II was used to acquire the processed signals from the FPGA. For the graphic and quantitative evaluation of the accuracy of this method, we used real raw US data, acquired from the ULTRA-ORS with sampling frequency of 40 MHz and 12-bit resolution, and the normalized root mean squared error (NRMSE) in comparison with the same functions implemented through scripts in Matlab. As a main result of the modeling, in addition to the individual responses of each implemented block, comparisons between the reconstructed images by ULTRA-ORS and FPGA processing for four apodization windows are presented. The excellent agreement between the simulated and experimental results with NRMSE values lower than 6.2% and total processing latency of 0.83 µs corroborates the simplicity, modularity and effectiveness of the proposed modeling for use in US signal processing research for real-time image reconstruction.