PEPT (positron emission particle tracking) is a technique for tracking a small radioactive tracer in Lagrangian co-ordinates. The technique was used to study the flow patterns of non-Newtonian CMC (Carboxy Methyl Cellulose) solutions inside a vessel agitated by an axial flow impeller. The 'non-intrusive' PEPT technique uses two position-sensitive detectors to track a radioactive particle in space and time. The particle is labelled with a positron emitting isotope. Once emitted from the nucleus a positron annihilates with an electron releasing energy in the form of two 511 keV back-to-back gamma-rays travelling in opposite directions, 180 degrees apart. The tracer particle is introduced into the stirred vessel which is mounted between the two detectors of the positron camera. Three axial flow impellers produced by Lightnin Mixers Ltd were used to carry out the experiments. Results showed that the discharge from the three impellers was radial when agitating non-Newtonian viscous solutions of CMC. Trajectory analysis was used to compare the performance of the impellers using the agitation index and the efficiency of circulation. A limited number of experiments was carried out to compare the effect of baffles on the circulation of the fluids in a mixing tank. The results showed that mixing of these non-Newtonian liquids in an unbaffled tank is better than in a baffled tank when using axial flow impellers. Other experiments were carried out to suspend solid particles in viscous fluids. Results showed that the minimum speed required to suspend large particles is lower than that required to suspend small particles. There are many correlations and models in the literature to determine the minimum speed required to suspend all the particles in a fluid; some of these correlations and models were compared with experimental results from this work. The correlation of Zweitering (1958) agreed with experimental data after modification. The Geisler et al. (1993) model agreed with the data provided that the power consumption is correctly substituted. The last part of this work concerned the flow of non-Newtonian viscous materials through industrial equipment. Yoghurt was chosen as the test fluid as one of the companies sponsoring this project was Eden Vale, a yoghurt manufacturer. A method was proposed using rheological measurements to simulate the flow through the dispensing pipeline and distributing nozzles; this method allows the designer to predict the final properties of yoghurt after passing through the paching head. Measurements were also carried out to determine the final gel structure of yoghurt in the delivery pots. This data of this thesis is useful in designing stirred tanks when non-Newtonian fluid is present, either for agitation or when suspending solids. Also, a method was provided to design yoghurt manufacturing line.

Positron Emission Tomography (PET) is an imaging technique that uses biologically relevant molecules labelled with positron emitting radioisotopes to measure regional tissue function in living organisms. To maximise the detection efficiency, data are acquired in 3D, that is, all possible detector combinations in a scanner without inter-ring shielding (septa). The gain in sensitivity afforded by 3D PET is offset by the increase in random coincidences, scattered coincidences and deadtime. These problems must be overcome for the gain in sensitivity to be fully realised. The aim of this research project was to investigate strategies to increase the signal to noise ratio of the 3D PET data. Additional side shielding, both in neuro and body scanning, has been implemented and assessed. Large gains were achieved using the neuro shields in experimental and clinical studies. The potential of the body shields was tested in experimental and in-vivo studies which showed that they were scan dependent. For example, no gain was found for a cardiac blood flow (H2 IS0) study. A model-based scatter correction was assessed by companng compartment ratios within the 'Utah' phantom with radioactivity outside the field of view, with and without neuroshielding. Recovered ratios were within 6% of their actual values. The integration time was reduced in an effort to decrease the system deadtime. A peak increase of 150/0 in noise equivalent count rate was measured for a uniform cylinder inside the field of view. A random coincidence variance reduction technique was implemented and assessed to reduce the noise contained in the delayed window random coincidence estimate. The algorithm was evaluated using phantoms and tested on clinical data. A mean 16% reduction in coefficient of variation was measured for a C15O torso study.

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Made available in DSpace on 2014-10-09T12:35:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP / FAPESP:11/03138-8

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:25:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:00:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:41:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:35:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A tomografia por emissão de pósitrons associada à tomografia computadorizada (PET/CT) é um dispositivo que combina as características de medicina nuclear (PET) e de radiologia (CT) obtendo imagens metabólicas (PET) e anatômicas sobrepostas (CT). Combinando as duas tecnologias de exames, o exame PET / CT permite aos médicos diagnosticar com maior precisão e identificar o câncer, doenças cardíacas e distúrbios cerebrais. O radiofármaco 18FFAc (fluoroacetato) é promissor para a detecção de tumores primários de próstata e de mama, utilizando a técnica de PET/CT. Estudos recentes mostram a eficácia do 18F-FAc na detecção de tumores que têm baixa captação de 18F-FDG (fluordesoxiglicose). O fluoroacetato é um substrato para a acetil-CoA sintase, enzima que metaboliza ácido fluorocitrato que não é mais metabolizado, levando à inibição da aconitase e do ácido tricarboxílico. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um radiofármaco emissor de pósitron, 18F-FAc no IPEN-CNEN/SP em um acordo com o Hospital AC-Camargo / São Paulo. O íon fluoreto (18F-) foi produzido, usando os cíclotrons Cyclone 30 e 18 da IBA localizados no IPEN-CNEN/SP, através da irradiação de água enriquecida em 18O com prótons e dose integrada de 30μAh. A marcação do 18F-FAc foi realizada em um módulo de síntese TRACERlab MXFDG (GE), utilizando kits adquiridos da ABX. O controle de qualidade radioquímico de 18F-FAc foi realizado por cromatografia em camada fina TLC-SG 25 folhas de alumínio em tiras (1,5 x 12 cm ) usando como solvente clorofórmio:metanol (1:1). Para o controle de qualidade radionuclídico, amostras de 18F-FAc e 18F-Fluoreto foram analisadas por espectroscopia de raios-gama. A avaliação dos solventes residuais foi realizada por cromatografia em fase gasosa e a análise de kryptofix foi realizada por TLC utilizando tiras de TLC-SG, metanol:clorofórmio (9:1) como solvente e padrões de kryptofix 2.2.2. Os estudos de biodistribuição foram realizados com 18FFAc injetado em camundongos swiss sadios. Um procedimento reprodutível foi desenvolvido para o preparo do 18F-FAc com um rendimento de marcação de 37% (não corrigido) e 52% (corrigido para o decaimento) e estabilidade de 19 horas. A análise de controle de qualidade mostrou que o produto tinha as exigências adequadas para utilização, com pureza radioquímica superior a 99,9%. Os estudos de biodistribuição em animais sadios mostraram a esperada captação em todos os órgãos medidos com eliminação renal e intestinal. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP / FAPESP:11/03138-8

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:25:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:00:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / No Brasil e no mundo a medicina nuclear vem ganhando destaque com as técnicas diagnósticas que permitem o estudo metabólico de doenças, alterando significativamente o gerenciamento dos pacientes. Essa tecnologia inovadora vem trazendo expectativas tanto para os setores especializados como para a sociedade. Nesse trabalho foi estudada a utilização do radiofármaco 18F-FDG na região metropolitana de São Paulo e nas áreas adjacentes, bem como a estrutura do mercado atual e das dificuldades a serem superadas com o aumento da demanda do 18F-FDG. A pesquisa contou com uma análise do mercado de radiofármacos internacional e das principais alterações que vem ocorrendo nessa área no Brasil nos últimos anos. Foram realizadas entrevistas com profissionais atuantes na área de medicina nuclear e coleta de dados através de questionário enviado para os centros consumidores do radiofármaco na região coberta pela pesquisa. As entrevistas expressaram as opiniões dos entrevistados sobre as transformações nesse setor e as tendências futuras e os dados coletados no questionário serviram de complementação a utilização do radiofármaco nos equipamentos do tipo Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT), Positron Emission Tomography (PET) e Positron Emission Tomography / Computer Tomography (PET/CT). O maior uso do 18F-FDG tem sido para o diagnóstico oncológico nos equipamentos do tipo PET e PET/CT. Essa utilização deverá crescer nos próximos anos, podendo se expandir para outras especialidades como neurologia e cardiologia. Apesar de restrita atualmente as cidades de São Paulo e Rio de Janeiro deverá haver uma expansão dessa modalidade diagnóstica nos outros Estados do país que começam a estruturar produção do radioisótopo. A recente alteração na constituição que permite a produção e comercialização de radioisótopos de meia-vida curta também deverá aumentar o interesse da iniciativa privada nesse mercado, que internacionalmente possui projeções otimistas de crescimento. Existe também uma expectativa que a aprovação dos planos de saúde para a cobertura dos exames utilizando 18F-FDG no PET impulsione esse mercado ainda mais, repetindo a experiência internacional. Os recentes investimentos realizados pelo IPEN para aumentar a produção do 18F-FDG deverá garantir a oferta com confiabilidade, para a região Sudeste e Sul do país. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:41:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O radiofármaco FLT-18F é um análogo do nucleosídeo timidina e um promissor marcador da proliferação tumoral para imagens em PET. A síntese deste radiofármaco não é simples e, muitas vezes, apresenta baixos rendimentos. Este radiofármaco já vem sendo estudado há alguns anos, porém, não há produção, nem estudos clínicos, no Brasil. O estudo do processo produtivo e a sua adequação às diretrizes de Boas Práticas de Fabricação (ANVISA) são de extrema importância. Este trabalho teve como objetivo estudar a síntese deste radiofármaco, avaliar os métodos de controle de qualidade que serão utilizados na rotina de produção futura, realizar estudos de citotoxicidade, estudos de biodistribuição e imagens PET em animais, contribuindo para o desenvolvimento e elaboração do protocolo de validação de processo e estabelecimento das metodologias analíticas a serem utilizadas durante a rotina de produção. Inicialmente, foi estudada a síntese e produção do produto FLT-18F, com a avaliação de três temperaturas diferentes de marcação, a m de vericar o comportamento do rendimento radioquímico e a estabilidade do produto nal. Os estudos de metodologia analítica compreenderam as análises de identicação radionuclídica, determinação dos pers cromatográcos, pureza radioquímica, solventes residuais e pH. Estudos in vitro do FLT- 18F de internalização e citotoxicidade também foram feitos. Nos estudos in vivo, avaliou-se a farmacocinética, biodistribuição em animais sadios e em animais com modelos tumorais, além de imagens PET/CT de animais com melanoma. O produto nal apresentou alta pureza radioquímica e mostrou-se estável por até 10 horas após a síntese, porém obteve-se um rendimento radioquímico relativamente baixo, conforme descrito na literatura. As metodologias analíticas testadas mostraram-se adequadas para o uso no controle de qualidade do FLT-18F. Nos estudos in vitro o FLT-18F apresentou uma signicativa porcentagem de ligação às células tumorais e a molécula não radiomarcada não foi considerada tóxica para estas células estudadas. A biodistribuição e as imagens apresentaram resultados compatíveis com o esperado. As contribuições para a validação de processo foram satisfatórias e auxiliarão na validação futura do processo produtivo do radiofármaco em estudo. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP