Este projeto apresenta a pesquisa e projeto de um algoritmo computacional para realizar a avaliação volumétrica de estruturas cerebrais, a partir de imagens da Ressonância Magnética Nuclear (RMN). O algoritmo possibilita a seleção das estruturas a serem avaliadas nos vários planos do exame e, então realiza a integração das áreas calculadas para cada corte de modo a obter o volume de cada estrutura selecionada. O contorno da região de interesse em cada corte é definido pelo médico especialista de forma interativa, através da combinação de \"tresholding\" com uma função de edição manual de contorno. Os resultados obtidos indicaram a potencialidade de uso do algoritmo para o auxílio ao diagnóstico e estadiamento clínico de doenças como Mal de Alzheimer e Epilepsia do lobo temporal. O algoritmo foi considerado suficientemente preciso pelos especialistas que o testaram, mantendo a variação das medidas de volume abaixo de 1,5 mm3. O tempo médio para a realização de um estudo completo foi de aproximadamente 25 minutos. / This project presents the development of a computational algorithm focused on the volumetric measurement of cerebral structures in Nuclear Magnetic Resonance Images. The algorithm allows the selection of structures to be analysed on each exam slices and realizes the integration of calculated areas for each slice to get a volumetric measurement of each selected structure. The edge of interest region in each slice must be interatively defined for a specialist, based on a combination of thresholding with a manual segmentation function. The results points to the potenciality of the algorithm aplication to aid the diagnosis of diseases as Alzheimer\'s disease and temporal lobe epilepsy.

Esta dissertação trata da construção e caracterização de um ressoador Bridged Loop-Gap para aplicações em espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica nas bandas L e S. As dimensões típicas deste ressoador são da ordem de 1/10 do comprimento de onda ressonante. O ressoador Bridged Loop-Gap é de fácil fabricação e de baixo custo, possuindo uma excelente homogeneidade de campo magnético, bem como alto fator de preenchimento e fator de qualidade. Neste trbalho foi desenvolvida uma sistemática para o dimensionamento e otimização do desempenho do referido ressoador, para aplicações em várias faixas de freqüência de microondas. Estes estudos tomaram como base observações experimentais, as quais foram realizadas utilizando equipamento disponível no Laboratório de Telecomunicações da EESC/USP. Também foram analisados os modelos e métodos de predição da freqüência de ressonância disponíveis na literatura, onde os resultados calculados foram comparados com os resultados obtidos experimentalmente, verificando sua validade na predição da freqüência de ressonância do Ressoador Bridged Loop-Gap. / This dissertation deals with the design and characterization of a Bridged Loop-Gap Resonators for applications in Spectroscopy of Electron Paramagnetic Resonance in the L and S bands. The typical dimensions of the resonator are of the order of 1/10 of the resonant wavelength. The Bridged Loop-Gap Resonator is easy to manufacture and it is low cost, showing an excellent homogeneity of magnetic field as well as high filling factor and quality factor. In this work we describe the design, fabrication and performance of the Bridged Loop-Gap Resonator. These studies were based on experimental characterization, which was carried out using the equipment available in the EESC/USP Telecommunications Labs. Also we analyzed models and methods for estimating the resonance frequency. The methods were validated by comparing the calculated results with experimental data.

Foi realizada a comparação entre os achados de espectroscopia de prótons por ressonância magnética utilizando a sequência PRESS (point resolved spectroscopy), com TE curto (35ms) no cíngulo posterior e hipocampos de 29 pacientes com doença de Alzheimer (leve e moderada) e 15 controles. As relações de metabólitos com melhor sensibilidade e especificidade na diferenciação entre os grupos foram em ordem decrescente: Naa/Cr do cíngulo, mI/Naa do cíngulo, mI/Naa dos hipocampos e mI/Cr dos hipocampos. Não houve vantagens, nesta casuística, na realização da espectroscopia de prótons nos hipocampos, um local tecnicamente mais difícil e demorado em relação ao cíngulo posterior. Observou-se correlação positiva da relação Naa/Cr e negativa da relação mI/Naa do cíngulo posterior com o MMSE / The objective of this study is to compare the findings on Magnetic Resonance Spectroscopy using PRESS (point resolved spectroscopy) technique with short TE (35ms) in the posterior cingulate and hippocampi of 29 patients with Alzheimer's disease (mild and moderate) and 15 controls. The metabolic ratios with highest sensitivity and specificity were (in a decreasing order): posterior cingulate Naa/Cr, posterior cingulate mI/Naa, hippocampi mI/Naa and hippocampi mI/Cr. In the group analised it seems there is no advantage in performing MRS in the hippocampi instead of posterior cingulate, a technically challenging location, usually leading to a longer examination time. In the posterior cingulate we observed a positive correlation with Naa/Cr ratio and a negative correlation with mI/Naa ratio and the MMSE

INTRODUÇÃO: A ultrassonografia (US) e a ressonância magnética (RM) representam os principais métodos de diagnósticos por imagem na avaliação do mecanismo extensor do joelho. Há carência de trabalhos que avaliem por US e RM a presença de alterações no mecanismo extensor de jogadores de futebol assintomáticos. OBJETIVO: Avaliar, por meio de RM e US, o tendão quadríceps e o ligamento patelar de jogadores de futebol assintomáticos e dos participantes do grupo-controle. Identificar se há alterações de imagens ou lesões. Determinar se essas sofrem influências pelos seguintes critérios: canhoto ou destro, quanto à dominância ao chute, posição em campo, idade do atleta e tempo de prática esportiva. MÉTODO: Foram avaliados um total de 248 joelhos: 112 eram de 56 de jogadores de futebol assintomáticos e 136 eram do grupo-controle. O grupo composto por jogadores de futebol apresentava idades entre 14 e 34 anos. Já o grupo-controle era composto por indivíduos com idade também entre 14 e 34 anos, principalmente, universitários e funcionários do hospital, com gênero igual aos dos jogadores selecionados, mas sem atividades físicas de impacto, como vôlei, futebol e salto, por exemplo. RESULTADO: Constatou-se a presença de alterações de imagens ou de lesões em nove ligamentos patelares e apenas duas nos tendões quadríceps de jogadores de futebol assintomáticos, tanto pela US quanto pela RM, e nenhum caso alterado no grupo-controle. Houve concordância significativa entre RM e US quanto aos resultados obtidos. Além disso, os jogadores de futebol apresentaram anormalidades (alterações de imagens ou lesões) no tendão quadríceps ou no ligamento patelar significativamente (p<0,05) maior do que no grupo-controle; a idade média dos jogadores com alguma anormalidade é significativamente menor do que a dos jogadores sem lesão (p<0,003); o tempo médio de prática desportiva dos jogadores que apresentam anormalidade é menor do que o tempo médio dos jogadores que não têm anormalidade (p<0,001); os jogadores destros apresentaram anormalidades, enquanto que os jogadores canhotos não (p<0,05). Dentre os jogadores, há correlação entre mais alterações de imagem ou lesão de joelho e menor tempo como jogador e menor idade (R² de Nagelkerke = 0,700). Destros têm risco aumentado de ter anormalidade nas referidas estruturas (Razão de Chances = 15,204) quanto menor for o tempo como jogador de futebol. Os jogadores da defesa têm 4,76 vezes mais chance de desenvolver anormalidade do que atacantes e goleiros (p<0,04). CONCLUSÃO: Os jogadores de futebol assintomáticos apresentam anormalidades no tendão do quadríceps e ligamento patelar detectadas pela RM e US. As alterações estão relacionadas a menor idade, menor tempo de prática desportiva, ser destro e ser jogador de defesa / INTRODUCTION: Ultrasonography (US) and magnetic resonance imaging (MRI) are the main diagnostic imaging methods used in evaluation of the extensor mechanism of the knee. Theres a scarcity of works assessing alterations on the extensor mechanism of the knee of asymptomatic soccer players using US and MRI. OBJECTIVE: To assess, by means of MRI and US imaging, the quadriceps tendon and patellar ligament of asymptomatic soccer players and healthy control group; identify abnormal imaging findings or injuries; ascertain whether these are affected by leg dominance (left or right), field position, age, and time spent practicing the sport. METHOD: A total of 248 knees were evaluated: 112 of 56 asymptomatic soccer players and 136 of healthy controls. The players ages ranged from 14 to 34 years. The control group was composed mostly of college students and hospital staff members, also with ages between 14 and 34, matched for gender to the selected soccer players, and who did not engage in high-impact activities such as volleyball, soccer, or jumping. RESULTS: Abnormal imaging findings or injuries were detected, by US and MRI alike, in nine patellar ligaments and two quadriceps tendons of asymptomatic soccer players. No abnormal findings were detected in the control group. CONCLUSION: There was significant consistency between MRI and US findings. Soccer players were much more likely (p<0.05) to have abnormal imaging findings or injuries of the quadriceps tendon and patellar ligament as compared with the control group; the average age of players presenting some abnormality is significantly lower than of those without injuries (p<0.003); the average time spent practicing the sport for players presenting abnormalities is lower than those who dont present injuries (p<0.001); a correlation between the dominant leg and the affected knee was observed, with the players with a dominant right leg presenting injuries while the ones with a dominant left leg not showing abnormalities (p<0.05). Amongst the players there is a correlation between more abnormal imaging findings or injuries on the knee and less professional practicing time and age (Nagelkerke R² = 0.700).Players with a dominant right leg have an increased chance of presenting abnormalities on the quadriceps tendon and patellar ligament (Odds Ratio = 15.204) with a lower average time spent practicing the sport. Defense players have 4.76 times more chance to develop abnormalities than forward players and goalkeepers (p<0.04). CONCLUSION: The asymptomatic soccer players present abnormalities on the quadriceps tendon and patellar ligament identified using ultrasonography (US) and magnetic resonance imaging (MRI). The alterations are related with less age, less time of professional practice, right leg dominance and defense field position

A percepção de esforço (PSE) e a fadiga tem grande participação do cérebro durante o exercício físico, no entanto, pouco se sabe quanto às áreas associadas a essas respostas. Dessa forma, o presente estudo teve como objetivo identificar e comparar as áreas cerebrais associadas à percepção de esforço durante exercício de ciclismo em diferentes intensidades e níveis de treinamento. Participaram do estudo 24 sujeitos adultos; 12 ciclistas (75,6 ± 8,4 kg; 175 ± 5,3 cm; 24,4 ± 7,1 anos; atividade física 5,4 ± 1,5 vezes por semana) e 12 não ciclistas (treinados) (79,7 ± 10,5 kg; 177 ± 9,1 cm; 27,4 ± 4,8 anos; atividade física 2,3 ± 1,3 vezes por semana). Os sujeitos foram posicionados ao ergômetro de ciclismo acoplado a ressonância magnética e realizaram um teste intervalado de carga incremental constituído por blocos de 30 s intervalados por 30 s de repouso. Ao término de cada bloco a percepção de esforço foi reportada. As análises comparativas das imagens foram todas geradas no Matlab através dos softwares SPM e NCA. Foi considerado para análise das imagens o período de 4 s imediatamente ao final de cada bloco de exercício com o objetivo de verificar as áreas relacionadas com o processamento da PSE. As seguintes áreas relacionadas à percepção de esforço foram ativadas: giro cingulado, giro pré-central, giro pós-central, giro frontal superior, giro frontal superior, lóbulo superior parietal, giro lingual, giro temporal médio, giro frontal médio, precuneus, cuneus e cerebelo. De forma complementar, as áreas inibidas foram: giro angular, giro temporal superior, giro temporal médio, giro pré-central, giro temporal superior, giro frontal médio, giro occipital médio, giro lingual, lóbulo paracentral, precuneus e tálamo. Essas áreas ativadas e inibidas estão associadas a uma resposta cognitiva, ou seja, o momento que o indivíduo reportava a percepção de esforço diante de um protocolo de exercício incremental, considerando todas as intensidades. Em intensidades baixas houve ativação do cerebelo e giro pós-central, e inibição do giro frontal médio e giro temporal superior. Em intensidades altas, houve uma ativação do giro cingulado e inibição do giro angular e precuneus. Na comparação entre as intensidades podemos destacar que em intensidades baixas houve maior ativação do lóbulo parietal superior. Por outro lado, em intensidades altas houve maior inibição do giro angular, cingulado posterior, lóbulo parietal inferior e precuneus. Quando comparados indivíduos ciclistas e saudáveis houve uma maior ativação do giro pré-central e maior inibição do giro pré-central, giro temporal inferior e cerebelo nos ciclistas considerando todas as intensidades. Por fim, na comparação entre ciclistas e treinados, nas intensidades altas houve maior inibição do giro temporal médio (giro fusiforme) nos ciclistas. As áreas cerebrais, ativadas e inibidas, associadas à percepção de esforço estão relacionadas à área motora, pré-motora, motor suplementar somatossensoriais, controle emocional, processamento de atenção, linguagem, auditivas, integração de informação, gerenciamento de memória, planejamento e resolução de problemas e cognitiva. Em intensidades baixas, áreas motoras e somatossensorias foram ativadas e houve inibição de área pré-frontal e auditiva. Por outro lado, em intensidades altas, foram ativadas áreas relacionadas com o controle de emoções e foram inibidas áreas relacionadas ao processamento de linguagem e memória episódica. Entre ciclistas e não ciclistas, houve maior ativação de área motora e maior inibição de área somatossensorial, processamento de atenção e motora / Perception of effort and fatigue are widely represented in the brain during exercise, however, the information is not clear about the areas associated with these responses. Thus, this study aimed to identify and compare the brain areas associated with perception of effort during cycling exercise at different intensities and levels of training. This study included 24 adult subjects; 12 cyclists (75.6 ± 8.4 kg, height 175 cm ± 5.3, 24.4 ± 7.1 years; physical activity 5.4 ± 1.5 times per week) and 12 non-cyclists (trained) (79.7 ± 10.5 kg; 177 cm ± 9.1, 27.4 ± 4.8 years; physical activity 2.3 ± 1.3 times per week). Subjects were positioned to cycling ergometer coupled to magnetic resonance equipment and performed an incremental load interval test comprising blocks 30 s intervals for 30 s rest. At the end of each block, the perception of effort was reported. Comparative analysis of the images was all generated in Matlab using the SPM and NCA software. The following areas related to perceived exertion were activated: cingulate gyrus, precentral gyrus, post-central gyrus, superior frontal gyrus, superior frontal gyrus, parietal upper lobe, gyrus lingual, middle temporal gyrus, middle frontal gyrus, precuneus, cuneus and cerebellum. Complementarily, these were inhibited areas: angular gyrus, superior temporal gyrus, middle temporal gyrus, precentral gyrus, superior temporal gyrus, middle frontal gyrus, middle occipital gyrus, gyrus lingual, paracentral lobule, precuneus and thalamus. These activated and inhibited areas are related to cognitive response, when the individual reported the perceived exertion on an incremental exercise protocol, considering all intensities. At low intensities, there was activation of the cerebellum and post-central gyrus, and inhibition of the middle frontal gyrus and superior temporal gyrus. At high intensities, there was an activation of the cingulate gyrus and inhibition of angular and precuneus spin. Comparing the intensities, there was greater activation in the superior parietal lobe at low intensities. On the other hand, high intensity demonstrated greater inhibition of the angular gyrus, posterior cingulate, inferior parietal lobule and precuneus. Compared trained and healthy individuals there was a greater activation of the precentral gyrus and greater inhibition of pre-central gyrus, inferior temporal gyrus and cerebellum in trained subjects considering all intensities. Finally, comparing trained healthy subjects at high intensities there was greater inhibition of medial temporal gyrus (fusiform gyrus) in trained individuals. The brain areas, activated and inhibited, associated with the perception of effort are related to motor, pre-motor, somatosensory supplemental motor, emotional control, attention processing, language, auditory, information integration, memory management, planning and resolution problems and cognitive. At low intensities, motor and somatosensory areas were activated and there was inhibition of the prefrontal and auditory area. On the other hand, at high intensities, areas related to the control of emotions were activated and areas related to language processing and episodic memory were inhibited. Between cyclists and non-cyclists, there was greater activation of motor area and greater inhibition of somatosensory area, attention and motor processing

Neste trabalho medidas de condutividade alternada e de corrente versus tensão foram realizadas em dispositivos emissores de luz baseados em poli(2-metoxi-5-(2\'-etil-hexiloxi)-1,4-fenileno vinileno)-MEH-PPV com óxido de zinco (ZnO) como eletrodo transparente e injetor de buracos e alumínio (Al) como eletrodo metálico e injetor de elétrons. MEH-PPV é um derivado do PPV que emite no vermelho. O ZnO tem função trabalho similar à do ITO, mas é menos agressivo ao polímero, menos caro e mais fácil de ser processado. A curva I vs. V retificada mostrou que a corrente direta depende da temperatura. As componentes real e imaginária da condutividade (ac) apresentam comportamento típico de alguns materiais desordenados: a componente imaginária aumenta como função da freqüência e a componente real mostrou-se independente da freqüência para baixas freqüências e varia como uma lei de potência no domínio de freqüências mais altas O modelo de energias livres aleatórias-RFEB e uma resistência em série para o fenômeno de interface foram desenvolvidos e ajustados para os resultados ac. Com base neste ajuste teórico-experimental, obtemos importantes parâmetros do dispositivo, bem como informações quantitativas sobre o fenômeno de transporte no MEH-PPV. / In this work current vs. voltage (I vs. V) and alternating conductivity (ac) measurements were carried out in poly[(2-methoxy- 5-hexyloxy)-pphenylenevinilene] ? MEH-PPV light-emitting diodes having zinc oxide (ZnO) as transparent anode and Al as metallic cathode. MEH-PPV is a PPV derivative, which emits in the red spectral region; ZnO has a work function similar to that of ITO, but it is less aggressive to the polymer, less expensive and easily processed. The retificated I vs. V curves shows that the direct current depends on the temperature. Moreover, the real and imaginary components of alternating conductivity (ac) present typical behavior of somewhat disordered material: the imaginary component grows as a function of the frequency and the real component was observed to be frequency independent for lower frequencies, and follows a power-law above a certain frequency. The Random Energy Free Barrier model approaches and a resistance in series for the interface phenomenon were developed and adjusted for the ac results. From this experimental-theoretical fitting we obtained important parameters of the devices as well as, quantitative informations about the MEH-PPV transport phenomenon.

O objetivo deste projeto, intitulado \"construção de um espectrômetro de ressonância paramagnética eletrônica em banda S\", é a construção e a caracterização de um sistema de microondas para espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica operando na faixa de 2-4 GHz, banda S. O trabalho aqui apresentado demonstra em detalhes a viabilidade da construção e caracterização do espectrômetro operando em banda S. A vantagem em se utilizar um espectrômetro em banda S é permitir o estudo de amostras que apresentam estruturas paramagnéticas com interações hiperfinas e superhiperfinas parcialmente resolvidas em freqüências mais altas, provocados por distribuições sobre os parâmetros de EPR, especialmente sobre o fator g (g-strain) e as interações hiperfinas (A-strain) devido a um mosaico de campo cristalino local. Para a caracterização do equipamento foram comparados os resultados experimentais obtidos no espectrômetro de banda X com os obtidos no espectrômetro construído, sempre se utilizando os mesmos tipos de amostras. Os testes realizados foram em relação: a potência de saturação, largura de linha e a relação sinal-ruído. Para demonstrar a viabilidade da construção de um espectrômetro operando em baixa freqüência, banda S, foram realizados testes com o composto CuTFAs\'O IND.4\'. A escolha deste complexo está no fato do espectro deste composto em banda X apresentar na linha de campo alto uma estrutura hiperfina mal resolvida, oriundas da interação com o próprio núcleo de Cu (I=3/2). / The purpose of this project, entitled \"construction of electron paramagnetic resonance spectrometer in S band\", is a construction and characterization of a microwave system for electron paramagnetic resonance spectroscopy in 2-4 GHz, S band. In this work we present the advantages for the construction and characterization of a spectrometer in S band. The advantage of the S band spectrometer is the possibility to study samples which present paramagnetic structures with hyperfine and superhyperfine interactions presenting partial resolution in higher frequency due to the effects known as g-strain and A-strain. For the espectrometer characterization we compare the experimental results obtained in S band with the results obtained in S band. The tests were done consider the microwave power in the sample, the effect of the line width in the signal and the signal-to-noise ratio. The advantages for the construction of a spectrometer in S band are demonstrated with the composition CuTFAs\'O IND.4\' which has a hyperfine interaction badly decided in X band, deriving of the interaction with the proper nucleus of Cu (I=3/2).

O foco central desse trabalho é a utilização e aprimoramento de um framework Peripheral Component Interconnect Express (PCI Express®) para a comunicação de dados em um Espectrômetro Digital de Ressonância Magnética (Digital Magnetic Resonance Spectrometer &#8211; DMRS) utilizando o conceito de Field-Programmable Gate Array (FPGA). Esse trabalho foi desenvolvido para servir como base de comunicação para o Espectrômetro Digital de Ressonância Magnética do Centro de Imagens e Espectroscopia in vivo por Ressonância Magnética (CIERMag) devido ao requerimento de altas taxas de transferência dos dados adquiridos. A integração dessa nova comunicação, entre o software e o hardware do espectrômetro, mantém compatibilidade com as interfaces já existentes possibilitando a execução de todas as sequências desenvolvidas sem nenhuma alteração. A incorporação da comunicação PCI Express provê uma solução com um número menor de etapas por transferência em comparação com a comunicação Ethernet. Com isso é possível aumentar o desempenho do sistema e obter taxas de transferência mais elevadas. Para isso, foram feitas mudanças no hardware de forma a torná-lo mais eficiente, reduzindo o número de ciclos de clock por operação e também a quantidade de lógica sintetizada. Além disso, a latência do software durante as transferências também foi reduzida através da utilização de interrupções Message Signaled Interrupt (MSI) e do método Scatter and Gather usado para reduzir a quantidade de cópias de dados na memória principal do computador. Dessa forma, obteve-se, como resultados reais, uma taxa de transferência efetiva (throughput) de 97% do valor máximo da banda possível do barramento PCI Express. / The central focus of this work is the implementation and use of a Peripheral Component Interconnect Express (PCI Express®) framework for data communication on a Digital Magnetic Resonance Spectrometer (DMRS) using the concept of Field-Programmable Gate Array (FPGA). This work is being developed to serve as a communication basis for the magnetic resonance Digital Spectrometer of the Centro de Imagens e Espectroscopia in vivo por Ressonância Magnética (CIERMag) due to demand of high transfer rates of acquired data. The integration of this new communication, between spectrometer software and hardware, keeps compatibility with existing interfaces, making it possible to execute all developed magnetic resonance sequences without any change. The incorporation of PCI Express communication provides solution with a lower number of steps per transfer when compared to Ethernet communication. By this means it\'s possible to increase system performance and, as result, have higher transfer rates. To accomplish that, the number of clock cycles per operation was reduced, so was the synthesized logic. Furthermore, software latency for data transfer was also reduced consequence of MSI interruption implementation and the use of Scatter and Gather method to remove data movement across the computer main memory. Therefore, it was obtained, as measured real result, a throughput value of 97% the theoretical maximum value for the hardware.

Orientadores: Fernando Cendes, Li Li Min / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-10T05:20:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Betting_LuizEduardoGomesGarcia_D.pdf: 9629246 bytes, checksum: a5717d51675609b6835960db129c8d3b (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Epilepsias generalizadas idiopáticas (EGI) constituem de 20-40% das epilepsias e de forma oposta às epilepsias parciais, anormalidades estruturais não são esperadas. De acordo com a idade de início e o tipo principal de crise, as EGI são divididas principalmente em epilepsia ausência infantil e juvenil (EA), epilepsia mioclônica juvenil (EMJ) e epilepsia com crises tônico-clônicas generalizadas (CTCG). Os limites entre estas subsíndromes são imprecisos e a classificação muitas vezes é difícil. Devido às características semelhantes, alguns autores consideram a EGI como uma única patologia com múltiplos fenótipos (continuum biológico). O eletroencefalograma (EEG) auxilia no diagnóstico das EGI especialmente quando evidencia descargas do tipo espícula onda-lenta generalizadas com atividade de base normal. Entretanto, o EEG pode ser normal e até mesmo mostrar focalidades dificultando o diagnóstico. A ressonância magnética (RM) não é realizada de forma rotineira em pacientes com EGI. Contudo, novas técnicas de aquisição e processamento de imagens vêm detectando anormalidades sutis nestes indivíduos. O objetivo deste estudo foi investigar a fisiopatologia das EGI através da análise de características clínicas, eletroencefalográficas e de neuroimagem. Inicialmente, as características dos EEGs de 180 pacientes com diagnóstico clínico de EGI foram avaliadas. 493 exames foram analisados. Em 33% dos pacientes o EEG inicial foi característico e em 22% o exame evidenciou focalidades. Após a identificação de focalidades utilizamos a neuroimagem convencional (análise visual) na avaliação de 134 pacientes com EGI. Observamos anormalidades na RM de 27 (20%) pacientes. A maioria das anormalidades não apresentou relação direta com as crises. Utilizamos a técnica da morfometria baseada em voxel (MBV) para investigar lesões discretas eventualmente não identificadas na neuroimagem de rotina. Esta técnica permite a comparação entre grupos de imagens aumentando a chance de detecção de anormalidades. Observamos aumento na concentração de substância cinzenta (CSC) localizada no córtex frontal de pacientes com EMJ (n=44) e EA (n=24). Observamos também uma maior CSC na região anterior do tálamo nos pacientes com crises de ausência (n=47). Avaliando as focalidades clínicas e de EEG de 22 pacientes com EGI utilizando a MBV, observamos áreas de aumento da CSC em 8 dos 9 (89%) pacientes com EMJ, 5 dos 6 (83%) pacientes com EA e 5 dos 7 (71%) pacientes com CTCG ao despertar. A volumetria do tálamo foi realizada para investigar o aumento de CSC sugerido pela MBV. A comparação entre 147 pacientes e um grupo controle evidenciou um maior volume da região anterior do tálamo nos pacientes com crises de ausência. Nossos resultados revelam que a fisiopatologia das EGI envolve o tálamo e o córtex cerebral. As diversas alterações na neuroimagem quantitativa apresentadas por cada subsíndrome sugerem um diferente mecanismo para as EGI. Este achado fortalece o conceito de diferentes doenças com fenótipos semelhantes. Mais do que isso, nossos achados indicam, uma alteração estrutural no cérebro destes indivíduos. Os diversos fenótipos estão relacionados a diferentes mecanismos fisiopatológicos. As focalidades observadas no EEG e na RM refletem a patogênese das crises em pacientes com EGI / Abstract: Idiopathic generalized epilepsies (IGE) represent 20-40% of all epilepsies and opposed to partial epilepsies, structural abnormalities are not expected. According to the age of onset and the main seizure type, IGE are divided mainly in childhood and juvenile absence epilepsy (AE), juvenile myoclonic epilepsy (JME) and generalized tonic-clonic seizures (GTCS). The limits between these subsyndromes are unclear and sometimes classification is difficult. Because of the similar characteristics, some authors consider IGE as a single pathology with multiple phenotypes (biological continuum). Electroencephalogram (EEG) helps the IGE diagnosis specially when it shows the generalized spike and wave discharges with normal background. However, the EEG may be normal or even disclose focalities difficulting the diagnosis. Magnetic resonance imaging (MRI) is not routinely performed in patients with IGE. In spite of this, new techniques of acquisition and processing of the images are detecting subtle abnormalities in these individuals. The objective of this study was to investigate the pathophysiology of the IGE using the clinical, EEG and neuroimaging features. Initially, the characteristics of the EEGs of 180 patients with clinical diagnosis of IGE were evaluated. 493 exams were analyzed. In 33% of the patients the initial EEG was characteristic and in 22% the exam revealed focalities. After the identification of the focalities, we used conventional neuroimaging (visual analysis) on the evaluation of 134 patients with IGE. We observed abnormalities in the MRI of 27 (20%) patients. Most of the abnormalities were not directly related to the seizures. We used the voxel base morphometry (VBM) technique to evaluate the images. This technique allows comparisons between groups of images increasing the chances of detecting abnormalities. We observed increased gray matter concentration (GMC) localized in the frontal cortex of patients with JME (n=44) and AE (n=24). We also observed increased GMC in the anterior thalamic region of patients with absence seizures (n=47). Evaluating the clinical and EEG focalities of 22 patients with IGE using VBM, we observed areas of increased GMC in 8 of 9 (89%) patients with JME, 5 of 6 (83%) patients with AE and 5 of 7 (71%) patients with GTCS on awakening. The volumetry of the thalamus was performed to investigate the increased GMC suggested by the VBM. The comparison between 147 patients with a control group showed increased volume of the anterior thalamic region in patients with absence seizures. Our results revealed that the pathophysiology of the IGE involves the thalamus and the cerebral cortex. The several abnormalities on the neuroimage presented by each subsyndrome suggest a different mechanism for the IGE. This finding strengths the concept of multiple diseases with similar phenotypes. Furthermore, our findings indicate a structural abnormality in the brain of these individuals. The several phenotypes are related with different pathophysiological mechanisms. The focalities present on the EEG and in the MRI reflect the pathogenesis of the seizures in patients with IGE / Doutorado / Neurociencias / Doutor em Fisiopatologia Medica

Orientador: Anita Jocelyne Marsaioli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-10T11:28:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Figueiredo_IsisMartins_D.pdf: 1626484 bytes, checksum: 2c55f1a5b794f6f6e1c4a4931c394c4d (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Durante as últimas décadas, muitos métodos de RMN de H foram desenvolvidos e aplicados para triagem e caracterização de interações intermoleculares e para a metabonômica. Estes são temas recentes da RMN e ambos serão abordados em dois capítulos distintos neste trabalho. No Capítulo 1 foi realizada a implantação e otimização de técnicas de RMN como (STD, WaterLOGSY, NOE pumping e DOSY-NOESY). Para tanto, utilizou-se um sistema composto por albumina de soro bovino BSA e uma mistura de cinco compostos (ác. salicílico, cafeína, ác. cítrico, ác. adipico e D-glucose) dentre os quais, apenas o ácido salicílico e a cafeína interagiram com a BSA. Além disso, uma análise comparativa entre as técnicas permitiu afirmar que os experimentos de STD e WaterLOGSY são os mais sensíveis e rápidos fornecendo complementarmente o domínio hidrofóbico e hidrofílico de ligação com o ligante. Com intuito de confirmar nossa habilidade na aplicação destas técnicas, as mesmas foram aplicadas a um sistema composto por uma Chaperone Hsp70, substratos (ATP e ADP) e um polipeptíteo Angiotensina 2 (Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe). A análise desse sistema por WaterLOGSY e a comparação com os resultados obtidos por STD permitiu a obtenção do epitopo 1 o qual é formado pela porção adenosina do A TP ou ADP quando estes estão complexados a Hsp70 e do epitopo 2 formado pela porção hidrofóbica da Angiotensina 2 (Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe) que interage com a Hsp70. Já no Capitulo 2, a RMN de H foi aplicada na investigação da metabonômica do liquido cerebroespinal de pacientes com Esclerose Múltipla (EM). A análise dos dados de RMN através de métodos quimiométricos (HCA, PCA e PLS-DA) revelou alguns metabólitos importantes, dentre os quais o b-hidroxibutirato (1,17 ppm) e um sinal de proteína (0,065 ppm) foram detectados apenas em amostras EM podendo ser considerados marcadores de reações bioquímicas de degradação de mielina. Portanto, este estudo alcançou com êxito os objetivos traçados de implementar novas técnicas de RMN aplicadas a sistemas biológicos além de trazer novas informações sobre a Hsp70 e EM / Abstract: Over the past years H NMR methods have been developed and applied to the screening and characterization of protein epitopes in ligand receptor complexes and metabonomics. These are recent NMR methods issues of the present PhD thesis. To investigate proteinligand complexes we first optimized techniques that were unavailable at IQ/UNICAMP such as STD, WaterLOGSY, NOE pumping and DOSY-NOESY which were specially designed for epitope mapping. In order to optimized these techniques we employed a mixture of five compounds (salicilic ac., caffeine, citric ac., adipic ac. and D-glucose) and bovine serum albumine (BSA). Among the studied ligands salicilic acid and caffeine were the best. From these experiments we additionally concluded that STD and WaterLOGSY were most sensitive and appropriate for epitope mapping. A second system was investigated consisting of Chaperone Hsp70, cofactor (ATP and ADP) and polypeptide Angiotensine 2 (Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe). Epitope I was characterized as containing a lipophylic domain in which the adenosine portion of ATP or ADP was bound to Hsp70. Epitope 2 was the polypeptide-binding site in which the apoIar portion of Angiotensine 2 (Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe) was tightly bound to Hsp70. In chapter 2, H NMR was the major tool employed to investigate the metabonomics of CSF of Multiple Sclerosis patients. Analyses of the H NMR data applying quimiometric methods (HCA, PCA and PLS-DA) revealed that some metabolites, from which b-hydroxybutirate (1,17 ppm) and a protein signal (0,065 ppm) were detected in EM patients only. These signals were never described as EM biomarkers before. To match these observations a full set of lipolytic and proteolytic biochemical reactions were proposed which are responsible for myelin degradation. Therefore, in this study we describe the successful implementation of these new NMR techniques that were applied to biological systems revealing new aspects of the Hsp70 and MS / Doutorado / Quimica Organica / Doutor em Ciências