Objetivos: Comparar quantitativamente por técnicas de ressonância magnética (RM), a fração de gordura pancreática em indivíduos sadios, obesos e diabéticos (tipos 1 e 2). Secundariamente, buscou-se identificar diferença das medidas do ADC (difusão) no parênquima pancreático. Materiais e Métodos: Estudo retrospectivo com avaliação por dois radiologistas de imagens de RM abdominal de 89 indivíduos (56 controles; 33 diabéticos). Utilizadas três sequências: T1-GRE em fase e fora de fase; difusão (mapa ADC). Calculados e comparados frações de gordura e valores médios do ADC pancreáticos nos grupos. Resultados: Observaram-se diferenças significativas da fração de gordura pancreática entre diabéticos tipo 2 (DM2) e sadios e diabéticos tipo 1 (DM1), com valores de p de 0,01 e 0,02 para homens e 0,02 e 0,01 para mulheres, com confiabilidade interobservador ótima (coeficiente de correlação intraclasse > 0,8). Em obesos não diabéticos, observaram-se frações de gordura pancreática semelhantes às dos diabéticos tipo 2. Observou-se também diferença significativa nos valores de ADC entre DM2 e sadios e DM1 (p: 0,02 e 0,03 no sexo masculino; p: 0,002 e 0,001 no sexo feminino), menores nos DM2. Discussão: Observaram-se frações de gordura pancreáticas significativamente maiores em DM2, comparativamente a indivíduos sadios e DM1, achado que fomenta a hipótese da infiltração gordurosa do órgão como um fator causal associado para a falência de células beta pancreáticas. / Objectives: To compare, through quantitative MRI techniques, the pancreatic fat fraction in healthy, obese and diabetic (type 1 and 2) individuals. Secondarily, weve tried to identify differences in ADC (diffusion) values in the pancreatic parenchyma. Materials and Methods: A retrospective study, with review, by two radiologists, of abdominal MR images of 89 subjects (56 controls; 33 diabetics). Three sequences have been used: T1-GRE in-phase and out-of-phase; diffusion (ADC map). Fat fractions and average values of the ADC in pancreatic parenchyma have been calculated and compared. Results: We observed significant differences between pancreatic fat fractions of diabetics type 2 (DM2) and healthy and diabetic type 1 (DM1) individuals, with p values of 0.01 and 0.02 for men and 0.02 and 0.01 for women, with good interobserver reliability (intraclass correlation coefficients > 0.8). Obese nondiabetic sujects showed high pancreatic fat fraction similar to DM2. There was also a significant difference in ADC values between DM2 and DM1 and healthy individuals (p: 0.02 and 0.03 in males; p: 0.002 and 0.001 in females), lower in DM2. Discussion: We observed significantly higher pancreatic fat fractions in DM2, when compared to healthy and DM1 individuals. This finding favors the hypothesis of fatty infiltration of the organ as an associated causal factor to the pancreatic beta cells failure.

Nesta dissertação apresentaremos um estudo da adiabaticidade em Ressonância Magnética Nuclear. Para tal, apresentaremos inicialmente uma revisão sobre o conceito de adiabaticidade em sistemas quânticos fechados e abertos. Muitos processos adiabáticos comumente utilizados em Ressonância Magnética apresentam um bom desempenho, embora a aproximação adiabática não seja valida durante todo o processo, então através do formalismo da superadiabaticidade de Berry faremos correções para que o pulso satisfaça a condição adiabática. Nesta abordagem, um Hamiltoniano dependente do tempo e que evolui lentamente é iterativamente transformado em quadros diagonais dependentes do tempo até que a aproximação adiabática mais precisa é obtida. Examinaremos as capacidades das iterações super-adiabáticas para produzir uma sequência de atalhos para a adiabaticidade do sistema e estenderemos o conceito da dinâmica superadiabática para sistemas abertos, cuja evolução é governada por uma equação mestra na forma de Lindblad, fornecendo o quadro geral necessário para determinar a estratégia de controle necessário para alcançar a superadiabaticidade. / We present a study of adiabaticity in Nuclear Magnetic Resonance. First, we present a review on the concept of adiabaticity in closed and open quantum systems. Many commonly used adiabatic processes in Magnetic Resonance perform well even though the adiabatic approximation does not appear to hold throughout the process, then through the use Berry\'s superadiabatic formalism make corrections to the pulse satis_es the adiabatic condition. This approach, a but time-dependent Hamiltonian slowly evolving is iteratively transformed into time-dependent diagonal frames until the most accurate adiabatic approximation is obtained. Examine the capabilities of superadiabatics iterations to produce a shortcut sequence to adiabaticity system and extend the concept of dynamic superadiabatic for open systems, whose evolution is governed by a master equation of Lindblad form, providing the necessary framework to determine the strategy control needed to achieve superadibaticity.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2014-01-22T18:11:45Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_MapeamentoRegioesAtivacao.pdf: 4851932 bytes, checksum: 3b8366e69b1c85464708a76bd5501025 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2014-01-24T15:37:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_MapeamentoRegioesAtivacao.pdf: 4851932 bytes, checksum: 3b8366e69b1c85464708a76bd5501025 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-24T15:37:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_MapeamentoRegioesAtivacao.pdf: 4851932 bytes, checksum: 3b8366e69b1c85464708a76bd5501025 (MD5) Previous issue date: 2013 / INTRODUÇÃO: A deglutição é um processo fisiológico complexo que acontece por uma sequência motora automática, regulada por um complicado mecanismo neuromotor e neuromuscular que é iniciado de maneira consciente e é resultado da integridade anatômica e funcional de diversas estruturas faciais. É de extrema importância para a nutrição do organismo como um todo. Um dos maiores desafios no campo das ciências é identificar os substratos neurais de comportamentos fisiológicos, incluindo esse processo de deglutição. O desenvolvimento da tecnologia em neuroimagem funcional nos últimos anos está provocando um rápido avanço no conhecimento de funções cerebrais, o que resultou numa explosão de novos achados em neurociência. OBJETIVO: Mapear as regiões de ativação cerebral durante o fenômeno da deglutição por meio do exame de ressonância magnética funcional. MÉTODO: Participaram do estudo quatro indivíduos do sexo feminino, com idade entre 18 e 30 anos, sem alterações neurológicas, estruturais e alimentares. Após a aprovação da Instituição (Clínica Lobo), do Comité de Ética e Pesquisa do Instituto de Ciências da Saúde (ICS) e a aprovação escrita de cada paciente através do termo de consentimento livre e esclarecido, foram submetidos a quatro provas deglutórias, utilizando a técnica de ressonância magnética funcional. RESULTADOS: Foi possível a determinação da ativação dos hemisférios cerebrais e cerebelares e as especificas áreas que os compõem. Mesmo com uma amostragem pequena, os resultados das análises individuais mostraram padrões de acordo com a literatura, conjuntamente com dados novos. DISCUSSÃO: O cerebelo é responsável pela coordenação da ação motora e manutenção da harmonia dos movimentos, posição e equilíbrio do bolo alimentar; o bolbo raquidiano juntamente com o tronco cerebral constitui o centro de atividades reflexas que controla funções ou respostas orgânicas automáticas como a deglutição; o mesencéfalo é a parte do encéfalo que coordena a informação visual; o tálamo encaminha quase todo o tipo de informação sensorial para as zonas específicas do córtex cerebral; o hipotálamo, importante na experimentação das sensações de prazer, regula as funções homeostáticas do corpo, gustação, olfação, salivação, interagindo com o sistema nervoso autônomo e o sistema límbico está ligado ao controle e direção das reações emocionais, sob a ação da amígdala, no processamento de odores e no armazenamento de conteúdos da memória, aqui através do hipocampo. CONCLUSÃO: O ato de deglutir é um processo complexo, ativando muitas áreas cerebrais, dentre elas podemos destacar a gustativa, mental/visual e a olfativa e que é iniciado muito antes dos processos mecânicos envolvidos, conforme demonstrado pelas áreas corticais e subcorticais ativadas. A área olfativa foi a mais notadamente destacada nas imagens colhidas pela Rmf. / INTRODUCTION: Swallowing is a complex physiological process that happens for a motor sequence automatically regulated by a complex mechanism that neuromotor and neuromuscular starts consciously and is the result of anatomical and functional integrity of different facial structures. It is of utmost importance for the nutrition of the organism as a whole. And one of the biggest challenges in the field of science is to identify the neural substrates of physiological parameters, including the process of swallowing. The development of technology for functional neuroimaging in recent years is causing a rapid advancement in the knowledge of brain function, resulting in an explosion of new findings in neuroscience. OBJECTIVE: To map the regions of brain activation during swallowing phenomenon by examining fMRI. METHOD: The study included four females, aged between 18 and 30 years old without neurological, structural and food. After approval of the institution (Clínica Lobo), the Committee of Ethics and Research Institute of Health Sciences (ICS) and the written approval of each patient through the term of free and informed consent, underwent four swallowing tests deglutórias using the technique functional MRI. RESULTS: It was possible to determine the activation of the cerebral and cerebellar hemispheres and specific areas that compose them. Even with a small sample, the results of the individual analysis showed patterns according to the literature, together with new data. DISCUSSION: The cerebellum is responsible for the coordination of motor action and maintaining harmony of movements, position and balance of the bolus, the medulla along with the brainstem is the center of activity reflex that controls automatic functions or bodily responses like swallowing; midbrain is the part of the brain that coordinates the visual information; thalamus forwards almost any type of sensory information to specific areas of the cerebral cortex, hypothalamus, important in testing pleasure sensations, regulates the homeostatic functions of the body, taste , olfaction, salivation, interacting with the autonomic nervous system and the limbic system is connected to the control and direction of emotional reactions, under the action of the amygdala in processing odors and storing memory contents, here through the hippocampus. CONCLUSION: The act of swallowing is a complex process, activating many brain areas, among which we highlight the taste, mental / visual and olfactory and that starts long before the mechanical processes involved, as demonstrated by the cortical and subcortical areas activated. The olfactory area was most notably highlighted in the pictures taken by Rmf.

Orientador: Cleisson Fábio Andrioli Peralta / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-11-27T11:52:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SantosNeto_OrlandoGomesdos_M.pdf: 1132176 bytes, checksum: d5202b7fe95c1aed116aef2fa03d7e3b (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Introdução: As lesões neurológicas fetais são importante causa de morbimortalidade neonatal. Uma condição relativamente frequente que expõe os fetos a maior risco de lesão cerebral é a síndrome da transfusão feto-fetal grave (STFF). O tratamento de escolha para STFF consiste na ablação dos vasos placentários com laser (AVPL) e mesmo após a sua realização existe possibilidade de lesão neurológica fetal. A ultrassonografia (USG) é ainda o método de escolha para a avaliação de anormalidades encefálicas fetais, e a ressonância magnética (RNM) pode melhorar o diagnóstico em condições específicas. Entretanto, a USG e as imagens ponderadas T1 e T2 da RM não são apropriadas para a detecção de lesões isquêmicas. A Restrição de Difusão da ressonância magnética (RD-RNM) permite a detecção de eventos isquêmicos agudos no cérebro através da avaliação subjetiva e objetiva da difusão microscópica da água. Esta última pode ser obtida por meio da medida do coeficiente de difusão aparente (CDA) e sua reprodutibilidade no cérebro fetal normal, em gestações únicas, foi recentemente demonstrada. Objetivo: Testar a factibilidade e a reprodutibilidade da restrição de difusão da ressonância magnética nas avaliações do cérebro fetal em casos de síndrome de transfusão feto-fetal tratados com a ablação dos vasos placentários com laser. Materiais e Métodos: Este estudo foi realizado no período de maio de 2011 a junho de 2012, após aprovação pelo Comitê de Ética em Pesquisa da FCM/UNICAMP. Pacientes com STFF grave realizaram uma ressonância magnética para a avaliação do cérebro dos fetos antes e depois da AVPL. Os dados foram analisados off-line em imagens axiais da restrição de difusão (RD) e em mapas do coeficiente de difusão aparente por dois radiologistas. A avaliação subjetiva foi descrita como a ausência ou a presença de restrição de difusão da água. A avaliação objetiva foi realizada através da colocação de regiões de interesse circulares de 20 mm2 nas imagens de RD e em mapas de CDA. A concordância subjetiva inter observadores foi avaliada pelo coeficiente de correlação de Kappa. As medidas do CDA realizadas pelo mesmo observador e por observadores diferentes foram comparadas por meio de testes de Bland-Altman proporcionais. Resultados: As análises foram realizadas em 23 pacientes (46 fetos) com STFF grave, antes e após a AVPL, totalizando noventa e dois exames RD-RNM. Destes, 62 (67%) foram considerados de boa qualidade para avaliação. A concordância entre os radiologistas foi de 100% tanto para a ausência (55/62 = 89%) quanto para a presença (7/62=11%) de restrição de difusão da água. Com relação às concordâncias intra e inter-observadores das medidas do CDA, o teste de Bland-Altman mostrou diferenças percentuais médias de menos de 1,5% e Intervalo de Confiança (IC) de 95% em menos de 18% em todos os locais avaliados. Conclusões: Nossos dados sugerem que a avaliação RD-RNM do cérebro fetal em STFF é factível e reprodutível. Este método pode representar uma ferramenta útil para o aconselhamento dos pais sobre a evolução neurológica de seus filhos / Abstract: Introduction: The fetal neurological injuries are an important cause of neonatal morbidity and mortality. Severe twin-twin transfusion syndrome (TTTS) is a relatively frequent condition that exposes the fetuses to a higher risk of brain injury. The treatment of choice for TTTS consists in laser ablation of placental vessels (LAPV) and even after its completion there is the possibility of fetal neurologic injury. Ultrasonography (USG) is still the method of choice for evaluation of fetal brain abnormalities, and magnetic resonance imaging (MRI) can improve the diagnostic in specific conditions. However, ultrasonography and the T1 and T2 weighted images of MRI are not suitable for detection of ischemic lesions. Diffusion-weighted (DW) MRI enables the detection of acute hypoxic-ischemic events in the brain through subjective and objective evaluation of the microscopic diffusion of water. An objective evaluation consists of measuring the apparent diffusion coefficient (ADC): the reproducibility of this method in the normal fetal brain in singleton pregnancies was recently demonstrated. Purpose: To test the feasibility and reproducibility of diffusion-weighted magnetic resonance imaging (DW-MRI) evaluations of fetal brains in cases of twin-twin transfusion syndrome treated with laser ablation of placental vessels. Materials and Methods: This study was conducted from May 2011 to June 2012, after approval by the Institutional Review Board of FCM/UNICAMP. Patients with severe TTTS received an MRI scan for the evaluation of fetal brain before and after LAPV. Datasets were analyzed offline on axial DW images and apparent diffusion coefficient (ADC) maps by two radiologists. The subjective evaluation was described as the absence or presence of water diffusion restriction. The objective evaluation was performed by the placement of 20-mm2 circular regions of interest on the DW image and ADC maps. Subjective inter-observer agreement was assessed by the Kappa correlation coefficient. ADC measurements performed by the same observer and by different observers were compared using proportionate Bland-Altman tests. Results: Analyses were performed in 23 patients (46 fetuses) with severe TTTS before and after LAVP totaling 92 examinations RD-RM. Of these, 62 (67%) were of good quality for evaluation. The agreement between radiologists was 100% in the absent (55/62 = 89%) and in the presence (7/62 = 11%) of restricted diffusion of water. With respect to intra and inter-observer measurements of the ADC, the Bland-Altman plots showed average percentage differences of less than 1.5% and Confidence Interval (CI) of 95% in less than 18% in all regions evaluated. Conclusions: Our data suggest that DW-MRI evaluation of the fetal brain in TTTS is feasible and reproducible. This method may represent a useful tool for counseling parents about the neurological outcome of their infants / Mestrado / Saúde Materna e Perinatal / Mestre em Tocoginecologia

Made available in DSpace on 2016-01-26T12:51:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dioneifreitasmoraes_dissert.pdf: 2917409 bytes, checksum: 64e6610e078f446962f4de1b66184abc (MD5) Previous issue date: 2006-08-30 / Traumatic brain injury (TBI) is one of the most important causes of morbidity and mortality in the modern world. Neuroimaging provides accurate diagnostic information that will provide subsidies for therapeutical management. Cranial computed tomography (CT) has been used as imaging modality of choice in the initial investigation of TBI. The purpose of this research was to evaluate the clinical application of magnetic resonance (MR) imaging in injured patients with acute TBI considering the possibility of: 1) identify the type, quantity and severity of traumatic brain injuries, and 2) improve clinical-radiological association of patients. A total of 55 injured patients, 34(61.8%) males and 21(38.2%) females, with acute (0 to 5 days) and closed TBI and that not required of immediate neurosurgical procedure by CT and MR. Cranial fractures, extradural and subdural hematomas, subdural hygroma, diffuse axonal injury, single and multiple contusions, intraparenchymal hematoma, subarachnoid and intraventricular hemorrhages, diffuse and hemispheric brain swelling, and ischemia were studied by the two imaging methods and analysed by McNemar test. Associations among mild or moderate/severe TBI and diagnosis by MR of acute subdural hematoma, diffuse axonal injury, multiple contusion, and subarachnoid hemorrhage were verified by Chi-square test. The quantity of injuries and time interval among the imaging diagnosis modalities were assessed by Sign test. The results showed statistical significant differences in the following brain injuries: 1) cranial fractures were detected by CT in 16(29,1%) patients and in 2(3,6%) by MR; 2) subdural hematoma was identified by CT in 6(10.9%) patients and in 20(36,4 %) by MR; 3) diffuse axonal injury was encountered by CT in only 1(1.8%) patient and in 28(50.9%) by MR; 4) multiple contusion was found by CT in only 5(9.1%) patients and in 23(41.8%) by MR, and, 5) subarachnoid hemorrhage was identified by CT in 10(18.2%) patients and in 23(41.8%) by MR. Within the brain injuries diagnosed by MR, there was only significant association among diffuse axonal injury and severity by Glasgow Coma Scale for mild or moderate/severe TBI. Two additional brain injuries per patient were detected by MR when compared to the CT. Time interval among CT and MR examinations was 1 day; 24(43.6%) patients performed on the same day, in 11(20%) the CT was made before MR, and in 20(36.4%) the MR was carried out before CT. The clinical application of MR in acute TBI is useful in diagnosis of diffuse axonal injury. The detection of this injury was associated with severity of acute TBI. MR was statistically higher to the CT in the identification of diffuse axonal injury, subarachnoid hemorrhage, multiple contusion and acute subdural hematoma, however inferior in diagnosis of fractures. / O traumatismo craniencefálico (TCE) é uma das principais causas de morbimortalidade no mundo moderno. A finalidade da neuroimagem é prover informações diagnósticas precisas que fornecerão subsídios para condutas terapêuticas. A tomografia computadorizada de crânio (TC) tem sido utilizada como método de escolha na investigação inicial do TCE. O estudo teve como objetivo avaliar a aplicação clínica da ressonância magnética (RM) em pacientes vítimas de TCE agudo, considerando-se a possibilidade de: 1) identificar o tipo, número e a gravidade das lesões traumáticas e 2) melhorar a correlação clínica-radiológica dos pacientes. Foram estudados prospectivamente 55 pacientes vitima de TCE agudo fechado (0-5 dias), que não necessitaram de neurocirurgia imediata por TC e RM, sendo 34(61,8%) do sexo masculino e 21(38,2%) do feminino. As lesões estudadas pelos dois métodos e analisadas pelo teste McNemar foram fratura de crânio , hematomas extradural e subdural, higroma subdural, lesão axonal difusa, contusões única e múltipla, hematoma intraparenquimatoso, hemorragias subaracnóidea e intraventricular, tumefação cerebral difusa e hemisférica e isquemia. Foram verificadas associações de TCE leve ou moderado/grave com diagnóstico pela RM de hematoma subdural agudo, lesão axonal difusa, contusões múltiplas e hemorragia subaracnóidea pelo teste Qui-quadrado. Foram avaliados os números de lesões e intervalo de tempo entre os dois exames pelo teste de sinal. Os resultados mostraram que houve diferença estatisticamente significante nas seguintes lesões: 1) fratura de crânio foram detectadas em 16(29,1%) pacientes pela TC e em apenas 2(3,6%) pela RM; 2) hematoma subdural foi identificado em 6(10,9%) pacientes pela TC e em 20(36,4%) pela RM; 3) lesão axonal difusa foi encontrada em apenas 1(1,8%) paciente pela TC e em 28(50,9%) pela RM; 4) contusão múltipla foi detectada em 5(9,1%) pacientes pela TC e em 23(41,8%) pela RM, 5) hemorragia subaracnóidea foi detectada em 10(18,2%) pacientes pela TC e em 23(41,8%) pela RM. Com relação à gravidade do TCE com diagnóstico por RM, essa associação foi significante apenas para LAD. Para número de lesões a RM foi superior e detectou 2 lesões a mais por paciente do que TC. Os resultados para o intervalo de tempo entre os exames indicam que o período entre um exame e outro não ultrapassou um dia, sendo que em 24(43,6%) dos pacientes foi realizado no mesmo dia; em 11(20%) a TC foi feita antes da RM; e em 20(36,4%) a RM foi realizada antes da TC. A diferença de tempo entre os exames não foi significante. Aplicação clínica da RM no TCE agudo é útil no diagnóstico de lesão axonal difusa, associando-se a com a gravidade do TCE. A RM foi superior à TC na identificação da lesão axonal difusa, hemorragia subaracnóidea, contusões múltiplas e hematoma subdural agudo, porém inferior no diagnóstico de fraturas.

Neste trabalho foram utilizadas as técnicas de Ressonância Para-magnética Eletrônica (RPE), Absorção Óptica (AO) e Correntes de despolarização Termicamente Estimuladas (CDTE) no estudo de defeitos de origem dipolar no óxido de alumínio e magnésio MgAl2O4. O espectro de CDTE das amostras denominadas R apresentaram 3 picos, dois deles centrados em 160 K e 130 K, atribuídos a defeitos dipolares e um em 320 K que não apresenta características dipolares. irradiação gama cria um pico muito intenso centrado na posição de 245 K. Essa banda mostrou-se instável à temperatura ambiente tendo o seu máximo deslocado para 290 K quando armazenada por 20 dias a esta temperatura. Tratamentos térmicos acima de 460 K destroem esta banda. modelos teóricos de primeira ordem foram ineficazes para descrever o comportamento de todo o espectro de CDTE. Esse resultado, associado à alteração observada na posição e na simetria da banda de CDTE indicaram que a banda de CDTE em 245 K é formada pela soma de mais de uma banda. Irradiação gama criou uma banda larga de AO na região de 3 eV associada a centros do tipo V e bandas na região de 5 eV associadas a centros do tipo F. A banda centrada na região de 3 eV é instável a temperatura ambiente tendo o seu máximo reduzido quando armazenada por 12 dias a essa temperatura. Tratamentos térmicos a 570 K por cinco minutos destruíram completamente as bandas na região de 3 eV. As amostras estudadas não apresentavam bandas de RPE como recebidas, sendo que a irradiação gama criou duas bandas centradas em g = 2,011 nas amostras, uma delas larga e sem estrutura associada ao centro Vo2- presente somente na estrutura inversa, e a outra com uma estrutura fina representada por 16 linhas estreitas, associada ao centro Vt-. A amostra R apresentou uma predominância da banda sem estrutura enquanto que a amostra I apresentou apenas a banda com estrutura. Essas bandas são instáveis à temperatura ambiente e são completamente destruídas para tratamentos térmicos de 570 K. Através da análise da correlação dos resultados obtidos pelas técnicas de AO e RPE foi possível concluir que os sinais observados podem ser atribuídos ao mesmo defeito ou ao mesmo conjunto de defeitos. O estudo da relação entre os espectros de CDTE e as bandas de RPE e de AO possibilitou concluir que apenas nas amostras que apresentam o centro Vo2- foram observados picos nos espectros de CDTE. A banda de CDTE foi atribuída à agregação de defeitos sendo que apenas alguns deles são observados através das técnicas de AO e de RPE. Estes defeitos respondem de forma distinta a tratamentos térmicos, ou seja, a banda de CDTE resulta de um aglomerado de defeitos que sofrem desagregação para temperaturas baixas. / This work presents the study of dipole defects in aluminum and magnesium oxide MgAl2O4 using electronic paramagnetic resonance (EPR), optical absorption (OA) and thermally stimulated depolarization currents techniques (TSDC). The R samples TSDC spectrum presented 3 peaks, two of them centered at 160 K and 130 K related to dipolar defects and another peak at 320 K with no dipolar characteristics. Gamma irradiation creates an in-tense peak at 245 K that is unstable at room temperature and has its maximum dislocated to 290 K when held at this temperature 20 days long. This band is destroyed for thermal treatments above 460 K. First order theoretical models were unable to describe the whole TSDC spectrum behaviour. This result, associated to the TSDC band symmetry and to the modification in the peak position, indicates that the TSDC band at 245 K is formed by the sum of more than one band. Gamma irradiation created a wide OA band at 3 eV associated to V type centers and other bands in the 5 eV region associated to F type centers. The band centered in the 3 eV region is unstable at room temperature, having its maximum reduced when held at this temperature for 12 days long. The 3 eV band is completely destroyed after thermal treat-ments at 570 K for 5 minutes. The studied as received samples did not present EPR bands. Gamma irradiation created two bands centered at g=2,011 in the samples: a wide one with no structure associated to the Vo- center only present in the inverse structure and another band with fine structure represented by 16 lines associated to the Vt- center. Bands with no structure were predominant in the R sample, while theI sample only presented structured bands. These bands are unstable at room temperature and completely destroyed for thermal treatments at 570 K. Data correlation analysis of OA and EPR results showed that the observed signals can be attributed to the same defect or to the same set of defects. From the relation between the TSDC spectra and the EPR and OA bands is possible to conclude that only the samples having the Vo2- center presented TSCD peaks. The TSDC band has been attributed to defect clustering and only few of them are observed though OA and EPR techniques. These defects re-spond in different ways to distinct thermal treatments, i.e., the TSDC peak result from a cluster of defects that disaggregates at low temperatures.

Orientador: Raul Borges Guimarães / Banca: Arthur Magon Whitacker / Banca: Eliza Pinto de Almeida / Banca: Aldo Aloisio Dantas da Silva / Banca: Ricardo Mendes Antas / Resumo: Dentre os direitos, a saúde se apresenta como um dos principais problemas a ser enfrentado pela sociedade brasileira. A transformação do sistema de saúde em um grande mercado, associado ao processo de "transição em saúde", tem ampliado os gastos com as sofisticadas tecnologias médicas. Ao mesmo tempo em que prometem uma via mais saudável, respondem pelo surgimento de novas concentrações territoriais e, portanto, novas desigualdades em saúde. Diante da sua importância social, os equipamentos médicos de alta complexidade, revelam-se como uma possibilidade de análise geográfica que nos permite, a partir deles, olhar para o movimento da totalidade socioespacial. Nesta tese, serão analisados os casos dos equipamentos de ressonância magnética e tomografia computadorizada recorrendo a uma análise que parte da escala nacional, através do emprego do tratamento cartográfico, até chegar à problematização das situações geográficas. A interescalaridade, a totalidade, a multidimensionalidade e a multiplicidade de agentes sociais estão colocadas como pressupostos de análise. O território, assim, apresenta-se como um elemento indispensável ao debate dos direitos sociais. Sem ele compromete-se, por um lado, a compreensão da realidade e, por outro, a eficiência, a eficácia e a efetividade das políticas públicas. / Résumé: Parmi les droits, la santé se présente comme un des principaux problèmes à relever pour la société brésilienne. Le changement du système de santé dans un grand marché, lié au processus de "transition en santé" a augmenté les dépenses avec des Technologies médicales sophistiquées. En même temps qu'ils promettent une voie plus saine, ils répondent par l'apparition de nouvelles concentrations territoriales, et, donc de nouvelles inégalités en santé. Devant leur importance sociale, les équipements médicaux de haute complexité, se montrent comme une possibilité d'analyse géographique qui nous permettent, à partir de ceux-ci, regarder un mouvent de totalité sociospatiale. Dans cette thèse seront analysés les cas des équipements de résonance magnétique et tomodensitométrie en faisant recours à une analyse qui part de l'échelon national par l'emploi du traitement cartographique, jusqu'à arriver à la problématisation des situations géographiques. Les interactions inter-échelle, la totalité, la multidimensionalité des agents sociaux sont mises comme hypothèses d'analyse. Le térritoire, de cette forme, se présente comme un élément indispensable pour le débat des droits sociaux. Sans lui, la comprehénsion de la réalité, d'un côté, s'est compromise, et par un autre côté, l'efficacité et l'effectivité des politiques publiques. / Doutor

O presente trabalho tem como objetivo geral a consolidação dos esforços iniciados anteriormente em nosso grupo para a utilização de marcação de spin sítio dirigida aliada à técnica de ressonância magnética eletrônica pulsada, em particular, ressonância dupla elétron-elétron (DEER), para medidas de distâncias entre sondas inseridas em moléculas biológicas. Como objetivo específico, interessa-nos a obtenção de informações estruturais de dois peptídeos pertencentes ao domínio de fusão da glicoproteína Spike do coronavírus causador da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS) quando de sua ligação em modelos de membranas biológicas. Valemos-nos de uma abordagem conjunta envolvendo técnicas espectroscópicas, calorimétricas e computacionais para monitorarmos mudanças conformacionais nos peptídeos, suas conformações mais representativas e seus efeitos sobre a estrutura das membranas modelo. Os experimentos de calorimetria mostraram que os peptídeos perturbam fortemente o comportamento termotrópico de vesículas constituídas por fosfolipídios zwiteriônicos e negativamente carregados, sendo o efeito mais significativo na presença de lipídios negativos. Não somente a carga, mas também a estrutura da cabeça polar dos lipídios parece ter contribuição importante para a energética da interação. Os experimentos de dicroísmo circular mostraram que os peptídeos possuem alta flexibilidade conformacional, adotando diferentes estruturas secundárias em ambientes diversos. Uma mistura de conformações do SARSFP coexiste em solução aquosa e nos modelos de membranas, sugerindo alta plasticidade estrutural. Este peptídeo possui, ainda, alta capacidade de auto-associação e forma estruturas β e/ou agregados β regulares. Já o peptídeo SARSIFP adquire estrutura predominantemente α-helicoidal em micelas, estruturas β em lipossomos e conformações irregulares em água. Em particular, este peptídeo parece se ligar às membranas na forma de α-hélices, mas adquirir estruturas β em alta concentração. A flexibilidade conformacional dos peptídeos também foi estudada por dinâmica molecular (DM). Hélices, estruturas β, voltas, dobras e estruturas irregulares são visitadas durante as trajetórias dos dois peptídeos, mas o SARSIFP apresenta menor flexibilidade estrutural. O perfil de energia livre apresentado consiste de uma superfície plana, larga e rasa, sem grandes barreiras energéticas separando os diferentes estados conformacionais. A energia térmica à 300 K é suficiente para visitar boa parte do espaço conformacional acessível aos peptídeos ao longo dos parâmetros de ordem escolhidos. Por fim, obtivemos informações estruturais de análogos paramagnéticos dos peptídeos duplamente marcados com radicais nitróxidos quando em diferentes solventes e miméticos de membranas, além de estudarmos a oligomerização de derivados unicamente marcados. As distribuições de distâncias recuperadas dos sinais de DEER mostram que o SARSIFP adota primariamente α-hélices na presença dos miméticos, com provável formação de estruturas β na presença de micelas negativas. Para o SARSFP, uma larga distribuição de distâncias foi encontrada em todos os miméticos de membranas, refletindo a coexistência de conformações provavelmente bem compactas. Análogos unicamente marcados dos peptídeos ainda revelaram alta capacidade de formação de oligômeros em SDS-d25. Os resultados obtidos com esse conjunto de técnicas permitiram avanços consideráveis sobre as conformações adotadas pelos peptídeos nas diversas situações, o que pode revelar informações importantes acerca dos passos iniciais do mecanismo de fusão com membranas da glicoproteína Spike do coronavírus causador da SARS. / This thesis has the general goal of consolidating in our group the use of site directed spin labeling along with pulsed electron spin resonance, in particular double electron-electron resonance (DEER), for distance measurements in biological molecules. Our specific goal is to obtain structural information on two peptides belonging to the fusion domain of the spike glycoprotein from the SARS coronavirus when in the presence of membrane model systems. We used a joint approach involving spectroscopic, calorimetric, and computational techniques to monitor conformational changes in the peptides, their most representative conformations and their effects on the structure of model membranes. Calorimetric results showed that the peptides strongly perturb the thermotropic behavior of zwitterionic and negatively-charged lipid vesicles, with the largest effects seen with the later. Not only the charge, but also the lipid headgroup structure seems to be relevant for the energetics of the interaction. Circular dichroism experiments showed that the peptides present high conformational flexibility, assuming different secondary structures in diverse environments. A mixture of conformation of SARSFP coexists in aqueous solutions and in the membrane models, suggesting large structural plasticity. This peptide also showed high auto-association tendency forming β structures and/or regular β aggregates. On the other hand, the SARSIFP peptide is predominantly an α-helix when in micelles, β structures in lipossomes, and assumes irregular conformations in water. In particular, this peptide seems to bind to membranes as an α-helix, transitioning to β structures in high concentrations. The conformational flexibility of the peptides was also studied by molecular dynamics (MD). Helices, β structures, turns, hairpins and irregular structures are visited during the trajectories of both peptides, but SARSIFP presents less structural flexibility. The free energy profile is consistent with that of a plane, broad and shallow surface, without large energetic barriers separating the different conformational states. The thermal energy at 300 K is sufficient to make the peptides visit most of the conformational space accessible for a certain choice of order parameters. Lastly, we obtained structural information from paramagnetic analogs of the peptides, which were doubly-labeled with nitroxide radicals, in different solvents and membrane mimetics. We also studied the oligomerization process of singly-labeled analogs. The distance distributions determined from the DEER traces showed that SARSIFP adopts a primarily α-helix conformation in the presence of the mimetics, with the formation of β structures in the presence of negative micelles. DEER results for SARSFP showed a broad distribution of distances in all membrane mimetics, thus reflecting the coexistence of compact conformations. Singly-labeled analogs revealed the high tendency of formation of oligomers in SDS-d25. Our results allowed us to make considerable progress in understanding the conformations of the peptides in the conditions under investigation, which contributed with relevant information on the early steps of the membrane fusion mechanism carried out by the spike glycoprotein from the SARS coronavirus.

Sabe-se que em sistemas biológicos, as funções de proteínas e de hormônios estão relacionadas com suas conformações espaciais e que suas estruturas e funções são freqüentemente influenciadas pela interação com os lipídeos das membranas plasmáticas e/ou intracelulares. Devido à importância das interações entre as proteínas e hormônios com as membranas, vários estudos têm sido realizados empregando modelos que simulam as membranas, pois as biológicas são estruturas bastante complexas. Entre esses modelos esta o de micelas reversas que pode ser considerado atualmente como o que melhor reproduz as condições existentes in vivo, pois a água presente nesse sistema e uma ótima representação para a água presente em sistemas biológicos em torno dos receptores de membrana. Visando estudar a interação do hormônio melanócito estimulante (- MSH) e do peptídeo sintético melanotrópico análogo (MSH1) com um modelo de membrana, na tentativa de compreensão de seu papel biológico, usamos micelas reversas preparadas com o anfifílico bis-(2-etilhexil)sulfosucinato de sódio, abreviado AOT. É sabido que - MSH é importante na regulação da pigmentação da pele, alem de estar relacionado a vários processos fisiológicos e neurológicos. Mais recentemente, foram encontradas evidencias de que ele atua também como neurotransmissor ou neuromodulador na aprendizagem, memória e capacidade de concentração. Clinicamente, os peptídeos melanotrópicos podem eventualmente ser utilizados no tratamento de alterações pigmentares e na detecção e erradicação de melanomas. Realizamos medidas de ressonância paramagnética eletrônica e de fluorescência de estado estacionário e resolvida no tempo para estudar a dinâmica interna dos peptídeos melanotrópicos na interação com micelas reversas de AOT. Monitoramos a fluorescência do resíduo Triptofano localizado na nona posição da seqüência de aminoácidos dos peptídeos melanotrópicos. A supressão da fluorescência do resíduo triptofano por acrilamida (que fica no meio micelar) também foi medida para auxiliar na tentativa de localizar a posição do fluoróforo nas micelas reversas. Dos espectros de EPR obtidos com o marcador de spin 5-SASL observamos que, com o aumento do tamanho das micelas reversas pelo aumento da quantidade de água, a região das cabeças polares tende a ficar flexível enquanto que, em oposição, aumenta a rigidez, a polaridade ordem da região das cadeias. Os resultados obtidos para o acréscimo de solução tampão fosfato e para soluções contendo Trp, LTL, -MSH e MSH1 são similares mostrando que essa técnica fornece informações sobre as micelas, independente da interação das mesmas com os peptídeos. Dos resultados obtidos com a fluorescência para o grau de anisotropia, tempo de vida e comprimento de onda de máxima emissão observamos que os fluoróforos utilizados (Trp, LTL, -MSHe MSH1) experimentam uma região menos polar e mais rígida do que a água. Vimos também que com o aumento da quantidade de água nas micelas reversas os peptídeos e o aminoácido tendem a assumir determinadas localizações na interface, sendo que o Triptofano fica no meio mais hidratado que não é a agua bulk. Os espectros de decaimentos associados mostram a ocorrência de conformações com diferentes graus de exposição do Triptofano ao ambiente aquoso. Assim, pudemos perceber que o Trp é o mais exposto à água tendendo a localizar-se na região de água estruturada. O LTL fica ancorado na região da interface e os peptídeos melanotrópicos inserem-se na região das cadeias hidrocarbônicas, sendo que o -MSH insere-se mais profundamente. Observamos também dos espectros de decaimentos associados diferenças das distribuições conformacionais para os hormônios melanotrópicos, especialmente para as micelas reversas maiores que simulam a situação biológica, o que pode estar relacionado com as diferentes atividades bio1ógicas dos mesmos. / The biological function of proteins and hormones is related to their conformations and both structure and function are frequently dependent on the interactions with lipids of plasmatic and intracelular membranes. Due to the complexity of biological membranes, many studies about these interactions employ model membranes. The reverse micelle is a good model, for it offers an adequate representation of the structured water that is present in biological systems around the membrane receptors. We report here studies of the interaction of -melanocyte stimulating hormone (-MSH) and one synthetic analogue (MSH1) with reverse micelles prepared from the amphyphylic sodium bis-(2-ethylhexyl)sulfosuccinate (AOT) in isooctane. The -MSH is important in the regulation of skin pigmentation and is also involved with other physiological process. It was recently found evidences of its action as a neurotransmitter or neuromodulator in learning, memory and attention. It is claimed that potent analogues of melanotropin hormones could be used in the therapy of pigmentary disorders and detection and treatment of melanome. Electron paramagnetic resonance (EPR), steady state fluorescence and time-resolved fluorescence were employed to study the internal dynamics of the melanotropins in interaction with reverse micelles of AOT. We monitored the fluorescence of the residue tryptophan located in the 9 position of the aminoacids sequence of -MSH and MSH-l. The tripeptide Lysil-tryptophyl-Lysine (LTL) and the isolated aminoacid tryptophan were also investigated as simpler molecules interacting with the reverse micelles. It was also measured the fluorescence quenching by acrylamide, to obtain more information about the peptide location in reverse micelles. We monitored the EPR spectra of the spin label 5-doxyl stearate acid (5-SASL) at increasing values of Wo hat is the ratio between the number of water molecules and the number of AOT molecules. The region of the polar head gains flexibility when the size of the reverse micelles increases (due to increase in water content) and, opposite to this, the region of the hydrophobic tail becomes more rigid, showing higher order and polarity. Similar effects were observed upon addition of solutions containing either tryptophan, or LTL, or -MSH and MSH-1, indicating that the EPR measurements gave information about the changes in the micelles promoted by water molecules, independent of the interactions with the peptides. Monitoration of fluorescence parameters like spectral position of emission band, anisotropy and lifetime demonstrated that the environment around the fluorophore, in all compounds, is less polar and more rigid than bulk water. Those parameters reflect the location of the compounds in the heterogeneous isooctane/AOT/water medium and are sensitive to the changes induced in the micelles by the increasing the amount of water. However, in large micelles having wo above 10, the modifications detected by fluorescence re small and the addition of water no more affects the location of the fluorophores. Quenching measurements gave additional support to the data indicating that the different compounds occupy different positions in the large reverse micelles, but in any case they are in the interface region, without dispersing into the bulk water. Decay associated spectra allowed the identification of conformations with various degree of exposition to polar and non polar media. The conformation related to the long lifetime is more exposed to water while that associated to the intermediate lifetime is preferentially stabilised in non polar media. The native hormone -MSH in the large micelles shows predominance of the conformation sensing a non polar environment, with similar results presented by the analogue MSH-1. Those melanotropins are in the region of the hydrocarbon chain, with slightly deep location for the native hormone. The tripeptide LTL is anchored in the interface region, probably stabilised by electrostatic interaction between the charged groups in the peptide and the negative charge in AOT. Finally, the tryptophan is most exposed to water, probably interacting with structural water near to the interface.

Na última década diferentes modalidades e técnicas quantitativas de neuroimagens aplicadas ao estudo de doenças neuro-degenerativas vêm fornecendo um volume cada vez maior de dados, tornando sua utilização uma tarefa complexa. Paralelamente, técnicas computacionais de reconhecimento de padrões vêm sendo desenvolvidas para apoiar a tomada de decisão humana. O propósito geral do presente estudo é aplicar técnicas de reconhecimento de padrões em dados quantitativos de neuroimagens adquiridas por ressonância magnética (RM) em pacientes com Esclerose Múltipla (EM). Especificamente foram avaliados dados retrospectivos de um grupo de 203 sujeitos controle sem doenças neurológicas e um grupo de 144 pacientes portadores de Esclerose Múltipla. Os dados usados foram provenientes da combinação de ferramentas computacionais de processamento de imagens e neuroimagens adquiridas em um aparelho de RM de 3 Tesla usando diferentes técnicas quantitativas: Difusão, Relaxometria, Taxa de Transferência de Magnetização (MTR) e Volumetria. Os dados das diferentes técnicas quantitativas em 126 regiões cerebrais não excludentes foram processados no programa de mineração de dados WEKA. Os algoritmos: k-nearest-neighbor (KNN) com diferentes números de vizinhos e Support vector machine (SVM) foram utilizados para a classificação e agrupamento desses dados. As regiões com maior contribuição na separação de ambos os grupos foram encontradas na substância branca (SB) nas seguintes estruturas: corpo caloso, precúneo, cerebelo e fusiforme esquerdos. Outro atributo significante foi o de hipo-intensidades que pode ser associado à presença de lesões, também na substância branca. Dentre as técnicas, a mais relevante foi a MTR com 92,9% de valor médio de área sob a curva ROC (Receiver Operating Characteristic), considerando os diferentes algoritmos de classificação e métodos de seleção de atributos, porém uma análise global incluindo os dados de todas as técnicas elevou esta área para 96,2%. O algoritmo KNN com 5 vizinhos foi considerado o melhor classificador geral para o conjunto de dados e tarefas aqui explorados resultando em 91,7% de valor médio de área sob a curva ROC, seguido por KNN3 com 90,8%, KNN1 com 87,1% e SVM com 85,8%. Uma classificação restrita, com áreas reconhecidamente afetadas pela EM e com KNN5 trouxe resultados de classificação 2,1% de valor médio de área sob a curva ROC inferiores à classificação principal sem restrições. O uso de técnicas de reconhecimento de padrões a partir dos dados de técnicas quantitativas de neuroimagem aplicadas à amostra estudada, demonstrou que a substância branca do cérebro é a mais afetada pela EM seguindo um padrão global com maior envolvimento no hemisfério esquerdo. A estratégia sugerida neste problema de classificação seria o uso dos dados de todas as técnicas quantitativas aqui discutidas provenientes das regiões envolvidas na classificação restrita conjuntamente com o precuneus e o fusiform, aplicando o KNN5 com seleção de melhores atributos. / In the last decade different modalities and quantitative neuroimaging techniques applied to the study of neurodegenerative diseases have been providing an increasing volume of data, making use of such a complex task. At the same time, computational techniques of pattern recognition have been developed to favor the human performance. The purpose of this study is to apply techniques of pattern recognition in quantitative data of neuroimaging acquired by magnetic resonance (MR) in patients of multiple sclerosis (MS). There were evaluated retrospective data from a control group of 203 people without neurological diseases and a group of 144 patients with MS. The data used were from the combination of computational tools of image processing and neuroimaging acquired in an MR apparatus of 3 Tesla using different quantitative techniques: diffusion, relaxometry, magnetization transfer rate (MTR) and volumetry. The data of the different quantitative techniques in 126 regions of the brain not mutually excludent were processed in the software WEKA of data mining. The algorithms: k-nearest-neighbor (KNN) with different numbers of neighbors and support vector machine (SVM) were used for the classification and grouping of the data. The regions with the highest contribution to the separation of both groups were found in the white matter of the following structures: corpus callosum, precuneus, cerebellum and left spindle. Another significant attribute was the hypo-intensities that can be associated to the presence of lesions in the white matter also. The most relevant technique was the MTR with 92.9% of average area under ROC, considering the different algorithms of classification and methods of feature selection, however a global analysis including data from all techniques increased this area under ROC to 96.2%. The KNN algorithm for k = 5 is considered the best overall classifier for the dataset resulting in 91.7% average area under ROC, followed by KNN for k = 3 with 90.8%, KNN for k = 1 with 87.1%, and SVM with 85.8%. A restricted classification with known affected areas by MS and KNN for k = 5 brought results of classification of average area under ROC of 2.1% inferior to the main classification without restrictions. The use of techniques of pattern recognition from the data of quantitative techniques of neuroimaging showed that the white matter of the brain is the most affected by MS following a global pattern with higher involvement in the left hemisphere. The strategy suggested in this classification issue would be the use of data from all quantitative techniques discussed from the regions involved in restricted classification jointly with precuneus and fusiform, applying KNN for k = 5 with selection of best features.