RESUMO Objetivo Avaliar a rede vascular sanguínea da retina a partir de retinografias de pacientes com diferentes graus de retinopatia diabética. Métodos Foram utilizadas 90 retinografias (banco de dados MESSIDOR), com diferentes graus de retinopatia diabética divididas em quatro grupos: sem retinopatia (n=23), retinopatia diabética de grau um (n=20), grau dois (n=20) e grau três (n=27). Os graus de retinopatia foram classificados conforme o número de microaneurismas, número de hemorragias e presença de neovascularização. As imagens foram esqueletizadas e quantificadas pelos métodos fractais: dimensão da contagem de caixas e informação. Resultados As médias dos valores das dimensões de contagem de caixas para todos os grupos foram próximas a 1,25, sem diferença estatisticamente significativa nos valores das dimensões entre os grupos para retina inteira. Também não houve diferença estatística nos valores da dimensão de informação entre os grupos, cujas médias variaram entre 1,294 ± 0,013 (grupo do grau 1) e 1,3 ± 0,017 (grupo do grau 3). As imagens retinianas foram divididas em regiões de áreas iguais. Os valores fractais de algumas regiões retinais mostraram diferenças estatísticas, mas estas não foram suficientes para mostrar a sensibilidade dos métodos fractais na identificação da retinopatia diabética. Conclusão Os métodos fractais não foram capazes de identificar os diferentes graus de retinopatia diabética em retinografias.

ABSTRACT Purpose To evaluate the retinal blood vascular network of the retinographies of patients with different grades of diabetic retinopathy. Methods Ninety Retinographies (MESSIDOR database) were used, with different grades of diabetic retinopathy divided into 4 groups: no retinopathy (n=23), grade one (n=20), grade two (n=20) and grade three (n=27) diabetic retinopathy. The grades of diabetic retinopathy were classified according to the number of microaneurysms, number of hemorrhages and the presence of neovascularization. The images were skeletonized and quantified by fractal methods: dimension of box-counting (Dbc) and information (Dinf). Results The means of Dbc values of groups were around 1.25, without statistically significant difference in the dimension values between groups for whole retina. There was also no statistical difference in Dinf values between groups, whose means ranged between 1.294 ± 0.013 (group of grade 1) and 1.3 ± 0.017 (group of grade 3). The retinographies were divided into regions of equal areas. The fractal values of some retinal regions showed statistical differences, but these differences were not enough to show the sensitivity of fractal methods in identifying diabetic retinopathy. Conclusion The fractal methods were not able to identify the different grades of diabetic retinopathy in retinographies.

This study investigated the dynamical process of chromosome condensation after colcemid treatment. Two pairs of human chromosomes, #2 and #3, were highlighted for the accurate identification by fluorescence in situ hybridization (FISH). A computerized image analysis system was used to measure the lengths of the two pairs of chromosomes averaged over 50 metaphases of different cultures with colcemid (0.5 µg/mL) added either at 3 or 48 h of a total 72 h culture period. For determining whether the process of chromosome condensation was chaotic or random, the algorithm of Detrended Fluctuation Analysis (DFA) was used. In order to evaluate the power of the method, the data were shuffled and DFA was performed again. It was found that colcemid prolonged treatment induced a significantly greater chromosome condensation (p<0.05), and the dynamics of this process was determined by the DFA and showed to be chaotic, with scaling exponents with range values 0.5< α<1.0. When the data were shuffled, the scaling exponent αreduced around to 0.5, which was characteristic of random events. These findings reinforced the idea that colcemid could interfere in some manner with the structure of chromosomes and the dynamics of chromosome condensation was non-linear.

O objetivo deste trabalho foi investigar, numa turma de alunos de Licenciatura em Física, se o Pensamento Transdisciplinar pode contribuir para a compreensão do princípio da dualidade da luz. A metodologia empregada foi o ciclo da experiência de Kelly, que teve a perspectiva de engajar os alunos em um processo de aprendizagem, com o auxílio de três experimentos didáticos: a cuba de onda, a dupla fenda de Young e o radiômetro de Crookes. A partir desses experimentos foi possível motivar uma discussão sobre as propriedades ondulatórias e corpusculares da luz. Uma oficina sobre a Transdisciplinaridade foi também realizada com o intuito de discutir a lógica do terceiro incluído, uma lógica que se adéqua ao fato da luz se comportar como onda e como partícula. As análises dos dados permitiram as seguintes conclusões: (i) as concepções prévias dos estudantes de Licenciatura em Física acerca do princípio da dualidade da luz eram desprovidas de uma lógica que respaldasse tal princípio e (ii) os três experimentos propostos e a oficina sobre a Transdisciplinaridade, realizadas durante o ciclo da experiência Kellyana, contribuíram para que os estudantes tivessem uma maior compreensão do princípio da dualidade da luz.

The objective of this work was to investigate if transdisciplinarity can contribute to the understanding of the wave-particle duality principle. The investigation was conducted with students from a physics teaching course. The methodology used was Kelly's experience cycle, in which the objective was to involve the students in a learning process through three experiments: the wave tank; Young's experiment and Crookes' radiometer. Based on these three experiments it was possible to motivate a discussion about wave-particle duality. A transdisciplinary didactic workshop was conducted aiming to promote a discussion about third included logic, an adequate logic to be applied to wave-particle duality. Data analysis allowed the following conclusions: (i) the previous concepts of these students about the wave-particle duality principle had no logic to support this principle; (ii) the three experiments and the transdisciplinary workshop conducted during Kelly's experience cycle contributed for a better understanding of the wave-particle duality principle.

OBJETIVO: Embora tenha sido proposto que a vasculatura retínica apresenta estrutura fractal, nenhuma padronização do método de segmentação ou do método de cálculo das dimensões fractais foi realizada. Este estudo objetivou determinar se a estimação das dimensões fractais da vasculatura retínica é dependente dos métodos de segmentação vascular e dos métodos de cálculo de dimensão. MÉTODOS: Dez imagens retinográficas foram segmentadas para extrair suas árvores vasculares por quatro métodos computacionais ("multithreshold", "scale-space", "pixel classification" e "ridge based detection"). Suas dimensões fractais de "informação", de "massa-raio" e "por contagem de caixas" foram então calculadas e comparadas com as dimensões das mesmas árvores vasculares, quando obtidas pela segmentação manual (padrão áureo). RESULTADOS: As médias das dimensões fractais variaram através dos grupos de diferentes métodos de segmentação, de 1,39 a 1,47 para a dimensão por contagem de caixas, de 1,47 a 1,52 para a dimensão de informação e de 1,48 a 1,57 para a dimensão de massa-raio. A utilização de diferentes métodos computacionais de segmentação vascular, bem como de diferentes métodos de cálculo de dimensão, introduziu diferença estatisticamente significativa nos valores das dimensões fractais das árvores vasculares. CONCLUSÃO: A estimação das dimensões fractais da vasculatura retínica foi dependente tanto dos métodos de segmentação vascular, quanto dos métodos de cálculo de dimensão utilizados.

PURPOSE: Although it has been proposed that retinal vasculature is fractal, no method of standardization has been performed for vascular segmentation or for dimension calculation, thus resulting in great variability among values of fractal dimensions. The present study was designed to determine if estimation of retinal vessel fractal dimensions is dependent on vascular segmentation and dimensional calculation methods. METHODS: Ten eye fundus images were segmented to extract their vascular trees by four computational methods ("multithreshold", "scale-space", "pixel classification" and "ridge based detection"). Their information, mass-radius and box counting fractal dimensions were calculated and compared with those of the same vascular trees manually segmented (gold standard). RESULTS: The mean vascular tree dimension varied among the groups of different segmentation methods, from 1.39 to 1.47 for box counting, from 1.47 to 1.52 for information and from 1.48 to 1.57 for mass-radius dimensions. The utilization of different vascular segmentation methods and different dimension calculation methods introduced significant difference among fractal dimension of vessels. CONCLUSION: Estimation of retinal vessel fractal dimensions was dependent on both vascular segmentation and dimension calculation methods.