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- Comparação e validação de vários métodos de mapeamento cortical para o planeamento pré-cirúrgico por Imagem Funcional de Ressonância MagnéticaPublication . Gomes, José Gabriel LiraNa análise funcional de imagens do cérebro podem utilizar-se diferentes métodos na identificação de zonas de activação. Tem havido uma evolução desde o método de correlação [19], para outros métodos [9] [14] até o método baseado no modelo linear generalizado que é mais comum ser utilizado hoje e que levou ao pacote de software SPM [15]. Deve-se principalmente à versatilidade que o método tem em realizar testes com diferentes objectivos. Têm sido publicados alguns estudos comparativos. Poucos têm sido quantitativos [20] e quando o são, o número de métodos testados é reduzido[22]. Há muitos estudos comparativos do ponto de vista da estatística envolvida (da matemática) mas que têm em geral apenas ns académicos. Um objectivo deste estudo é comparar os resultados obtidos por diferentes métodos. É de particular interesse averiguar o comportamento de cada método na fronteira do local de activação. As diferenças serão avaliadas numericamente para os seguintes métodos clássicos: t de Student, coeficiente de correlação e o modelo linear generalizado. Três novos métodos são também propostos - o método de picos de Fourier, o método de sobreposição e o método de amplitude. O segundo pode ser aplicado para o melhoramento dos métodos de t de Student, coe ciente de correlação e modelo linear generalizado. Ele pode no entanto, também manter-se como um método de análise independente. A influência exercida em cada método pelos parâmetros pertinentes é também medida. É adoptado um conjunto de dados clínicos que está amplamente estudado e documentado. Desta forma elimina-se a possibilidade dos resultados obtidos serem interpretados como sendo específicos do caso em estudo. Há situações em que a influência do método utilizado na identificação das áreas de activação de imagens funcionais do cérebro é crucial. Tal acontece, por exemplo, quando um tumor desenvolve-se perto de uma zona de activação responsável por uma função importante . Para o cirurgião tornase indispensável avaliar se existe alguma sobreposição. A escolha de um dos métodos disponíveis poderá ter infuência sobre a decisão final. Se o método escolhido for mais conservador, pode verificar-se sobreposição e eliminar-se a possibilidade de cirurgia. Porém, se o método for mais restritivo a decisão final pode ser favorável à cirurgia. Artigos recentes têm suportado a ideia de que a ressonância magnética funcional é de facto muito útil no processo de decisão pré-operatório [12].O segundo objectivo do estudo é então avaliar a sobreposição entre um volume de activação e o volume do tumor. Os programas informáticos de análise funcional disponíveis são variados em vários aspectos: na plataforma em que funcionam (macintosh, linux, windows ou outras), na linguagem em que foram desenvolvidos (e.g. c+motif, c+matlab, matlab, etc.) no tratamento inicial dos dados (antes da aplicação do método de análise), no formato das imagens e no(s) método(s) de análise escolhido(s). Este facto di culta qualquer tentativa de comparação. À partida esta poderá apenas ser qualitativa. Uma comparação quantitativa implicaria a necessidade de ocorrerem três factos: o utilizador tem acesso ao código do programa, sabe programar nas diferentes linguagens e tem licença de utilização de software comercial (e.g. matlab). Sendo assim foi decidido adoptar uma estratégia unificadora. Ou seja, criar um novo programa desenvolvido numa linguagem independente da plataforma, que não utilize software comercial e que permita aplicar (e comparar quantitativamente) diferentes métodos de análise funcional. A linguagem escolhida foi o JAVA. O programa desenvolvido no âmbito desta tese chama-se Cérebro.
- Computing DC discharges in a wide range of currents with COMSOL MultiPhysics: time-dependent solvers vs. stationary solversPublication . Almeida, P. G. C.; Benilov, M. S.; Bieniek, M. S.; Cunha, M. D.; Gomes, J. G. L.; Kaufmann, H. T. CostaThe benefits of the usage of stationary over time-dependent solvers of COMSOL Multiphysics in the modelling of DC discharges are explored and demonstrated using as examples glow and high pressure arc discharges; in particular, it is investigated whether time-dependent solvers can be used for a systematic computation of different modes of these discharges. It has been found that most modes of both glow and high-pressure arc discharges cannot be computed in the whole range of their existence by a time-dependent solver. Further, time-dependent solvers are unsuitable for a computation of all the states belonging to the retrograde sections of the current-voltage characteristics of the modes, so the discharge manifests hysteresis, which, in principle, can be observed in the experiment.
- Computing Different Modes on Cathodes of DC Glow and High-Pressure Arc Discharges: Time-Dependent Versus Stationary SolversPublication . Almeida, Pedro G. C; Benilov, Mikhail S.; Cunha, Mário D.; Gomes, José G. L.Complex behavior can appear in the modeling of gas discharges even in apparently simple steady-state situations. Time-dependent solvers may fail to deliver essential information in such cases. One of such cases considered in this work is the 1D DC discharge. The other case is represented by multiple multidimensional solutions existing in the theory of DC discharges and describing modes of current transfer with different patterns of spots on the cathodes. It is shown that, although some of the solutions, including those describing beautiful self organized patterns, can be computed by means of a time-dependent solver, in most examples results of time-dependent modeling are at best incomplete. In most examples, numerical stability of the time dependent solver was not equivalent to physical stability.
- Quenching thermal instability in the body of a thermionic arc cathodePublication . Almeida, P. G. C.; Benilov, M. S.; Cunha, M. D.; Gomes, J. G. L.The possibility of quenching the instability causing the appearance of spots on thermionic cathodes of high-pressure arc discharges is demonstrated by means of numerical simulations and experimentally. This possibility stems from the fact that the instability is of a thermal nature and therefore slow. While of significant interest by itself, this possibility may be exploited to prevent in real time the formation of cathode spots in arc devices.
- Effects of nonthermal atmospheric-pressure plasma on Drosophila developmentPublication . Ferreira, Margarida I.; Gomes, José Gabriel Lira; Benilov, Mikhail S.; Khadem, MahnazNonthermal atmospheric-pressure plasma (NTAPP) is known to induce a wide range of responses at the cellular level. This study is concerned with the effects of NTAPP on a eukaryotic organism as a whole: Drosophila melanogaster. Exposure influenced the larval viability and caused an array of traits that can be classified into three major groups: (1) phenotypic anomalies in larvae (such as melanotic masses, melanized and broken trachea, incomplete shedding of the old cuticle during molting), morphological anomalies of pupae (small size, abnormal form, aberrant development, cryptocephalic forms), and developmental anomalies in adults (abnormal formation of wing, legs, and thorax); (2) larval behavior alteration (nonfeeding of first and second instar larvae, premature wandering, running away from food, immature pupae formation); and (3) excessive fat accumulation and lipid oxidation. The majority of the observed traits can be linked to molting and metamorphosis controlled by the endocrine system, in particular with the steroid hormone ecdysone. Results support the hypothesis that the interaction of NTAPP with the membranes of various organs can have a major role in the interruption of normal ecdysogenesis.