Tese (doutorado) - University of Illinois / Made available in DSpace on 2013-12-05T18:58:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 267135.pdf: 5808382 bytes, checksum: df7b7fde610c381c3d521f118116b8be (MD5) Previous issue date: 1978

Orientadores: Jorge Humberto Nicola, Ester Maria Danielli Nicola / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-07-23T12:59:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tanabe_MiltonMitsuru_M.pdf: 11756507 bytes, checksum: f54c0ff79bef65aa5b76978cbd9e48b9 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Recentemente, o Núcleo de Medicina e Cirurgia Experimental da Faculdade de Ciências Médicas - UNICAMP adquiriu um equipamento por Efeito Doppler a Laser para medida de velocidades de fluidos que, em princípio, também pode ser utilizado para estudo da distribuição de velocidades de partículas microscópicas, provenientes de diferentes processos de ejeção. Assim, como existe no nosso grupo de pesquisa grande interesse por estudos de tratamentos cirúrgicos por laser de diversas patologias, o que inclui ablação de tecidos malignos e outros de natureza virai, como os papilomas, é de grande importância o conhecimento das velocidades com que partículas de tais tecidos são ejetadas durante a aplicação do laser cirúrgico. A velocidade inicial de tais partículas determina o alcance das mesmas no ambiente onde o laser é usado e, portanto, determina as chances de contaminação. No presente trabalho, mostramos resultados experimentais da utilização da Velocimetria por Efeito Doppler a laser, medindo, pela primeira vez, a velocidade de ejeção de partículas de diferentes tamanhos e massas, devido a micro explosões causadas por pulsos de laser de CO2, em particular, em tecidos biológicos. As medidas com água, gelo, acrílico e pele de rato possibilitaram a formulação de um modelo qualitativo que relaciona a velocidade de ejeção com o material propriamente dito. É mostrado, também, que a velocidade das partículas ejetadas de tecido biológico decrescem ao se distanciar da superfície do mesmo. Tal resultado é discutido em termos de um modelo qualitativo apresentado, onde os múltiplos choques das partículas ejetadas com outras suspensas no ar é levado em conta. É mostrado que as velocidades iniciais são da ordem de vários metros por segundo, isto é, da ordem de fração considerável da velocidade do som. Tendo energia cinética relativamente alta, tais partículas podem alcançar vários metros em um ambiente de trabalho, como é o caso de uma sala cirúrgica, determinando riscos de contaminação no caso de ejeção de células viáveis / Abstract: During the ablation of tissue by laser pulses, particles are ejected due to the high pressure in the bulk caused by fast mater sublimation or evaporation. The ejected particles may act as a vector for disease and researches have been concerned about the possibility of cancer cells being inhaled by the surgical team. In the present work we show, for the first time, results of measurements of velocities of ejected particles due to C02 laser pulses from water, ice, acrilyc resin and animal tissue by Laser Doppler Velocimetry (LDV). These experimental results allows us to formulate a model, relating velocity of ejected particles with the nature of the mater and laser power. The measured velocities are from tenths of m/s up to 50 m/s, having enough kinetic energy to reach the surgical team / Mestrado / Mestre em Neurociencias

Orientador: Anibal Faundes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-08T03:02:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FerreiraNeto_PedroPires_D.pdf: 756822 bytes, checksum: 391b94a37ae61d1eb12c2c4f4b8aeacb (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Objetivo: Avaliar a capacidade dos índices de pulsatilidade das artérias umbilical e cerebral média e a relação do índice de pulsatilidade umbilico-cerebral em fetos de gestantes hipertensas de predizer risco de resultados perinatais adversos de acordo com a idade gestacional. Métodos: No período de janeiro de 2000 a agosto de 2004 foi realizada a avaliação dopplervelocimétrica dos índices de pulsatilidade da artéria umbilical (IPAU), da artéria cerebral média (IPACM) e da relação do índice de pulsatilidade umbilical/cerebral (IPAU/IPACM) de 289 gestantes com hipertensão artérial, com idade gestacional entre 24 a 41 semanas de gestação. Os resultados doplervelocimétricos que apresentaram IPAU acima do percentil 95 ou fluxo diastólico ausente ou reverso, IPACM abaixo do percentil 5 e relação IPAU/IPACM acima do percentil 95, foram avaliados quanto à capacidade de prever resultados perinatais adversos (Apgar do 5º minuto < 7, recém-nascido pequeno para a idade gestacional (RN PIG), ocorrência da doença da síndrome do desconforto respiratório (SDR), ocorrência da síndrome hipóxico-isquêmica (SHI) e óbito perinatal. Estes resultados foram comparados entre si sem ajuste e com ajuste pela idade gestacional no parto. Resultados: Os resultados alterados da dopplervelocimetria não estiveram associados ao risco de Apgar do 5º minuto < 7, antes de ajustar por idade gestacional. Com o ajuste, o risco aumentou. Entretanto, apenas a associação com alteração do IPAU alcançou significação estatística. O risco de ocorrência de recém-nascido PIG aumentou entre cinco e sete vezes na análise sem ajuste e em torno de três vezes na análise ajustada, e foi estatisticamente significativa para todos os parâmetros da dopplervelocimetria estudados. O risco de SHI aumentou entre duas e cinco vezes antes do ajuste. O aumento do risco ajustado foi significativo apenas para IPAU e relação IPAU/IPACM. Quanto ao risco da SDR houve aumento de duas a seis vezes na análise sem ajuste, mas na análise ajustada não houve aumento. Na análise da mortalidade perinatal o risco não ajustado foi entre três e dez vezes maior, nos casos com alteração do IPAU, IPACM e na relação IPAU/IPACM. Na análise ajustada apenas o IPAU alterado apresentou associação com risco quase três vezes maior e foi estatisticamente significativo. Conclusão: Neste grupo selecionado de gestantes hipertensas, a análise isolada do IPAU apresentou melhor correlação com os resultados perinatais do que a análise do IPACM ou da relação IPAU/IPACM, particularmente quando a análise foi feita com o ajuste da idade gestacional / Abstract: Objetive: To evaluate the capacity of the pulsatility Index of the umbilical artery and of the median cerebral artery and of the umbilical/cerebral ratio to predict adverse perinatla outcomes. Métodos: Dopplervelocimetric evaluation of the pulsatility Index of the umbilical artery (IPAU) and of the Median cerebral artery (IPACM) and of the umbilical/cerebral ratio (IPAU/IPACM) was carried out 289 pregnant women with hypertension at 24 through 41 weeks of gestation. Abscent or reverse diastolic flux and, IPAU above the 95 percentil, IPACM below percentil 10 and IPAU/IPACM ratio over the 95 percentil were evaluated in relation to its associasaion with adverse perinatal outcomes (5 minutes Apgar score < 7, small for gestational age (PIG), hialine membrane disease (DMH), hipoxic ischemic syndrome (SHI) and perinatal death. These results were compare before and after adjustment by gestational age at birth. Results: Abnormal Doppler results were not associated with the risk of 5 minutes Apgar score < 7 before adjustment by gestational age. After adjustment the risk increased, but only adnormal IPAU was significantly associated with. 5 minutes Apgar score < 7. The risk of PIG was 5 to 7 times higher before adjustment and arround 3 times and significantly higher after adjustment in cases with alterations in any of the three Doppler indicators studied. The risk of SHI was increased between 2 and 5 times before adjustment, but after adjustment the risk was significantly higher when the IPAU and the IPAU/IPACM ratio were adnormal. The risk DMH appeared to be between 2 and 6 times higher before adjustment, but became insignificant for the three indicators after adjustment. The risk of perinatal death before adjustment was between 3 and 10 times higher in cases with alteration in the IPAU, IPACM and the IPAU/IPACM ratio. After adjustment, only adnormal IPAU was associated with a three folds increase risk, that was statistiocally significant. Conclusion: In this selected group of preganat women with hypertension the isolated analysys of IPAU showed the best correlation with adverse perinatal outcomes, particularly after adjustment by gestational age / Doutorado / Tocoginecologia / Doutor em Tocoginecologia

Orientadores: Reinaldo Wilson Vieira, Jorge Humberto Nicola / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Resumo: A circulação extracorpórea (CEC) utiliza-se de um conjunto de máquinas, aparelhos e circuitos, associados a técnicas que permite o isolamento temporário de coração e pulmões. Estudar o comportamento do sangue dentro destes elementos utilizados pela CEC sem alterar substancialmente o seu curso requer técnicas avançadas. A Velocimetria Doppler Laser (VDL) tem se mostrado ideal para estes procedimentos por ter seus sinais de natureza óptica. Dentre as diversas reações suscitadas ao organismo pelo uso da CEC, que produzem alterações do equilíbrio fisiológico de natureza hemodinâmica, fisica e química, ressaltamos, neste estudo, as alterações fisicas geradas pelo trauma mecânico softido pelas células do sangue, principalmente as hemáceas.Objetivos: 1. Estudar e caracterizar os fluxos gerados por bombas centrífugas e de roletes. 2. Estabelecer condições ideais para estudos de turbulência e estagnação do sangue em componente passivo da circulação extracorpórea. 3. Validar a Velocimetria Doppler Laser como método de estudo de componente utilizado em circulação extracorpórea (reservatório de cardioplegia sangüínea), visando a otimização de projeto de tal componente.Material e Método: Foram realizadas medidas não invasivas de velocidades, utilizando um Velocímetro Doppler Laser, de duas dimensões em um equipamento utilizado na CEC denominado reservatório de cardioplegia sangüínea, que nada mais é que um trocador de calor casco e tubo. Utilizamos como fluido a mistura de 36% de solução de glicerina em água, por ser um fluido com características fisicas (viscosidade e densidade) equivalentes ao do sangue. A visualização foi obtida por meio de suspensão de partículas de poliamida de diâmetro de 5 _m no líquido movimentado por uma bomba centrífuga. Resultados e Conclusões : O caráter oscilante do fluxo de uma bomba de roletes é bastante significativo, enquanto que o fluxo produzido por uma bomba centrífuga é bastante constante. Isto foi possível ser verificado por medidas com o velocímetro Doppler laser. Tal resultado permite para experimentos relacionados à turbulência e estagnação em um componente de circulação extracorpórea, a eleição da bomba centrífuga como ideal. A técnica, não invasiva, de velocimetria Doppler laser, devidamente adaptada aos componentes de circulação extracorpórea, associada ainda a defmições e convenções para o fluxo de um líquido hidrodinamicamente semelhante ao sangue, se mostra ideal para estudo de turbulência e estagnação em componentes passivos da circulação extracorpórea. Observamos que não há grandes variações do perfil do escoamento dentro do reservatório de cardioplegia em função dos fluxos utilizados. Por outro lado observamos que as velocidades dentro do reservatório aumentam com o aumento do fluxo, guardando um padrão de semelhança entre as situações equivalentes para os diferentes fluxos, pois há uma pequena impedância no caminho do fluxo, o que nos dá uma idéia da localização de zonas de grande turbulência. Há também confluência de fluxo, representando uma zona de estagnação do fluido, e as demais zonas podem ser definidas como normais ou de baixa turbulência, o que valida a Velocimetria Doppler a Laser como método de estudo para otimização dos componentes descartáveis utilizados em circulação extracorpórea / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:30:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Antunes_Nilson_M.pdf: 10886553 bytes, checksum: 307f8538bb6690d26bbc4fc2e77b7339 (MD5) Previous issue date: 2002 / Abstract: Introduction: Cardiopulmonary bypass ( CBP ) associates techniques that allow a temporary cardiopulmonary isolation through utilization of a set of machines, devices and circuits. Sophisticated techniques must be applied in order to study blood behavior inside cardiopulmonary bypass system without interference. The Laser Doppler Velocimetry (LDV) uses light as source for velocity measurements and therefore, appears to be the ideal method for tOOt kind of study. Among several disturbs induced by CBP that can lead to physiologic, hemodynamic, chemical and physical imbalance, physical alterations created by mechanical trauma over blood cells have received special attention on this study. Objectives: 1. To study and describe the flow generated by centrifugal and roller pumps. 2. To establish ideal conditions for the observation of blood turbulence and stagnation inside passive components of CBP. 3. To validate Laser Doppler Velocimetry as an adequate method of study for CBP components. Material and Method: A Laser Doppler Velocimeter was utilized to measure velocity in two dimensions inside blood cardioplegia reservoir, a shell and tube heat exchanger component of CBP. A blender of 36% glycerin water solution was used because of its similarity with blood. Observation was obtained through dislocation by a centrifugal pump of a 5 µm polyamide partic1es fluid suspension. Results aod Cooclusioos: Flow created by the roller pump has significant oscilattory characteristics. Flow produced by centrifugal pump is linear. The technique of Laser Doppler Velocimetry might permit comprehension of fluid drainage behavior under conditions developed on this study. These results indicate centrifugal pump as the ideal one Non-invasive Laser Doppler Velocimetry, well adapted to CPB components and associated to measure flow of hydrostatically blood-like fluid is ideal for study of fluid turbulence and stagnation inside passive CPB components. No great variations were observed on drainage profile inside cardioplegia reservoir related to type of flow employed. On the other hand, velocity inside the reservoir grew higher as flow increased, maintaining a similar pattern between equivalent situations with different flows, because there is mild impedance on the flow pathway, that leads to identification of severe turbulence zones. There have been observed, in a commercial heat exchanger, zones of flow confluence, representing flow stagnation area, and the remainder were defined as normal and low turbulence zones, which therefore attests Laser Doppler Velocimetry as a method of study for improvement of non reusable components of CBP / Mestrado / Cirurgia / Mestre em Cirurgia

Orientador : Jose Roberto de França Arruda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-31T18:29:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alves_PauloSergioLima_D.pdf: 10471087 bytes, checksum: f75ffea844d97c2bffebfc04f6890e8d (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Este trabalho trata dos aspectos teóricos, numéricos e experimentais da análise do fluxo de energia em estruturas. A formulação matemática do fluxo de potência é apresentada para modelos de viga (Euler-Bernoulli e Timoshenko) e placa (Kirchhoff e Mindlin). O significado físico da potência ativa e reativa são discutidos. A potência reativa está relacionada a reverberação da energia na estrutura, a qual origina os modos operacionais de vibração. Para observar esta propriedade, os mapas do fluxo de potência reativa são apresentados considerando cada componente de onda separadamente. Observou-se que estes mapas concordam com a forma dos respectivos modos operacionais. É proposta uma nova técnica para localização de fontes de energia baseada no divergente da potência reativa e nas distribuições de energia cinética e de deformação ao longo da estrutura. Modelos de elementos finitos e elementos espectrais são utilizados na simulação do fluxo de energia em uma viga com terminação semi-anecóica. A formulação matemática do fluxo de potência em placas de Kirchhoff e Mindlin é utilizada na simulação numérica do fluxo de potência de uma estrutura quadrada suspensa através de cabos de aço nas quatro extremidades. Os mapas de fluxo de energia são simulados experimentalmente. Um equipamento de holografia ótica (ESPI- Electronic Speckle Pattern Interferometry) e um vibrômetro laser Doppler (LDV) são utilizados na obtenção das medições na placa e na viga, respectivamente. Os resultados numéricos são comparados com os obtidos experimentalmente. As formulações de dois modelos espectrais de placas são revisadas. É apresentada uma proposta de um novo elemento espectral de placa finita, no qual as condições de contorno são impostas nas duas direções ortogonais / Abstract: This work deals with the theoretical, numerical and experimental aspects of energy flow in structures. The mathematical formulation for computation of power flow maps is presented for beams (Euler-Bernoulli and Timoshenko) and plates (Kirchhoff and Mindlin) The physical meaning of active and reactive power is discussed. The reactive intensity is related with the reverberation of energy in the structure, which originates the standing waves or mode shapes. In order to observe this property, the reactive power is separated into its wave components. The reactive maps obtained agree well with the operational modes, indicating the location of the nodal lines. A new technique to localize energy sources based on the divergence of the reactive intensity and the distribution of the potential and kinetic energy densities within the structure is presented. Numerical results are conducted for a beam with a point excitation and a semi-anechoic termination using finite element and spectral element models based on the Euler-Bernoulli beam theory. Numerical simulations are also performed in a square plate hanged with wires at the four corners. The expressions used for computation of power flow are based on the Kirchhoff and Mindlin models. The energy flow maps are obtained experimentally.The measurements conducted in the plate and beam are made using an pulse ESPI (Electronic Speckle Pattern Interferometry) and an LDV (laser Doppler vibrometer), respectively. The results obtained numerically and experimentally are compared. The formulation of two spectral plate elements are reviewed. A spectral element for finite plates with arbitrary boundary conditions in alI edges is proposed. / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Eugenio Spano Rosa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T03:47:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_MarcosPinotti_D.pdf: 44752191 bytes, checksum: 4001ae207eef045165cfeee88edbd4e8 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: A falta de informação básica sobre os mecanismos responsáveis pela hemólise mecânica impede, na maioria dos casos, o uso adequado da bomba centrífuga. Visando a preencher esta lacuna, este trabalho foi conduzido de modo a se estudarem as estruturas básicas do escoamento no interior de uma bomba centrífuga e relacioná-las a um potencial de hemólise. Foram empregadas duas abordagens distintas: simulação numérica de um canal isolado dabomba, com o objetivo de compreender a interação entre as forças inerciais, viscosas e de pressão em diversas situações operacionais, e medição experimental do campo de velocidade nos canais internos da bomba, com a finalidade de se obter uma visão global do escoamento e da interação entre os diferentes canais. O desafio do método numérico foi resolver as equações do movimento escritas em coordenadas ortogonais generalizadas a partir da formulação de fluxo de tensão. O programa computacional foi implementado em FORTRAN, empregando um algoritmo baseado no método dos volumes finitos. As medidas de velocidade foram realizadas por um sistema de anemômetro laser Doppler de última geração, capaz de medir duas componentes simultâneas de velocidade. Desenvolveu-se um protocolo experimental que superou os principais obstáculos associados ao acesso óptico às regiões de interesse no interior da bomba e à similaridade entre as condições de testes e as fisiológicas. A contribuição deste trabalho foi o desenvolvimento de uma metodologia de análise que relaciona as estruturas básicas do escoamento ao potencial de danos às células vermelhas do sangue / Abstract: The lack of basic information about the performance of mechanical hemolysis severely affects centrifugal blood pump handling. The present work faced this problem by studying the flow structures and the way hemolytic potential is influenced by them. Two distinct approaches were employed: numerical simulation of a single channel of the pump, in order to understand the interaction of inertial, viscous and pressure forces in different operational situations, and non-invasive measurements of the velocity field to provide a general picture of the flow field as well as the interaction between the flow generated by each channeI. Solving the Momentum equations, that were written in generalized orthogonal coordinates, using the stress-flux formulation, was the challenge of the numerical method. The computational program was devised by employing the finite volume method and it was implemented in FORTRAN language. The velocity measurements were performed by a laser Doppler anemometer system capable of acquiring and processing two simultaneous orthogonal velocity components. Difficulties arising ftom the optical access to the regions of interest inside the pump and from the similitude between testing and phisiological conditions were overcome by the experimental protocol specially designed for non-intrusive velocity measurements. The main contribution of the present study concems the development of a specific methodology which provides the link between the flow structures and the potential damage to the red blood cells / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica