Tomografia computadorizada por emissão de fóton único (SPECT) é uma modalidade da medicina nuclear baseada na medida da distribuição espacial de um radionuclídeo. Esta técnica é amplamente utilizada em cardiologia para avaliar problemas de perfusão miocárdica, relacionados ao fluxo sanguíneo nas artérias coronárias. As imagens SPECT proporcionam melhor separação das regiões do miocárdio e facilitam a localização e a definição dos defeitos de perfusão. Um dos grandes desafios em estudos SPECT é a eficiente apresentação da informação, uma vez que um único estudo pode gerar imagens de centenas de cortes a serem analisados. Para resolver este problema, são utilizados mapas polares (também conhecidos como gráficos Bulls Eye). Mapas polares são construídos a partir de cortes tomográficos do ventrículo esquerdo e apresentam as informações dos exames de forma sumarizada, em uma imagem bidimensional. Essa dissertação apresenta um método para segmentação do ventrículo esquerdo em estudos SPECT do miocárdio e a construção de mapas polares. A segmentação do ventrículo esquerdo é realizada para facilitar o processo de geração automática de mapas polares. O método desenvolvido utiliza a transformada watershed, no contexto do paradigma de Beucher-Meyer. Para visualização dos resultados, foi desenvolvida uma aplicação, chamada Medical Image Visualizer (MIV). O MIV será disponibilizado como projeto Open Source, podendo ser livremente utilizado e/ou modificado pela comunidade de usuários, desenvolvedores e pesquisadores. / Single photon emission computed tomography (SPECT) is a nuclear medicine tomographic imaging technique based on the measurement of spatial distribution of a radionuclide. This technique is widely used in cardiology to assess myocardial perfusion problems related to blood flow in coronary arteries. SPECT images provide better separation of regions of the myocardium and facilitate the location and definition of perfusion defects. One of the major challenges in SPECT studies is the efficient presentation of information, since a single study can generate hundreds of images of slices to be analyzed. To address this issue, polar maps (also known as Bulls Eye display) are used. Polar maps are built from slices of the left ventricle and provide summarized information of exams in a two dimensional image. This dissertation presents a method for the segmentation of the left ventricle in myocardial SPECT studies and the construction of polar maps. The segmentation of the left ventricle is performed to facilitate the process of automatic generation of polar maps. The method uses the watershed transform, in the context of the Beucher-Meyer paradigm. To display the results, it was developed an application called Medical Image Visualizer (MIV). MIV will be available as an Open Source project and the communities of users, developers and researchers will be able to freely use and/or modify the application.

Nas últimas décadas a medicina nuclear tornou-se uma grande aliada no auxílio ao diagnóstico de doenças e também para o tratamento do câncer. Parte deste sucesso está relacionada à constante pesquisa e desenvolvimento de novos radiofármacos. Uma classe de molécula que vem se mostrando promissora para o tratamento de tumores, tanto na sua forma orgânica quanto na forma de complexos organo-metálicos, é a tiossemicarbazona e seus derivados, os quais também podem formar complexos com radioisótopos metálicos dando origem a radiofármacos para diagnóstico e terapia. Neste trabalho foram preparados complexos com o ligante benzil-5-hidroxi-3-metil-5-fenil-4,5-diidro-1H-pirazol-1-carboditionato (H2bdtc) com os radioisótopos [99mTc]tecnécio, (67/68Ga)gálio e (111In)índio, e foram avaliados a pureza radioquímica, Log P e a estabilidade na presença de L-cisteína, L-histidina, soro albumina humana (SAH) e plasma de sangue humano; também foram avaliadas a taxa de captação dos radiofármacos in vitro em células de melanoma murino B16F10 e TM1M, além da avaliação da captação ex vivo e in vivo utilizando camundongos C57B/6 inoculados com as duas linhagens tumorais. Com o [99mT]tecnécio foram obtidos dois complexos diferentes, dependendo da concentração do PBS na solução, sendo que em um deles foi possível confirmar sua estrutura como [[99mTc]O(bdtc)(Hbdtc)] a partir do complexo de rênio [ReO(bdtc)(Hbdtc)], o outro complexo de [99mTc]tecnécio, bem como de (67/68Ga)gálio e (111In)índio não tiveram a estrutura caracterizada. A eficiência de marcação dos complexos foi superior a 90 %, com Log P maior que 1 para os complexos [[99mTc]O(bdtc)(Hbdtc)], [[99mTc]-bdtc] e [67/68Ga-bdtc] e 0,9 para [111In-bdtc]. Todos os complexos se mostraram com boa estabilidade na presença de L-cisteína e L-histidina, principalmente na primeira hora de incubação, mas não o foram na presença de SAH e plasma. A captação in vitro dos complexos em células B16F10 e TM1M variou entre 0,6 % e 1,8 %, e nos estudos de biodistribuição ex vivo foi obesrvada intensa e persistente captação hepática e no baço, superando 90 %, e captação no tumor variando de 0,2 % a 3 %, enquanto que nas imagens in vivo não foi possível observar de forma uma adequada captação nos tumores a ponto de permitir o uso como agente de diagnóstico. Os resultados permitem concluir que os complexos de derivados tiossemicarbazonas podem formar complexos com diferentes metais, mas novos derivados devem ser preparados para tentar melhorar o desempenho nos sistemas biológicos. Os experimentos com animais foram aprovados pela Comissão de Ética em Pesquisa da Faculdade de Medicina - USP, processo 372/12 / In recent decades, nuclear medicine has been used as diagnostic agent for disease and for the treatment of cancer. Part of this success is related to the constant research and development of new radiopharmaceuticals. Thiosemicarbazone and their derivatives have proven to be promising agent for the treatment of tumors, both in its organic form or as organo-metallic complexes. Also, they can to form complexes with metal radioisotopes giving radiopharmaceuticals for diagnosis and therapy. In this work we prepared complex of benzyl-5-hydroxy-3-methyl-5-phenyl-4,5-dihydro-1H-pyrazol-1-carboditionato (H2bdtc) with radioisotopes [99mTc]technetium (67/68Ga)gallium and (111In)indium and the radiochemical purity, Log P and stability in the presence of L-cysteine, L-histidine, human serum albumin (HSA) and human blood plasma were assessed; also were assessed the in vitro uptake rate of radiopharmaceuticals in murine melanoma cells B16F10 and TM1M, besides the evaluation of ex vivo uptake and in vivo using C57Bl/6 mice inoculated with both tumor lines. With [99mT] technetium two different complexes were obtained, depending on the concentration of the PBS in the solution, and one of them was had its structure to confirm as [[99mTc]O(bdtc)(Hbdtc)] from the standard rhenium complex [ReO(bdtc)(Hbdtc)], the other [99mTc] echnetium complex as well as (67/68Ga)gallium and (111In)indium not have characterized the structure. The labeling efficiency of compleos was higher than 90%, with log P higher than 1 for the complexes [[99mTc]O(bdtc)(Hbdtc)], [[99mTc]-bdtc] and [(67/68Ga)-bdtc] and 0.9 to [111In-bdtc]. All the complexes showed good stability in the presence of L-cysteine and L-histidine, especially in the first hour of incubation, but not in the presence of HSA and plasma. The uptake in vitro complexes in B16F10 and TM1M cells varied between 0.6% and 1.8%, and in ex vivo biodistribution studies was obesrvada intense and persistent liver uptake and spleen, exceeding 90%, and tumor uptake in changing from 0.2% to 3%, while in vivo imaging was not possible to observe a properly uptake in tumors, not allowing to use these molecules as a diagnostic agent. The results indicate that the thiosemicarbazone derivative complex can give complexes with different metals, but new derivatives should be prepared to try to improve performance in biological systems. The animal experimentation was approved by Comissão de Ética em Pesquisa da Faculdade de Medicina - USP, proccess 372/12

Foi estudado o ritmo de filtração glomerular (RFG) de pacientes com câncer bem diferenciado da tireoide submetidos à radioiodoterapia (RIT). O estudo avaliou o RFG durante estímulo do hormônio estimulador da tireoide (TSH) por suspensão da reposição hormonal tireoidiana (RHT) ou no uso do hormônio estimulador da tireoide recombinante humano (TSHrh), correlacionou o RFG com o perfil hormonal tireoidiano, avaliou o RFG durante e na semana após a RIT, avaliou o RFG e a dose efetiva de radiação para corpo inteiro e correlacionou métodos de estimativa de RFG. Vinte e oito pacientes incluídos em estudo clínico randomizado não cego foram divididos em dois grupos de 14 pacientes, sendo o grupo A (GA) submetido à suspensão da RHT e o grupo B (GB) ao uso do TSHrh. Os pacientes tiveram antes e após o estímulo do TSH a determinação do RFG por 51Cr-EDTA e coletas séricas do perfil hormonal tireoidiano e creatinina, albumina e ureia, e, após a RIT, colheram exames séricos de creatinina, albumina e ureia, e tiveram estimadas suas doses efetivas de corpo inteiro. Os exames de creatinina, albumina e ureia foram utilizados para estimar o RFG pelas equações de creatinina sérica, Modified Diet in Renal Disease (MDRD), e Cockcroft-Gault. O GA apresentou, pelo 51Cr-EDTA, variação de -18,5% do RFG de 94,4±18,6 mL/min antes da suspensão da RHT para 76,2±15,7 mL/min (p=0,0002) e o GB apresentou pelo 51Cr-EDTA variação de 4% do RFG de 90,8±18,4 mL/min antes do TSHrh para 92,6±15,2 mL/min (p=0,64). O RFG variou significativamente só no GA, sem apresentar proporcionalidade entre as variações do hormônio tireoidiano e do RFG. Não houve correlação do RFG com elevação do TSH. Por equações baseadas em creatinina, houve, no GA, queda do RFG durante toda a suspensão da RHT e estabilidade após o retorno da RHT, e, no GB, houve estabilidade do RFG durante todo o estudo. A dose efetiva de corpo inteiro não apresentou diferenças significativas entre os grupos (p=0,76). Na comparação entre o 51Cr-EDTA e as equações para estimativa de RFG, a correlação de Pearson foi de 0,78 para creatinina sérica, 0,79 para MDRD e 0,66 para CockcroftGault, e a comparação das variações do RFG observadas no GA entre o 51Cr-EDTA e a equação por creatinina sérica foram estatisticamente diferentes. Concluiu-se que o RFG apresenta redução na suspensão da RHT, relacionado ao hipotireoidismo e não à elevação de TSH, voltando a estabilizar após retorno da RHT, e que não varia no uso do TSHrh, que a dose efetiva de corpo inteiro não varia entre os grupos proporcionalmente ao RFG, e que a melhor correlação foi do 51Cr-EDTA com a equação MDRD / Glomerular filtration rate (GFR) was studied in well differentiated thyroid cancer patients referred for radioiodine therapy (RIT). The study evaluated GFR during thyroid stimulating hormone (TSH) stimulation after thyroid hormone withdrawal (THW) or after recombinant human thyroid stimulating hormone (rhTSH), correlated GFR with thyroid hormone profile, evaluated GFR during and in the week after RIT, evaluated GFR and whole body radiation effective dose, and correlated different methods for GFR determination. 28 patients were included in a non-blinded randomized clinical trial and divided in two groups of 14 patients, being group A (GA) stimulated by THW and group B (GB) stimulated by rhTSH. Patients had GFR determined by 51Cr-EDTA, as well as serum thyroid hormone profile, creatinine, albumin and urea before and after TSH stimulation, and after RIT had determined their serum creatinine, albumin and urea and whole body radiation effective dose. Creatinine, albumin and urea were used to estimate GFR by serum creatinine, Modified Diet in Renal Disease (MDRD), and Cockcroft-Gault equations. GA presented a -18,5% GFR variation by 51CrEDTA varying from 94,4 ± 18,6 mL/min before THW to 76,2±15,7 mL/min after THW (p=0,0002) while GB presented a 4% GFR variation by 51Cr-EDTA varying from 90,8 ± 18,4 mL/min before TSHrh to 92,6 ± 15,2 mL/min after rhTSH (p=0,64). GFR significantly varied only in GA without presenting proportionality with thyroid hormone variation. There was no correlation between rise in TSH levels and GFR. Creatinine equations demonstrated a sustained reduction in GFR during THW and GFR stability after thyroid hormone reposition, while GB presented stable GFR during the whole study. Whole body radiation effective dose didn\'t present significant differences between the two groups (p=0,76). Comparing 51Cr-EDTA and GFR estimative equations presented Pearson correlation score of 0,78 for serum creatinine, 0,79 for MDRD and 0,66 for Cockcroft-Gault, while comparison between variances in GA between 51Cr-EDTA e serum creatinine equation was significantly different. In conclusion GFR presents a reduction during THW related to hypothyroidism and not to TSH rise and stabilizing after thyroid hormone therapy, GFR does not vary during rhTSH, whole body radiation effective dose does not vary between the two groups proportionally to GFR, and that MDRD equation had the best correlation with 51Cr-EDTA

Foi estudado o ritmo de filtração glomerular (RFG) de pacientes com câncer bem diferenciado da tireoide submetidos à radioiodoterapia (RIT). O estudo avaliou o RFG durante estímulo do hormônio estimulador da tireoide (TSH) por suspensão da reposição hormonal tireoidiana (RHT) ou no uso do hormônio estimulador da tireoide recombinante humano (TSHrh), correlacionou o RFG com o perfil hormonal tireoidiano, avaliou o RFG durante e na semana após a RIT, avaliou o RFG e a dose efetiva de radiação para corpo inteiro e correlacionou métodos de estimativa de RFG. Vinte e oito pacientes incluídos em estudo clínico randomizado não cego foram divididos em dois grupos de 14 pacientes, sendo o grupo A (GA) submetido à suspensão da RHT e o grupo B (GB) ao uso do TSHrh. Os pacientes tiveram antes e após o estímulo do TSH a determinação do RFG por 51Cr-EDTA e coletas séricas do perfil hormonal tireoidiano e creatinina, albumina e ureia, e, após a RIT, colheram exames séricos de creatinina, albumina e ureia, e tiveram estimadas suas doses efetivas de corpo inteiro. Os exames de creatinina, albumina e ureia foram utilizados para estimar o RFG pelas equações de creatinina sérica, Modified Diet in Renal Disease (MDRD), e Cockcroft-Gault. O GA apresentou, pelo 51Cr-EDTA, variação de -18,5% do RFG de 94,4±18,6 mL/min antes da suspensão da RHT para 76,2±15,7 mL/min (p=0,0002) e o GB apresentou pelo 51Cr-EDTA variação de 4% do RFG de 90,8±18,4 mL/min antes do TSHrh para 92,6±15,2 mL/min (p=0,64). O RFG variou significativamente só no GA, sem apresentar proporcionalidade entre as variações do hormônio tireoidiano e do RFG. Não houve correlação do RFG com elevação do TSH. Por equações baseadas em creatinina, houve, no GA, queda do RFG durante toda a suspensão da RHT e estabilidade após o retorno da RHT, e, no GB, houve estabilidade do RFG durante todo o estudo. A dose efetiva de corpo inteiro não apresentou diferenças significativas entre os grupos (p=0,76). Na comparação entre o 51Cr-EDTA e as equações para estimativa de RFG, a correlação de Pearson foi de 0,78 para creatinina sérica, 0,79 para MDRD e 0,66 para CockcroftGault, e a comparação das variações do RFG observadas no GA entre o 51Cr-EDTA e a equação por creatinina sérica foram estatisticamente diferentes. Concluiu-se que o RFG apresenta redução na suspensão da RHT, relacionado ao hipotireoidismo e não à elevação de TSH, voltando a estabilizar após retorno da RHT, e que não varia no uso do TSHrh, que a dose efetiva de corpo inteiro não varia entre os grupos proporcionalmente ao RFG, e que a melhor correlação foi do 51Cr-EDTA com a equação MDRD / Glomerular filtration rate (GFR) was studied in well differentiated thyroid cancer patients referred for radioiodine therapy (RIT). The study evaluated GFR during thyroid stimulating hormone (TSH) stimulation after thyroid hormone withdrawal (THW) or after recombinant human thyroid stimulating hormone (rhTSH), correlated GFR with thyroid hormone profile, evaluated GFR during and in the week after RIT, evaluated GFR and whole body radiation effective dose, and correlated different methods for GFR determination. 28 patients were included in a non-blinded randomized clinical trial and divided in two groups of 14 patients, being group A (GA) stimulated by THW and group B (GB) stimulated by rhTSH. Patients had GFR determined by 51Cr-EDTA, as well as serum thyroid hormone profile, creatinine, albumin and urea before and after TSH stimulation, and after RIT had determined their serum creatinine, albumin and urea and whole body radiation effective dose. Creatinine, albumin and urea were used to estimate GFR by serum creatinine, Modified Diet in Renal Disease (MDRD), and Cockcroft-Gault equations. GA presented a -18,5% GFR variation by 51CrEDTA varying from 94,4 ± 18,6 mL/min before THW to 76,2±15,7 mL/min after THW (p=0,0002) while GB presented a 4% GFR variation by 51Cr-EDTA varying from 90,8 ± 18,4 mL/min before TSHrh to 92,6 ± 15,2 mL/min after rhTSH (p=0,64). GFR significantly varied only in GA without presenting proportionality with thyroid hormone variation. There was no correlation between rise in TSH levels and GFR. Creatinine equations demonstrated a sustained reduction in GFR during THW and GFR stability after thyroid hormone reposition, while GB presented stable GFR during the whole study. Whole body radiation effective dose didn\'t present significant differences between the two groups (p=0,76). Comparing 51Cr-EDTA and GFR estimative equations presented Pearson correlation score of 0,78 for serum creatinine, 0,79 for MDRD and 0,66 for Cockcroft-Gault, while comparison between variances in GA between 51Cr-EDTA e serum creatinine equation was significantly different. In conclusion GFR presents a reduction during THW related to hypothyroidism and not to TSH rise and stabilizing after thyroid hormone therapy, GFR does not vary during rhTSH, whole body radiation effective dose does not vary between the two groups proportionally to GFR, and that MDRD equation had the best correlation with 51Cr-EDTA

Submitted by Maria Eneide de Souza Araujo (mearaujo@ipen.br) on 2017-03-10T16:38:03Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2017-03-10T16:38:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho foi padronizada uma solução de 14C emissor beta puro com energia máxima de 156 keV, por meio de três diferentes métodos: CIEMAT/NIST e TDCR (triple-to-double coincidence ratio) em sistemas de cintilação líquida e pelo método do traçador, em sistema de coincidências 4πβ-γ. O sistema de cintilação líquida TRICARB, equipado com dois tubos fotomultiplicadores, foi usado para aplicação do método CIEMAT/NIST, usando um padrão de 3H emissor beta puro com energia máxima de 18,7 keV como traçador de eficiência. O sistema de cintilação líquida HIDEX 300SL, equipado com três tubos fotomultiplicadores, foi utilizado para as medidas pelo método TDCR. As amostras de 14C e 3H, medidas nos sistemas de cintilação foram preparadas usando-se três coquetéis cintiladores comerciais Ultima Gold, Optiphase Hisafe3 e InstaGel-Plus a fim de comparar seu desempenho nas medidas.Todas as amostras foram preparadas com 15 mL de coquetel cintilador, em frascos de vidro com baixa concentração de potássio. Alíquotas conhecidas de solução radioativa foram depositadas nos coquetéis cintiladores. Para a variação do parâmetro indicador de quenching, foram utilizados: um carregador de nitro metano e 1 mL de água destilada. Para a padronização pelo método do traçador no sistema de coincidências 4πβ-γ, foi utilizado 60Co como emissor beta gama. As medidas foram feitas no sistema de coincidências por software SCS, usando discriminação eletrônica para alterar a eficiência beta. O comportamento da curva de extrapolação foi predito por meio do código Esquema, que utiliza a técnica de Monte Carlo. Os resultados da atividade da solução de 14C obtida pelos três métodos utilizados mostraram uma boa concordância dentro da incerteza experimental. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Nas últimas décadas a medicina nuclear tornou-se uma grande aliada no auxílio ao diagnóstico de doenças e também para o tratamento do câncer. Parte deste sucesso está relacionada à constante pesquisa e desenvolvimento de novos radiofármacos. Uma classe de molécula que vem se mostrando promissora para o tratamento de tumores, tanto na sua forma orgânica quanto na forma de complexos organo-metálicos, é a tiossemicarbazona e seus derivados, os quais também podem formar complexos com radioisótopos metálicos dando origem a radiofármacos para diagnóstico e terapia. Neste trabalho foram preparados complexos com o ligante benzil-5-hidroxi-3-metil-5-fenil-4,5-diidro-1H-pirazol-1-carboditionato (H2bdtc) com os radioisótopos [99mTc]tecnécio, (67/68Ga)gálio e (111In)índio, e foram avaliados a pureza radioquímica, Log P e a estabilidade na presença de L-cisteína, L-histidina, soro albumina humana (SAH) e plasma de sangue humano; também foram avaliadas a taxa de captação dos radiofármacos in vitro em células de melanoma murino B16F10 e TM1M, além da avaliação da captação ex vivo e in vivo utilizando camundongos C57B/6 inoculados com as duas linhagens tumorais. Com o [99mT]tecnécio foram obtidos dois complexos diferentes, dependendo da concentração do PBS na solução, sendo que em um deles foi possível confirmar sua estrutura como [[99mTc]O(bdtc)(Hbdtc)] a partir do complexo de rênio [ReO(bdtc)(Hbdtc)], o outro complexo de [99mTc]tecnécio, bem como de (67/68Ga)gálio e (111In)índio não tiveram a estrutura caracterizada. A eficiência de marcação dos complexos foi superior a 90 %, com Log P maior que 1 para os complexos [[99mTc]O(bdtc)(Hbdtc)], [[99mTc]-bdtc] e [67/68Ga-bdtc] e 0,9 para [111In-bdtc]. Todos os complexos se mostraram com boa estabilidade na presença de L-cisteína e L-histidina, principalmente na primeira hora de incubação, mas não o foram na presença de SAH e plasma. A captação in vitro dos complexos em células B16F10 e TM1M variou entre 0,6 % e 1,8 %, e nos estudos de biodistribuição ex vivo foi obesrvada intensa e persistente captação hepática e no baço, superando 90 %, e captação no tumor variando de 0,2 % a 3 %, enquanto que nas imagens in vivo não foi possível observar de forma uma adequada captação nos tumores a ponto de permitir o uso como agente de diagnóstico. Os resultados permitem concluir que os complexos de derivados tiossemicarbazonas podem formar complexos com diferentes metais, mas novos derivados devem ser preparados para tentar melhorar o desempenho nos sistemas biológicos. Os experimentos com animais foram aprovados pela Comissão de Ética em Pesquisa da Faculdade de Medicina - USP, processo 372/12 / In recent decades, nuclear medicine has been used as diagnostic agent for disease and for the treatment of cancer. Part of this success is related to the constant research and development of new radiopharmaceuticals. Thiosemicarbazone and their derivatives have proven to be promising agent for the treatment of tumors, both in its organic form or as organo-metallic complexes. Also, they can to form complexes with metal radioisotopes giving radiopharmaceuticals for diagnosis and therapy. In this work we prepared complex of benzyl-5-hydroxy-3-methyl-5-phenyl-4,5-dihydro-1H-pyrazol-1-carboditionato (H2bdtc) with radioisotopes [99mTc]technetium (67/68Ga)gallium and (111In)indium and the radiochemical purity, Log P and stability in the presence of L-cysteine, L-histidine, human serum albumin (HSA) and human blood plasma were assessed; also were assessed the in vitro uptake rate of radiopharmaceuticals in murine melanoma cells B16F10 and TM1M, besides the evaluation of ex vivo uptake and in vivo using C57Bl/6 mice inoculated with both tumor lines. With [99mT] technetium two different complexes were obtained, depending on the concentration of the PBS in the solution, and one of them was had its structure to confirm as [[99mTc]O(bdtc)(Hbdtc)] from the standard rhenium complex [ReO(bdtc)(Hbdtc)], the other [99mTc] echnetium complex as well as (67/68Ga)gallium and (111In)indium not have characterized the structure. The labeling efficiency of compleos was higher than 90%, with log P higher than 1 for the complexes [[99mTc]O(bdtc)(Hbdtc)], [[99mTc]-bdtc] and [(67/68Ga)-bdtc] and 0.9 to [111In-bdtc]. All the complexes showed good stability in the presence of L-cysteine and L-histidine, especially in the first hour of incubation, but not in the presence of HSA and plasma. The uptake in vitro complexes in B16F10 and TM1M cells varied between 0.6% and 1.8%, and in ex vivo biodistribution studies was obesrvada intense and persistent liver uptake and spleen, exceeding 90%, and tumor uptake in changing from 0.2% to 3%, while in vivo imaging was not possible to observe a properly uptake in tumors, not allowing to use these molecules as a diagnostic agent. The results indicate that the thiosemicarbazone derivative complex can give complexes with different metals, but new derivatives should be prepared to try to improve performance in biological systems. The animal experimentation was approved by Comissão de Ética em Pesquisa da Faculdade de Medicina - USP, proccess 372/12

Tomografia computadorizada por emissão de fóton único (SPECT) é uma modalidade da medicina nuclear baseada na medida da distribuição espacial de um radionuclídeo. Esta técnica é amplamente utilizada em cardiologia para avaliar problemas de perfusão miocárdica, relacionados ao fluxo sanguíneo nas artérias coronárias. As imagens SPECT proporcionam melhor separação das regiões do miocárdio e facilitam a localização e a definição dos defeitos de perfusão. Um dos grandes desafios em estudos SPECT é a eficiente apresentação da informação, uma vez que um único estudo pode gerar imagens de centenas de cortes a serem analisados. Para resolver este problema, são utilizados mapas polares (também conhecidos como gráficos Bulls Eye). Mapas polares são construídos a partir de cortes tomográficos do ventrículo esquerdo e apresentam as informações dos exames de forma sumarizada, em uma imagem bidimensional. Essa dissertação apresenta um método para segmentação do ventrículo esquerdo em estudos SPECT do miocárdio e a construção de mapas polares. A segmentação do ventrículo esquerdo é realizada para facilitar o processo de geração automática de mapas polares. O método desenvolvido utiliza a transformada watershed, no contexto do paradigma de Beucher-Meyer. Para visualização dos resultados, foi desenvolvida uma aplicação, chamada Medical Image Visualizer (MIV). O MIV será disponibilizado como projeto Open Source, podendo ser livremente utilizado e/ou modificado pela comunidade de usuários, desenvolvedores e pesquisadores. / Single photon emission computed tomography (SPECT) is a nuclear medicine tomographic imaging technique based on the measurement of spatial distribution of a radionuclide. This technique is widely used in cardiology to assess myocardial perfusion problems related to blood flow in coronary arteries. SPECT images provide better separation of regions of the myocardium and facilitate the location and definition of perfusion defects. One of the major challenges in SPECT studies is the efficient presentation of information, since a single study can generate hundreds of images of slices to be analyzed. To address this issue, polar maps (also known as Bulls Eye display) are used. Polar maps are built from slices of the left ventricle and provide summarized information of exams in a two dimensional image. This dissertation presents a method for the segmentation of the left ventricle in myocardial SPECT studies and the construction of polar maps. The segmentation of the left ventricle is performed to facilitate the process of automatic generation of polar maps. The method uses the watershed transform, in the context of the Beucher-Meyer paradigm. To display the results, it was developed an application called Medical Image Visualizer (MIV). MIV will be available as an Open Source project and the communities of users, developers and researchers will be able to freely use and/or modify the application.

A presença da Medicina Nuclear como modalidade de obtenção de imagens médicas é um dos principais procedimentos utilizados hoje nos centros de saúde, tendo como grande vantagem a capacidade de analisar o comportamento metabólico do paciente, traduzindo-se em diagnósticos precoces. Entretanto, sabe-se que a quantificação em Medicina Nuclear é dificultada por diversos fatores, entre os quais estão a correção de atenuação, espalhamento, algoritmos de reconstrução e modelos assumidos. Neste contexto, o principal objetivo deste projeto foi melhorar a acurácia e a precisão na análise de imagens de PET/CT via processos realísticos e bem controlados. Para esse fim, foi proposta a elaboração de uma estrutura modular, a qual está composta por um conjunto de passos consecutivamente interligados começando com a simulação de phantoms antropomórficos 3D para posteriormente gerar as projeções realísticas PET/CT usando a plataforma GATE (com simulação de Monte Carlo), em seguida é aplicada uma etapa de reconstrução de imagens 3D, na sequência as imagens são filtradas (por meio do filtro de Anscombe/Wiener para a redução de ruído Poisson caraterístico deste tipo de imagens) e, segmentadas (baseados na teoria Fuzzy Connectedness). Uma vez definida a região de interesse (ROI) foram produzidas as Curvas de Atividade de Entrada e Resultante requeridas no processo de análise da dinâmica de compartimentos com o qual foi obtida a quantificação do metabolismo do órgão ou estrutura de estudo. Finalmente, de uma maneira semelhante imagens PET/CT reais fornecidas pelo Instituto do Coração (InCor) do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FMUSP) foram analisadas. Portanto, concluiu-se que a etapa de filtragem tridimensional usando o filtro Anscombe/Wiener foi relevante e de alto impacto no processo de quantificação metabólica e em outras etapas importantes do projeto em geral. / The presence of Nuclear Medicine as a medical imaging modality is one of the main procedures utilized nowadays in medical centers, and the great advantage of that procedure is its capacity to analyze the metabolic behavior of the patient, resulting in early diagnoses. However, the quantification in Nuclear Medicine is known to be complicated by many factors, such as degradations due to attenuation, scattering, reconstruction algorithms and assumed models. In this context, the goal of this project is to improve the accuracy and the precision of quantification in PET/CT images by means of realistic and well-controlled processes. For this purpose, we proposed to develop a framework, which consists in a set of consecutively interlinked steps that is initiated with the simulation of 3D anthropomorphic phantoms. These phantoms were used to generate realistic PET/CT projections by applying the GATE platform (with Monte Carlo simulation). Then a 3D image reconstruction was executed, followed by a filtering process (using the Anscombe/Wiener filter to reduce Poisson noise characteristic of this type of images) and, a segmentation process (based on the Fuzzy Connectedness theory). After defining the region of interest (ROI), input activity and output response curves are required for the compartment analysis in order to obtain the Metabolic Quantification of the selected organ or structure. Finally, in the same manner real images provided from the Heart Institute (InCor) of Hospital das Clínicas, Faculty of Medicine, University of São Paulo (HC-FMUSP) were analysed. Therefore, it is concluded that the three-dimensional filtering step using the Ascombe/Wiener filter was preponderant and had a high impact on the metabolic quantification process and on other important stages of the whole project.

A fibrose miocárdica (FM) secundária à doença isquêmica pode ser observada por imagens de ressonância magnética (RM) com a técnica de realce tardio miocárdico (RTM). A função autonômica cardíaca pode ser avaliada através da medicina nuclear (MN). A doença cardíaca chagásica (DCC) caracteriza-se por fibrose miocárdica (FM) e desautonomia cardíaca (DC) progressivas, podendo refletir na gravidade e no prognóstico da doença. Avaliamos a presença, localização e freqüência de FM, sua relação com a função e com a inervação autonômica simpática do ventrículo esquerdo (VE), em pacientes (pts) com DCC, nos diversos graus de gravidade da doença. Trinta e seis pts foram divididos em 3 grupos: 1 - assintomáticos; 2 - com eletrocardiograma (ECG) alterado e função do VE normal; 3 - com alteração do ECG e disfunção de VE. Todos realizaram estudo de ressonância magnética cardiovascular (RMC) para avaliar a função do VE e, após uso de meio de contraste à base de Gadolínio, a FM. Foi realizado ainda estudo de medicina nuclear (MN) para avaliar a DC com metaiodobenzilguanidina (MIBG). A FM esteve presente em 68,6% dos pacientes (25% - grupo1; 81,8% - grupo2; 100% - grupo3; p<0,001). A DC esteve presente em 83,3% dos pacientes (58,3% - grupo1; 75% - grupo2; 91,6% - grupo 3; p<0,001). Os segmentos apical e ínfero-lateral são os locais mais freqüentes de FM (66,6%;p<0,001) e de DC (65,7%; p<0,001). A quantidade de FM aumenta quanto maior a gravidade da doença (p>0,001). A função do VE piora com o aumento da porcentagem de FM (r= -0,74, p<0,001). Quanto maior a extensão de defeitos de captação de MIBG, maior é a presença de FM no VE (r=-0,56, p<0,001). Em concluão, a RMC mostra FM em pacientes chagásicos e, quanto maior a gravidade da doença, mais FM está presente, pior é a função do VE e maior é a DC / Myocardial fibrosis (MF) secondary to ischemic disease can be imaged by magnetic resonance images (MRI) myocardial delayed enhancement (MDE). The cardiac autonomy function can be assessed by nuclear medicine (MN). Advanced Chagas\' heart disease (CHD) is characterized by MF and heart autonomic dysfunction (HAD), and may reflect severity and prognosis. Objective: We evaluated the relationship of MF, left ventricular function (LVF) and HAD in Chagas\' patients, over several degrees of desease severity. Methods: Thirth six patients divided in 3 groups: 1 - asymptomatic; 2 - arrythmia and normal LVF; 3 - arrythmia and LV dysfunction. MRI evaluated MF and nuclear medicine (metaiodobenzylguanidine) HAD. Results: We found MF in 68.6% and HAD in 83.3% of all pts (p<0.001). MF and HAD were more frequent in apical and inferolateral segments (66.6% and 65.7%, p<0.001). The amount of MF increased with the severity of CHD (r=-0.74, p<0.001) and also increased whith a longer extension of MIBG LV defects (r=-0.56, p<0.001). Conclusions: MRI demonstrates MF in pts with Chagas\' disease, and the more MF, the worse LVF, and the greater HAD

A presença que tem hoje a Medicina Nuclear como modalidade de obtenção de imagens médicas é muito importante e um dos principais procedimentos utilizados hoje nos centros de saúde, tendo como grande vantagem a capacidade de conseguir analisar o comportamento metabólico do paciente, fazendo possíveis diagnósticos precoces. Este projeto está baseado em imagens médicas obtidas através da modalidade PET (Positron Emission Tomography) a qual está tendo uma crescente difusão e aceitação. Para isso, temos desenvolvido uma estrutura integral de processamento de imagens tridimensionais PET, a qual está constituída por etapas consecutivas que se iniciam na obtenção das imagens padrões (gold standard), sendo utilizados volumes simulados ou phantoms do Ventrículo Esquerdo do Coração criadas como parte do projeto, assim como geradas a partir do software NCAT-4D. A seguir, nos volumes simulados, é introduzido ruído quântico tipo Poisson que é o ruído característico das imagens PET e feita uma análise que busca certificar que o ruído utilizado corresponde efetivamente ao ruído Poisson. Em sequência é executada a parte de pré-processamento, utilizando para este fim, um conjunto de filtros tais como o filtro da mediana, o filtro da Gaussiana ponderada e o filtro que mistura os conceitos da Transformada de Anscombe e o filtro pontual de Wiener. Posteriormente é aplicada a etapa de segmentação que é considerada a parte central da sequência de processamento. O processo de segmentação é baseado na teoria de Conectividade Fuzzy e para isso temos implementado quatro diferentes abordagens: Algoritmo Genérico, Algoritmo LIFO, Algoritmo kTetaFOEMS e o Algoritmo utilizando Pesos Dinâmicos. Sendo que os três primeiros algoritmos utilizam pesos específicos selecionados pelo usuário, foi preciso efetuar uma análise para determinar os melhores pesos de segmentação que se reflitam numa segmentação mais eficiente. Finalmente, para terminar a estrutura de processamento, um procedimento de avaliação foi utilizado como métrica para obter quantitativamente três parâmetros (Verdadeiro Positivo, Falso Positivo e Máxima Distância) que permitiram conhecer o nível de eficiência e precisão de nosso processo e do projeto em geral. Constatamos que os algoritmos implementados (filtros e algoritmos de segmentação) são bastante robustos e atingem ótimos resultados chegando-se a obter, para o caso do volume do Ventrículo Esquerdo simulado, taxas de VP e FP na ordem de 98.49 ± 0.27% e 2,19 ± 0.19%, respectivamente. Com o conjunto de procedimentos e escolhas feitas ao longo da estrutura de processamento, encerramos o projeto com a análise de um grupo de volumes produto de um exame PET real, obtendo a quantificação destes volumes. / The usefulness of Nuclear medicine nowadays as a modality to obtain medical images is very important, and it has turned into one of the main procedures utilized in Health Care Centers. Its great advantage is to analyze the metabolic behavior of the patient, by allowing early diagnosis. This project is based on medical images obtained by the PET modality (Positron Emission Tomography), which has won wide acceptance. Thus, we have developed an integral framework for processing Nuclear Medicine three-dimensional images of the PET modality, which is composed of consecutive steps that start with the generation of standard images (gold standard) by using simulated images or phantoms of the Left Ventricular Heart that were generated in this project, such as the ones obtained from the NCAT-4D software. Then Poisson quantum noise is introduced into the whole volume to simulate the characteristic noises in PET images and an analysis is performed in order to certify that the utilized noise is the Poisson noise effectively. Subsequently, the pre-processing is executed by using specific filters, such as the median filter, the weighted Gaussian filter, and the filter that joins the concepts of Anscombe Transformation and the Wiener filter. Then the segmentation, which is considered the most important and central part of the whole process, is implemented. The segmentation process is based on the Fuzzy Connectedness theory and for that purpose four different approaches were implemented: Generic algorithm, LIFO algorithm, kTetaFOEMS algorithm, and Dynamic Weight algorithm. Since the first three algorithms used specific weights that were selected by the user, an extra analysis was performed to determine the best segmentation constants that would reflect an accurate segmentation. Finally, at the end of the processing structure, an assessment procedure was used as a measurement tool to quantify some parameters that determined the level of efficiency and precision of our process and project. We have verified that the implemented algorithms (filters and segmentation algorithms) are fairly robust and achieve optimal results, assist to obtain, in the case of the Left Ventricular simulated, TP and FP rates in the order of 98.49 ± 0.27% and 2.19 ± 0.19%, respectively. With the set of procedures and choices made along of the processing structure, the project was concluded with the analysis of a volumes group from a real PET exam, obtaining the quantification of the volumes.