The volume of data acquired in production systems continues to expand. Emerging imaging technologies, such as machine vision systems (MVSs) and 3D surface scanners, diversify the types of data being collected, further pushing data collection beyond discrete dimensional data. These large and diverse datasets increase the challenge of extracting useful information. Unfortunately, industry still relies heavily on traditional quality methods that are limited to fault detection, which fails to consider important diagnostic information needed for process recovery. Modern measurement technologies should spur the transformation of statistical process control (SPC) to provide practitioners with additional diagnostic information. This dissertation focuses on how MVSs and 3D laser scanners can be further utilized to meet that goal. More specifically, this work: 1) reviews image-based control charts while highlighting their advantages and disadvantages; 2) integrates spatiotemporal methods with digital image processing to detect process faults and estimate their location, size, and time of occurrence; and 3) shows how point cloud data (3D laser scans) can be used to detect and locate unknown faults in complex geometries. Overall, the research goal is to create new quality control tools that utilize high density data available in manufacturing environments to generate knowledge that supports decision-making beyond just indicating the existence of a process issue. This allows industrial practitioners to have a rapid process recovery once a process issue has been detected, and consequently reduce the associated downtime. / Ph. D.

Avec le développement croissant d’Internet, les applications Web sont devenues de plus en plus vulnérables et exposées à des attaques malveillantes pouvant porter atteinte à des propriétés essentielles telles que la confidentialité, l’intégrité ou la disponibilité des systèmes d’information. Pour faire face à ces malveillances, il est nécessaire de développer des mécanismes de protection et de test (pare-feu, système de détection d’intrusion, scanner Web, etc.) qui soient efficaces. La question qui se pose est comment évaluer l’efficacité de tels mécanismes et quels moyens peut-on mettre en oeuvre pour analyser leur capacité à détecter correctement des attaques contre les applications web.Dans cette thèse nous proposons une nouvelle méthode, basée sur des techniques de clustering de pages Web, qui permet d’identifier les vulnérabilités à partir de l’analyse selon une approche boîte noire de l’application cible. Chaque vulnérabilité identifiée est réellement exploitée ce qui permet de s’assurer que la vulnérabilité identifiée ne correspond pas à un faux positif. L’approche proposée permet également de mettre en évidence différents scénarios d’attaque potentiels incluant l’exploitation de plusieurs vulnérabilités successives en tenant compte explicitement des dépendances entre les vulnérabilités.Nous nous sommes intéressés plus particulièrement aux vulnérabilités de type injection de code, par exemple les injections SQL. Cette méthode s’est concrétisée par la mise en oeuvre d’un nouveau scanner de vulnérabilités et a été validée expérimentalement sur plusieurs exemples d’applications vulnérables. Nous avons aussi développé une plateforme expérimentale intégrant le nouveau scanner de vulnérabilités, qui est destinée à évaluer l’efficacité de systèmes de détection d’intrusions pour des applications Web dans un contexte qui soit représentatif des menaces auxquelles ces applications seront confrontées en opération. Cette plateforme intègre plusieurs outils qui ont été conçus pour automatiser le plus possible les campagnes d’évaluation. Cette plateforme a été utilisée en particulier pour évaluer deux techniques de détection d’intrusions développées par nos partenaires dans le cadre d’un projet de coopération financé par l’ANR, le projet DALI. / With the increasing development of Internet, Web applications have become increasingly vulnerable and exposed to malicious attacks that could affect essential properties such as confidentiality, integrity or availability of information systems. To cope with these threats, it is necessary to develop efficient security protection mechanisms and testing techniques (firewall, intrusion detection system,Web scanner, etc..). The question that arises is how to evaluate the effectiveness of such mechanisms and what means can be implemented to analyze their ability to correctly detect attacks against Webapplications.This thesis presents a new methodology, based on web pages clustering, that is aimed at identifying the vulnerabilities of a Web application following a black box analysis of the target application. Each identified vulnerability is actually exploited to ensure that the identified vulnerability does not correspond to a false positive. The proposed approach can also highlight different potential attack scenarios including the exploitation of several successive vulnerabilities, taking into account explicitly the dependencies between these vulnerabilities. We have focused in particular on code injection vulnerabilities, such asSQL injections. The proposed method led to the development of a new Web vulnerability scanner and has been validated experimentally based on various vulnerable applications.We have also developed an experimental platform integrating the new web vulnerability scanner, that is aimed at assessing the effectiveness of Web applications intrusion detection systems, in a context that is representative of the threats that such applications face in operation. This platform integrates several tools that are designed to automate as much as possible the evaluation campaigns. It has been used in particular to evaluate the effectiveness of two intrusion detection techniques that have been developed by our partners of the collaborative project DALI, funded by the ANR, the French National Research Agency

Neste trabalho é apresentada uma intercomparaçào das características dosimétricas entre três sistemas de colimadores multi-lâminas: Varian Millenium com 120 lâminas, mMLC m3 Brainlab e Varian Mark II ambos com 52 lâminas. A largura da projeção das lâminas no isocentro e na região central do campo é de 0,5 cm; 0,35 cm e 1,0 cm respectivamente. Foram comparadas características dosimétricas comuns aos três sistemas em modo estático e, no modo dinâmico, o trabalho limitou-se aos dois primeiros. Em modo dinâmico, foram realizados testes que avaliam o funcionamento através da irradiação em filme de figuras padrão, como a reprodutibilidade e estabilidade do MLC. Foi testada a linearidade das UM, sensibilidade â interrupção de tratamentos, a constância na velocidade das lâminas encontrando-se em todos os casos dentro do ±3%. Na linearidade da taxa de dose existem diferenças quando este parâmetro diminui. Encontrou-se que o desvio médio da dose é inversamente proporcional à abertura média dos campos dinâmicos. O fator de rendimento em modo dinâmico apresentou variações de até 1% quando o sistema suporte funcional se encontrava em posições laterais. Para os três sistemas de MLC, nos perfis para um mesmo tamanho de campo foi observada uma inclinação maior na região de penumbra para o mMLC; nos fatores de rendimento existem também pequenas diferenças de um sistema para outro. A abertura dosi métrica entre pares de lâminas foi determinado para o MLC 120, mMLC e MLC 52, os valores obtidos para 6 MV foram: (0,202 ± 0,054) cm; (0,157 ± 0,070) cm e (0,189 ± 0,081) cm respectivamente. A transmissão apresentou um comportamento crescente com a profundidade e o tamanho de campo para 6 MV nos três sistemas. Os valores médios determinados com câmara de ionização para 6 MV foram os seguintes: (1,630 ± 0,018)% para o MLC 120; (1,291 ± 0,029)% para o mMLC e (1,638 ± 0,010)% para o MLC 52. Quando testada com filme, a transmissão entre as lâminas e intralâminas apresentou dependência com a posição fora do eixo central tanto no MLC 120 quanto no mMLC. A porcentagem de espalhamento produzido pelo MLC, com relação a um campo aberto de referência de 6 MV foi: (0,297 ± 0,024)% para o MLC 120; (0,239 ± 0,052)% para o mMLC e (0,202 ± 0,028)% para o MLC 52. A penumbra (80-20%) em função do deslocamento fora do eixo não apresentou variações significativas nos três sistemas. Para todos os MLCs, a penumbra apresentou um comportamento crescente em função do tamanho de campo definido pelas lâminas. Em função da profundidade em 6 MV, a penumbra apresentou o menor valor para o mMLC em d max: 2,59 mm e o maior é 6,74 mm para o MLC Mark II a 10 cm de profundidade. A penumbra em função do ângulo que as lâminas formam com o seu eixo de movimento, para o ângulo de 10° no mMLC apresentou um valor 3,74 mm; já para os ângulos maiores, os maiores valores foram os obtidos para o Mark II. A série de testes descrita no presente trabalho permite estabelecer uma rotina no comissionamento de sistemas de MLC que pode ser aplicada nos serviços de Radioterapia que vão comissionar sistemas de MLC para IMRT em modo dinâmico. Os resultados descritos permitem caracterizar cada um dos sistemas de MLC estudados. Não é possível dizer que um sistema é melhor que outro, mas é possível, a partir da escolha de um deles, identificar as possíveis vantagens e desvantagens que cada um vai apresentar. / In this work a dosimetric comparison between three multileaf collimator systems is presented: a Varian Millennium with 120 leaves, Brainlab mMLC m3 and Varian Mark II both with 52 leaves. The width projection at isocenter level in field\'s central region are: 0,5 cm; 0,35 cm and 1,0 cm respectively. Common dosimetric characteristics for the three systems in static mode and dynamic capabilities for the two first were compared. In dynamic mode, tests validating proper MLC function through film irradiation were done, such MLC stability, MU linearity, treatment interruptions sensitivity, stability of MLC in dynamic mode, leaf speed stability, were found within ±3% deviation in all cases. Dose rate linearity showed differences when this parameter decreases in dynamic mode. Average dose errors for fixed width gaps moving at constant speed were found to be proportional to gap errors and inversely proportional to the gap width. Output factors differences delivered through a sweeping gap were found less than ±1% when the gantry was in a lateral position. For the three MLC systems, when comparing beam profiles for the same field was observed that for mMLC presents the sharpest dose gradient region. In the output factors small differences where observed in every MLC system. Dosimetric leaf gap was determined for MLC 120, mMLC and MLC 52, obtained values for a 6 MV beam are: (0,202 ± 0,054) cm; (0,157 ± 0,070) cm and (0,189 ± 0,081) cm respectively. The transmission showed an increase with depth and field width for 6 MV in all the three systems. Average values obtained with ionization chamber for this energy were: (1,630 ± 0,018)% for MLC 120; (1,291 ± 0,029)% for mMLC and (1,638 ± 0,010)% for MLC 52. When obtained through film irradiation, inter and intra leaf transmission showed an off axis dependent behavior for MLC 120 and mMLC. Scatter produced by MLC as a 6 MV open reference field ratio was: (0,297 ± 0,024)% for MLC 120; (0,239 ± 0,052)% for mMLC and (0,202 ± 0,028)% for MLC 52. It was verified that penumbra width (80-20%) as a function of off axis leaf position do not showed significant differences in all systems. As a function of field width defined by MLC leaves, penumbra width presented an increasing behavior. When tests as a depth function in a 6 MV field, penumbra showed the smallest value for the mMLC at dmax: 2,59 mm and the biggest was 6,74 mm for the MLC Mark II AT 10 cm depth. Penumbra dependence with leaf movement axis showed that for 10 deg, the mMLC presented a 3,74 mm value, for larger angles, the higher values were obtained for MLC Mark 11. Described series of tests described in the present investigation allows to establish a commissioning routine for MLC systems, that could be applied in a Radiotherapy Department that will commission those systems for dynamic IMRT. Obtained results allow to characterize every MLC studied system. It is not possible to establish which system is better, but when one is chosen it is feasible to identify vantages and disadvantages that everyone will present.

Neste trabalho é apresentada uma intercomparaçào das características dosimétricas entre três sistemas de colimadores multi-lâminas: Varian Millenium com 120 lâminas, mMLC m3 Brainlab e Varian Mark II ambos com 52 lâminas. A largura da projeção das lâminas no isocentro e na região central do campo é de 0,5 cm; 0,35 cm e 1,0 cm respectivamente. Foram comparadas características dosimétricas comuns aos três sistemas em modo estático e, no modo dinâmico, o trabalho limitou-se aos dois primeiros. Em modo dinâmico, foram realizados testes que avaliam o funcionamento através da irradiação em filme de figuras padrão, como a reprodutibilidade e estabilidade do MLC. Foi testada a linearidade das UM, sensibilidade â interrupção de tratamentos, a constância na velocidade das lâminas encontrando-se em todos os casos dentro do ±3%. Na linearidade da taxa de dose existem diferenças quando este parâmetro diminui. Encontrou-se que o desvio médio da dose é inversamente proporcional à abertura média dos campos dinâmicos. O fator de rendimento em modo dinâmico apresentou variações de até 1% quando o sistema suporte funcional se encontrava em posições laterais. Para os três sistemas de MLC, nos perfis para um mesmo tamanho de campo foi observada uma inclinação maior na região de penumbra para o mMLC; nos fatores de rendimento existem também pequenas diferenças de um sistema para outro. A abertura dosi métrica entre pares de lâminas foi determinado para o MLC 120, mMLC e MLC 52, os valores obtidos para 6 MV foram: (0,202 ± 0,054) cm; (0,157 ± 0,070) cm e (0,189 ± 0,081) cm respectivamente. A transmissão apresentou um comportamento crescente com a profundidade e o tamanho de campo para 6 MV nos três sistemas. Os valores médios determinados com câmara de ionização para 6 MV foram os seguintes: (1,630 ± 0,018)% para o MLC 120; (1,291 ± 0,029)% para o mMLC e (1,638 ± 0,010)% para o MLC 52. Quando testada com filme, a transmissão entre as lâminas e intralâminas apresentou dependência com a posição fora do eixo central tanto no MLC 120 quanto no mMLC. A porcentagem de espalhamento produzido pelo MLC, com relação a um campo aberto de referência de 6 MV foi: (0,297 ± 0,024)% para o MLC 120; (0,239 ± 0,052)% para o mMLC e (0,202 ± 0,028)% para o MLC 52. A penumbra (80-20%) em função do deslocamento fora do eixo não apresentou variações significativas nos três sistemas. Para todos os MLCs, a penumbra apresentou um comportamento crescente em função do tamanho de campo definido pelas lâminas. Em função da profundidade em 6 MV, a penumbra apresentou o menor valor para o mMLC em d max: 2,59 mm e o maior é 6,74 mm para o MLC Mark II a 10 cm de profundidade. A penumbra em função do ângulo que as lâminas formam com o seu eixo de movimento, para o ângulo de 10° no mMLC apresentou um valor 3,74 mm; já para os ângulos maiores, os maiores valores foram os obtidos para o Mark II. A série de testes descrita no presente trabalho permite estabelecer uma rotina no comissionamento de sistemas de MLC que pode ser aplicada nos serviços de Radioterapia que vão comissionar sistemas de MLC para IMRT em modo dinâmico. Os resultados descritos permitem caracterizar cada um dos sistemas de MLC estudados. Não é possível dizer que um sistema é melhor que outro, mas é possível, a partir da escolha de um deles, identificar as possíveis vantagens e desvantagens que cada um vai apresentar. / In this work a dosimetric comparison between three multileaf collimator systems is presented: a Varian Millennium with 120 leaves, Brainlab mMLC m3 and Varian Mark II both with 52 leaves. The width projection at isocenter level in field\'s central region are: 0,5 cm; 0,35 cm and 1,0 cm respectively. Common dosimetric characteristics for the three systems in static mode and dynamic capabilities for the two first were compared. In dynamic mode, tests validating proper MLC function through film irradiation were done, such MLC stability, MU linearity, treatment interruptions sensitivity, stability of MLC in dynamic mode, leaf speed stability, were found within ±3% deviation in all cases. Dose rate linearity showed differences when this parameter decreases in dynamic mode. Average dose errors for fixed width gaps moving at constant speed were found to be proportional to gap errors and inversely proportional to the gap width. Output factors differences delivered through a sweeping gap were found less than ±1% when the gantry was in a lateral position. For the three MLC systems, when comparing beam profiles for the same field was observed that for mMLC presents the sharpest dose gradient region. In the output factors small differences where observed in every MLC system. Dosimetric leaf gap was determined for MLC 120, mMLC and MLC 52, obtained values for a 6 MV beam are: (0,202 ± 0,054) cm; (0,157 ± 0,070) cm and (0,189 ± 0,081) cm respectively. The transmission showed an increase with depth and field width for 6 MV in all the three systems. Average values obtained with ionization chamber for this energy were: (1,630 ± 0,018)% for MLC 120; (1,291 ± 0,029)% for mMLC and (1,638 ± 0,010)% for MLC 52. When obtained through film irradiation, inter and intra leaf transmission showed an off axis dependent behavior for MLC 120 and mMLC. Scatter produced by MLC as a 6 MV open reference field ratio was: (0,297 ± 0,024)% for MLC 120; (0,239 ± 0,052)% for mMLC and (0,202 ± 0,028)% for MLC 52. It was verified that penumbra width (80-20%) as a function of off axis leaf position do not showed significant differences in all systems. As a function of field width defined by MLC leaves, penumbra width presented an increasing behavior. When tests as a depth function in a 6 MV field, penumbra showed the smallest value for the mMLC at dmax: 2,59 mm and the biggest was 6,74 mm for the MLC Mark II AT 10 cm depth. Penumbra dependence with leaf movement axis showed that for 10 deg, the mMLC presented a 3,74 mm value, for larger angles, the higher values were obtained for MLC Mark 11. Described series of tests described in the present investigation allows to establish a commissioning routine for MLC systems, that could be applied in a Radiotherapy Department that will commission those systems for dynamic IMRT. Obtained results allow to characterize every MLC studied system. It is not possible to establish which system is better, but when one is chosen it is feasible to identify vantages and disadvantages that everyone will present.

Many applications of ultrasound test phantoms require that the acoustical properties of the phantom should closely match those of soft tissue. Numerous commercial test phantoms of this type are available for use with clinical ultrasound scanners, which use frequencies up to 20 MHz. However, scanners designed for imaging small animals in preclinical studies, typically operate at much higher frequencies. No commercially available test phantoms exist for use at frequencies above 20 MHz. The aim of this work was to develop a tissue-mimicking-material (TMM) that closely matches the acoustic properties of small animal tissues at high frequencies (HF). Such a material would, therefore, be suitable for ultrasound test phantoms for application with HF ultrasound scanners (20 MHz to 50 MHz). A three-step approach was adopted to address this lack of a suitable HF-TMM. Firstly, verify the acoustic characteristics of the existing IEC agar-based TMM. Secondly, establish the acoustic properties (speed of sound and attenuation coefficient) of small animal tissue at high frequencies. Thirdly, develop a TMM which exhibits, as closely as possible, these small animal tissue acoustic characteristics. A pulse-echo substitution method was used throughout to characterise the materials and the tissue samples. The speed of sound and attenuation coefficient of an IEC agar-based TMM were measured using two different techniques. Initially, a widely used method was tried, where samples are wrapped in film and placed in degassed, deionised water for assessment. The second technique was developed and validated for use in this work. In this method, TMM samples were uncovered (without film) and were both stored and assessed in a TMM preserving fluid. The second method provided up to four times more consistent results. The acoustical properties of the individual components of the IEC agar-based TMM were then measured in order to determine whether the overall attenuation coefficient of the agar TMM was a linear sum of the attenuation coefficients of its component parts. Within experimental uncertainties, this was found to be the case. This is a key observation from which the formulation of an agar TMM, matching the acoustic properties of small animal tissue, can be facilitated. The acoustical properties (speed of sound and attenuation coefficient) of mouse brain, liver, and kidney were measured using a preclinical ultrasound scanner.

INTRODUÇÃO: Os tomógrafos multidetectores (TCMD) aumentaram a sensibilidade na detecção do tromboembolismo pulmonar (TEP). Observa-se, no entanto, um substancial aumento no número de imagens e, conseqüentemente, no tempo de análise pelo radiologista. Uma possível solução, para este problema, é a realização de reconstruções em projeção de intensidade máxima (MIP) que reduz o número de imagens para análise. Existe ainda uma nova modalidade de imagem utilizando reconstrução MIP em planos rotacionais sobre um eixo horizontal ao nível dos hilos pulmonares (reformatação em pás de roda moinho, PRM), que tem demonstrado melhor a continuidade dos ramos arteriais que irradiam dos hilos. No entanto, estudos são necessários para determinar se o uso de reformatações MIP pode reduzir o número de imagens a serem analisadas, sem perda significativa de informações, e se a adição de reformatação PRM pode melhorar o diagnóstico de TEP. OBJETIVOS: Testar a hipótese de que imagens utilizando reconstruções em projeção de intensidade máxima de 2,0 mm e 4,0 mm de espessura, multiplanares, têm o mesmo valor diagnóstico para detecção de TEP nas grandes e pequenas artérias pulmonares, quando comparadas a imagens multiplanares de 1 mm, realizadas em TCMD de 10 e 16 fileiras de detectores. Avaliar se há influência no valor diagnóstico de TEP o acréscimo de reformatações PRM, nas imagens reconstruídas em MIP de 2 mm. CASUÍSTICA E MÉTODOS: Cinqüenta pacientes com suspeita diagnóstica de TEP (30 com TEP positivo e 20 com TEP negativo, detectados no exame tomográfico), realizaram tomografia computadorizada do tórax para avaliação das artérias pulmonares em TCMD com 16 e 10 fileiras de detectores (120 kV, 200 mAs e 1 mm de colimação). Cada exame foi reconstruído em 4 tipos de séries de imagens multiplanares: imagens multiplanares (MPR) de 1 mm e 3 tipos de reconstrução MIP, com espessuras de 2 mm, 4 mm e 2 mm acrescidas de reformatação PRM. Dois observadores avaliaram, independentemente, em estação de trabalho, a presença ou ausência de êmbolos nas artérias principais, lobares, segmentares e subsegmentares dos 50 pacientes em cada uma das reconstruções MIP, as quais foram comparadas usando-se a reformatação MPR de 1 mm como padrão de referência. RESULTADOS: As reconstruções MIP de 2 mm tiveram melhor acurácia, estatisticamente significativa, em relação a MIP de 4 mm, com valores de sensibilidade 100,0 e 100.0 para as artérias principais e lobares; 92,6 e 85,5 para as segmentares e 94,3 e 86,8 para as subsegmentares. Utilizando as imagens multiplanares de 1 mm como referência padrão. Todos pacientes com TEP foram detectados com imagens em MIP de 2 mm. Dois pacientes com TEP não foram diagnosticados com imagens em MIP de 4 mm. Não houve diferença estatisticamente significativa entre a reformatação MIP de 2 mm e 2 mm + PRM na detecção de êmbolos. CONCLUSÃO: Com um número de imagens equivalente a metade da reconstrução MPR de 1 mm, a reconstrução em MIP de 2 mm conseguiu detectar todos os pacientes com TEP positivo que foram diagnosticados pelas imagens multiplanares de 1 mm, com sensibilidade de 100,0 e 100,0 nas artérias principais e lobares, de 92,6 e 85,5 para as artérias segmentares e 94,3 e 86,8 para as artérias subsegmentares. O acréscimo de reformatações PRM às imagens em MIP de 2 mm não aumentou a acurácia na detecção de êmbolos, mas melhorou a visualização da continuidade dos êmbolos, principalmente, nas artérias centrais. / INTRODUCTION: Multidetector computed tomography (MDCT) has been making possible the increase of the sensibility in the detection of the pulmonary embolism (PE). It is observed, however, that there is a substantial increase in the number of images and, consequently, in the time of analysis for the radiologist. A possible solution to this problem is accomplishing a maximum intensity projection reconstruction (MIP) that reduces the number of images for analysis. Still, there is a new image modality using MIP reconstructions in rotational plans that pivot on a central horizontal axis between the lung hila (paddlewheel reformations, PDW). It provides a continuous display of branching arteries that radiate from both hila. However, studies are necessary to determine if the use of multiplan MIP reformation can reduce the number of images to be analyzed, without significant loss of information; and, if the addition of PDW reformation can improve the diagnosis of PE. OBJECTIVE: To test the hypothesis that images using maximum intensity projection reconstructions of 2,0 mm and 4,0 mm of thickness, multiplan, have the same diagnosis value for detection of pulmonary embolism in the big and small pulmonary arteries, when compared to multiplan images of 1 mm collimation, accomplished in 16 and 10 slice MDTC; and to evaluate if there is influence on the diagnosis value of PE the increment of PDW reformation, in the images rebuilt in MIP of 2 mm. CASUISTIC AND METHODS: Fifty patients suspected of having an acute PE (30 with positive PE and 20 with negative PE, detected during the tomography exam) accomplished computerized tomography of the thorax for evaluation of the pulmonary arteries by 16 and 10 slice MDTC (120 kV, 200 mAs and 1 mm collimation). Four kind of images series (1 mm thick multiplan images and 3 kinds of reconstructed images using the MIP tecnhnique with slab thicknesses of 2 mm, 4 mm and 2 mm added of PDW reformation) were obtained from each exam. Two observers independently evaluated, in work station, the presence or absence of emboli in the main and lobar, segmental and subsegmental arteries in the 50 patients in each one of the reconstructions in MIP, which they were compared using the reformation of 1 mm of thickness as reference pattern. RESULTS: The reconstructions in MIP of 2 mm had better accuracy than MIP of 4 mm, statistically significant with values of sensibility 100,0 and 100,0 for the main and lobar pulmonary arteries; 92,6 and 85,5 for the segmental and 94,3 and 86,8 for the subsegmental. The images in MPR of 1 mm were used as a reference pattern. All patients with PE were detected with images in MIP of 2 mm; two patients with PE were not diagnosed with images in MIP of 4 mm. There was not difference statisticament significant among reformation in MIP of 2 mm and 2 mm plus PDW in the detection of emboli. CONCLUSION: Reconstruction in MIP of 2 mm reduced the number of images for the half and it detected all patients with positive PE that were diagnosed by the multiplans images of 1 mm, with sensibility of 100,0 and 100,0 in the main and lobar arteries, of 92,6 and 85,5 and 79,2 for the segmental arteries and 94,3 and 86,8 for the subsegmental arteries. The increment of PDW reformation to the images in MIP of 2 mm didn\'t increase the accuracy in the detection of emboli, but it improved the visualization of the continuity of the emboli, mainly, in the central arteries.

<p>Verification of users’ identities are normally carried out via PIN-codes or ID- cards. Biometric identification, identification of unique body features, offers an alternative solution to these methods. </p><p>Fingerprint scanning is the most common biometric identification method used today. It uses a simple and quick method of identification and has therefore been favored instead of other biometric identification methods such as retina scan or signature verification. </p><p>In this report biometric security systems have been evaluated based on fingerprint scanners. The evaluation method focuses on copies of real fingers, artificial fingers, as intrusion method but it also mentions currently used algorithms for identification and strengths and weaknesses in hardware solutions used. </p><p>The artificial fingers used in the evaluation were made of gelatin, as it resembles the surface of human skin in ways of moisture, electric resistance and texture. Artificial fingers were based on ten subjects whose real fingers and artificial counterpart were tested on three different fingerprint scanners. All scanners tested accepted artificial fingers as substitutes for real fingers. Results varied between users and scanners but the artificial fingers were accepted between about one forth and half of the times. </p><p>Techniques used in image enhancement, minutiae analysis and pattern matching are analyzed. Normalization, binarization, quality markup and low pass filtering are described within image enhancement. In minutiae analysis connectivity numbers, point identification and skeletonization (thinning algorithms) are analyzed. Within pattern matching, direction field analysis and principal component analysis are described. Finally combinations of both minutiae analysis and pattern matching, hybrid models, are mentioned. </p><p>Based on experiments made and analysis of used techniques a recommendation for future use and development of fingerprint scanners is made.</p>

INTRODUÇÃO: Os tomógrafos multidetectores (TCMD) aumentaram a sensibilidade na detecção do tromboembolismo pulmonar (TEP). Observa-se, no entanto, um substancial aumento no número de imagens e, conseqüentemente, no tempo de análise pelo radiologista. Uma possível solução, para este problema, é a realização de reconstruções em projeção de intensidade máxima (MIP) que reduz o número de imagens para análise. Existe ainda uma nova modalidade de imagem utilizando reconstrução MIP em planos rotacionais sobre um eixo horizontal ao nível dos hilos pulmonares (reformatação em pás de roda moinho, PRM), que tem demonstrado melhor a continuidade dos ramos arteriais que irradiam dos hilos. No entanto, estudos são necessários para determinar se o uso de reformatações MIP pode reduzir o número de imagens a serem analisadas, sem perda significativa de informações, e se a adição de reformatação PRM pode melhorar o diagnóstico de TEP. OBJETIVOS: Testar a hipótese de que imagens utilizando reconstruções em projeção de intensidade máxima de 2,0 mm e 4,0 mm de espessura, multiplanares, têm o mesmo valor diagnóstico para detecção de TEP nas grandes e pequenas artérias pulmonares, quando comparadas a imagens multiplanares de 1 mm, realizadas em TCMD de 10 e 16 fileiras de detectores. Avaliar se há influência no valor diagnóstico de TEP o acréscimo de reformatações PRM, nas imagens reconstruídas em MIP de 2 mm. CASUÍSTICA E MÉTODOS: Cinqüenta pacientes com suspeita diagnóstica de TEP (30 com TEP positivo e 20 com TEP negativo, detectados no exame tomográfico), realizaram tomografia computadorizada do tórax para avaliação das artérias pulmonares em TCMD com 16 e 10 fileiras de detectores (120 kV, 200 mAs e 1 mm de colimação). Cada exame foi reconstruído em 4 tipos de séries de imagens multiplanares: imagens multiplanares (MPR) de 1 mm e 3 tipos de reconstrução MIP, com espessuras de 2 mm, 4 mm e 2 mm acrescidas de reformatação PRM. Dois observadores avaliaram, independentemente, em estação de trabalho, a presença ou ausência de êmbolos nas artérias principais, lobares, segmentares e subsegmentares dos 50 pacientes em cada uma das reconstruções MIP, as quais foram comparadas usando-se a reformatação MPR de 1 mm como padrão de referência. RESULTADOS: As reconstruções MIP de 2 mm tiveram melhor acurácia, estatisticamente significativa, em relação a MIP de 4 mm, com valores de sensibilidade 100,0 e 100.0 para as artérias principais e lobares; 92,6 e 85,5 para as segmentares e 94,3 e 86,8 para as subsegmentares. Utilizando as imagens multiplanares de 1 mm como referência padrão. Todos pacientes com TEP foram detectados com imagens em MIP de 2 mm. Dois pacientes com TEP não foram diagnosticados com imagens em MIP de 4 mm. Não houve diferença estatisticamente significativa entre a reformatação MIP de 2 mm e 2 mm + PRM na detecção de êmbolos. CONCLUSÃO: Com um número de imagens equivalente a metade da reconstrução MPR de 1 mm, a reconstrução em MIP de 2 mm conseguiu detectar todos os pacientes com TEP positivo que foram diagnosticados pelas imagens multiplanares de 1 mm, com sensibilidade de 100,0 e 100,0 nas artérias principais e lobares, de 92,6 e 85,5 para as artérias segmentares e 94,3 e 86,8 para as artérias subsegmentares. O acréscimo de reformatações PRM às imagens em MIP de 2 mm não aumentou a acurácia na detecção de êmbolos, mas melhorou a visualização da continuidade dos êmbolos, principalmente, nas artérias centrais. / INTRODUCTION: Multidetector computed tomography (MDCT) has been making possible the increase of the sensibility in the detection of the pulmonary embolism (PE). It is observed, however, that there is a substantial increase in the number of images and, consequently, in the time of analysis for the radiologist. A possible solution to this problem is accomplishing a maximum intensity projection reconstruction (MIP) that reduces the number of images for analysis. Still, there is a new image modality using MIP reconstructions in rotational plans that pivot on a central horizontal axis between the lung hila (paddlewheel reformations, PDW). It provides a continuous display of branching arteries that radiate from both hila. However, studies are necessary to determine if the use of multiplan MIP reformation can reduce the number of images to be analyzed, without significant loss of information; and, if the addition of PDW reformation can improve the diagnosis of PE. OBJECTIVE: To test the hypothesis that images using maximum intensity projection reconstructions of 2,0 mm and 4,0 mm of thickness, multiplan, have the same diagnosis value for detection of pulmonary embolism in the big and small pulmonary arteries, when compared to multiplan images of 1 mm collimation, accomplished in 16 and 10 slice MDTC; and to evaluate if there is influence on the diagnosis value of PE the increment of PDW reformation, in the images rebuilt in MIP of 2 mm. CASUISTIC AND METHODS: Fifty patients suspected of having an acute PE (30 with positive PE and 20 with negative PE, detected during the tomography exam) accomplished computerized tomography of the thorax for evaluation of the pulmonary arteries by 16 and 10 slice MDTC (120 kV, 200 mAs and 1 mm collimation). Four kind of images series (1 mm thick multiplan images and 3 kinds of reconstructed images using the MIP tecnhnique with slab thicknesses of 2 mm, 4 mm and 2 mm added of PDW reformation) were obtained from each exam. Two observers independently evaluated, in work station, the presence or absence of emboli in the main and lobar, segmental and subsegmental arteries in the 50 patients in each one of the reconstructions in MIP, which they were compared using the reformation of 1 mm of thickness as reference pattern. RESULTS: The reconstructions in MIP of 2 mm had better accuracy than MIP of 4 mm, statistically significant with values of sensibility 100,0 and 100,0 for the main and lobar pulmonary arteries; 92,6 and 85,5 for the segmental and 94,3 and 86,8 for the subsegmental. The images in MPR of 1 mm were used as a reference pattern. All patients with PE were detected with images in MIP of 2 mm; two patients with PE were not diagnosed with images in MIP of 4 mm. There was not difference statisticament significant among reformation in MIP of 2 mm and 2 mm plus PDW in the detection of emboli. CONCLUSION: Reconstruction in MIP of 2 mm reduced the number of images for the half and it detected all patients with positive PE that were diagnosed by the multiplans images of 1 mm, with sensibility of 100,0 and 100,0 in the main and lobar arteries, of 92,6 and 85,5 and 79,2 for the segmental arteries and 94,3 and 86,8 for the subsegmental arteries. The increment of PDW reformation to the images in MIP of 2 mm didn\'t increase the accuracy in the detection of emboli, but it improved the visualization of the continuity of the emboli, mainly, in the central arteries.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:35:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:00:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:35:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:00:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de sistemas dosimétricos baseados em diodos especiais de Si, resistentes a danos de radiação, para monitoração online de processos de irradiação com elétrons de 1,5 MeV de energia e para dosimetria relativa e escaneamento de feixe de elétrons clínicos dentro de uma faixa de energia de 6 a 21 MeV. Os diodos utilizados foram produzidos pelos métodos de fusão zonal padrão (FZ), Czochralski em presença de um campo magnético (MCz) e crescimento Epitaxial (EPI). Para utilizar os diodos como detectores, eles foram fixados em uma base de alumina permitindo a ligação dos eletrodos de polarização e de extração de sinais. Após a montagem na base, cada diodo foi fixado em uma sonda acrílica preta dotada de uma janela de Mylar® aluminizado e de conector do tipo LEMO®. Com os dispositivos operando em modo fotovoltaico, a integração dos sinais de corrente em função do tempo de irradiação permitiu obter a carga produzida no volume sensível de cada diodo irradiado. O acelerador de elétrons utilizado para as irradiações de doses altas foi o DC 1500/25/4 - JOB 188 de 1,5 MeV instalado no Centro de Tecnologia das Radiações do IPEN/CNEN-SP. Foram estudados o perfil da corrente em função do tempo de exposição, a repetibilidade de resposta, a sensibilidade em função da dose absorvida e a curva resposta de cada dispositivo. Foi observada uma queda na sensibilidade mais acentuada para o diodo MCz do que para o diodo FZ e uma boa repetibilidade nos dois casos. Ainda, o aumento da carga com a dose absorvida obedeceu a uma função polinomial de segunda ordem. Na caracterização do diodo EPI, ele exibiu melhor repetibilidade que a obtida por dosímetros CTA, rotineiramente aplicados em processamento por radiação. Os resultados acima descritos indicam a potencial utilização desses diodos de Si resistentes a danos de radiação em dosimetria online para aplicações envolvendo elevadas doses. Para as irradiações de doses baixas foram utilizados os Aceleradores Lineares KD2 e Primus, ambos fabricados pela Siemens e instalados no Hospital Sírio-Libanês. A resposta dos diodos foi avaliada para energias de 6 a 21 MeV. Foram estudados: a repetibilidade de resposta, a curva dose-resposta em função da dose absorvida, a sensibilidade em carga com a energia do feixe de elétrons, a porcentagem de dose profunda (PDP) e o perfil transversal de dose. Apesar da resposta dos diodos FZ, MCz e EPI serem levemente dependentes da energia do feixe de elétrons, a resposta dosimétrica, em todo o intervalo de energia de feixe estudado, mostrou-se linear. Ainda, em relação aos diodos epitaxiais, os dispositivos estudados mostraram excelente acordo com simulações de Monte Carlo e medições realizadas com MatriXX®, demonstrando que os dispositivos podem ser usados como dosímetros em elétrons radioterápicos para escaneamento de varredura de feixe, mapeamento de distribuições de dose de feixes, monitoramento rotineiro da constância do fator calibração e dosimetria relativa. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP