Baseado em uma seqüência já conhecida de Multislice Spin Echo convencional, implementamos uma seqüência do tipo Modified Driven Equilibrium Fourier Transform (MDEFT) adiabática multislice em um sistema de 2T e um de microimagens (9.4T). Essa metodologia utiliza, como pulso de inversão, um pulso de RF com modulação em amplitude e freqüência, conhecido por pulso adiabático. Dessa forma, os tempos de inversão são iguais para todos os planos selecionados, resultando num contraste por T1 uniformemente distribuído ao longo dos mesmos. O uso de um único e longo pulso adiabático de inversão tem, ainda, a vantagem de utilizar uma potência de pico menor para operar da mesma forma que um grupo de m pulsos convencionais. Utilizamos pulsos cujas modulações correspondentes de fase e freqüência foram calculadas com base nas condições de “Offset Independent Adiabaticity" (OIA) e a real eficiência dos mesmos foi avaliada através de simulações e experimentalmente. Para realização dos testes da metodologia desenvolvemos e caracterizamos dois “phantoms", cujas imagens demonstram a aplicabilidade da metodologia nos dois sistemas utilizados. / Based on the conventional Multislice Spin Echo pulse sequence, we implemented an adiabatic multislice Modified Driven Equilibrium Fourier Transform (MDEFT) pulse sequence on a 2T and a 9.4T microimaging system. This methodology uses, as inversion pulse, an amplitude and frequency modulated RF pulse, known as adiabatic pulse. In that way, the inversion times are the same for all slices, resulting in an evenly distributed T1 contrast. A single and long adiabatic inversion pulse has in addition the advantage of using a reduced peak power to perform in the same way as the group of m conventional pulses. We used pulses whose corresponding phase and frequency modulations were based on Offset Independent Adiabaticity and their real efficiency were evaluated both through simulations and experimentally. To test the methodology, we developed and characterized two phantoms, whose images demonstrate the applicability of the methodology in the two mentioned systems.

Neste trabalho foi desenvolvido um programa para simular espectros de ressonância paramagnética eletrônica (RPE) de onda contínua de amostras policristalinas para tensores não coincidentes. O Hamiltoniano de spin utilizado inclui os tensores anisotrópicos g, interação hiperfina, divisão de campo zero e quadrupolar e o termo Zeeman nuclear isotrópico. O programa inclui várias tecnologias novas, tais como: segmentação de campo com teoria de perturbação de autocampo para localizar as posições de campo ressonante, os métodos de distribuição Espiral e Repulsão para determinar o conjunto de orientações e a interpolação bidimensional triangular para reduzir o número de orientações computadas. A conjunção desses algoritmos podem aumentar a velocidade e a precisão das simulações, especialmente na simulação de espectros de sistemas de spin de dimensões grandes. O programa foi testado em algumas situações reais e o resultado obtido pode ser considerado, em alguns casos, equivalente aos programas comerciais e, em outros casos, de qualidade superior. / A computer program to simulate continuous wave electron paramagnetic resonance (EPR) powder spectra for noncoincident tensors has been developed. The spin Hamiltonian used includes anisotropic g, hyperfine interaction, zero field splitting and quadrupolar tensors and isotropic nuclear Zeeman term. The program includes a number of new technologies such as: field positions, spiral and repulsion methods for determining a set of orientations and triangular bidimensional interpolation to reduce the number of computed orientations. The conjunction of these algorithms can greatly increase the speed and the accuracy of simulations; especially in simulating powder spectra of spin systems of large dimensions. The program has been tested in some real situations and the obtained result can be considered, in some cases, equivalent to that of commercial software, in other cases, of superior quality.

A Ressonância Magnética (RM) é uma técnica extremamente promissora para diversas áreas do conhecimento, desde seu uso conhecido em medicina até aplicações na indústria a fim de melhorar a eficiência de diversos processos. Este projeto trata do desenvolvimento de uma das partes do Espectrômetro Digital de RM desenvolvido pelo Centro de Imagens e Espectroscopia in vivo por Ressonância Magnética (CIERMag), o controlador de bobinas de shimming. O ajuste de shimming oferece melhorias significativas no resultado de experimentos e é parte integral de qualquer sistema de RM tanto por imagens como por espectroscopia. Foi idealizado um equipamento para estabelecer as correntes adequadas em bobinas de shimming que pode ser acessado tanto local como remotamente, permitindo a integração com outros subsistemas do Espectrômetro Digital. O equipamento consiste de hardware específico para estabelecer e analisar as correntes estabelecidas em bobinas de shimming e também de software adequado. Este projeto estabelece as diretrizes de funcionamento do controlador de bobinas de shimming e como ele interage com outros equipamentos. / Magnetic Resonance is an extremely promising technique to many areas of knowledge, from its use in medicine to industrial applications where it can improve the efficiency of different processes. This project describes the development of one element of the Digital Spectrometer being developed by CIERMag: the shimming coil controller. Shimming adjustments in magnetic resonance improves experiments results significantly and is an integral part of any magnetic resonance system, from imaging to spectroscopy. A system as developed to establish the proper currents in shimming coils that can be accessed both locally and remotely, easing the integration with other subsystems of the Digital Spectrometer. The controller consists of both custom built hardware and software to establish and analyze the currents in shimming coils. This project also establishes the controller requirements and how it interacts with other systems.

A doença cardiovascular é a principal causa de morte no mundo ocidental e as estatinas são os medicamentos mais prescritos para prevenção e tratamento. Apesar de serem os fármacos mais prescritos, ainda são subutilizados, tendo como principal causa de interrupção do tratamento a miopatia. Entre os mecanismos envolvidos na fisiopatologia da miotoxicidade, a deficiência da coenzima Q10 vem sendo apontada como a principal responsável deste efeito colateral. A creatinofosfoquinase (CPK) é um biomarcador de gravidade dos danos musculares sendo utilizado de rotina na prática clínica. Contudo, seus níveis podem estar normais ou aumentados em pacientes em uso de estatinas e apresentando sintomas musculares. Sendo assim, a espectroscopia do hidrogênio por ressonância magnética (EHRM) poderia auxiliar no diagnóstico da toxicidade muscular causada pelas estatinas, através de um estudo metabólico de alterações decorrentes dos vários mecanismos envolvidos isolados ou associados. O objetivo deste estudo é avaliar as concentrações das gorduras intramiocelulares (IMCL) e extramiocelulares (EMCL), creatina total (Cr total) e trimetilamina (TMA), nos músculos tibial anterior e sóleo, nos pacientes em uso de estatina e com sintomas musculares e comparar com indivíduos hipercolesterolêmicos (LDL>=160mg/dL) e normocolesterolêmicos (LDL<160mg/dL), ambos sem tratamento. Também avaliar o efeito da redução do colesterol plasmático (após três meses de tratamento com estatinas) nas concentrações de gorduras IMCL e EMCL. Além disso, fazer uma correlação entre os níveis de CPK destes pacientes com as variáveis da espectroscopia. Noventa e um pacientes (média de 44 anos, 54 mulheres e 37 homens) foram submetidos à coleta de sangue para avaliação do perfil lipídico, TGO, TGP, CPK, TSH, T4 livre, creatinina e glicemia, e H-MRS para avaliação dos metabólitos IMCL, EMCL, Cr total e TMA. Os pacientes foram divididos em três grupos: grupo 1 (pacientes com LDL-C<160mg/dL, sem uso de medicação hipolipemiante) n=49, grupo 2 (pacientes em uso de estatina e apresentando sintomas musculares) n=18 e grupo 3 (pacientes com LDL-C>=160mg/dL, sem uso de estatina) n=24. Os pacientes do grupo 3 foram submetidos à coleta de sangue e a EHRM em dois momentos: antes e três meses após o tratamento com sinvastatina 20mg. Os exames foram realizados utilizando o aparelho de ressonância magnética SIGNA 1,5 T (Tesla) (General Electric, Milwaukee, WI, USA) e as imagens foram analisadas e processadas automaticamente utilizando o programa LCModel versão 6.2 (http://s-provencher.com/). Foram obtidos 115 exames de espectroscopia. Os pacientes do grupo 2 (55±9 anos) eram mais velhos do que os dos grupos 1 (38±11 anos) e 3 (48±9 anos) respectivamente, p<0,001. Houve diferença significante entre os grupos, pré-tratamento, em relação ao colesterol total, LDL-colesterol, triglicérides e TGO (p<0,001). Não foi observada diferença significante nos níveis de CPK entre os grupos 1, 2 e 3 (p=NS). No grupo 3, houve redução significante nos níveis de colesterol total, LDL-C e triglicérides após tratamento com estatina (p<0,05). Não houve diferença significante entre as variáveis IMCL, EMCL, Cr total e TMA, assim como suas razões entre os grupos avaliados e no grupo 3 antes e após o tratamento com estatinas (p=NS).Em relação aos valores de CPK e os resultados encontrados nas espectroscopias dos pacientes do grupo 2, observamos uma correlação positiva e significante entre a análise sérica da CPK e a razão da gordura IMCL e creatina total no músculo tibial anterior (r=0,253; p=0,018). A EHRM é um exame factível para ser utilizado na prática clínica, porém não foi possível demonstrar alterações nas concentrações dos metabólitos nos músculos tibial anterior e sóleo entre os grupos estudados. Os achados de correlações entre a CPK e a razão da gordura IMCL e creatina total podem sugerir uma manifestação precoce de toxicidade muscular causada pelas estatinas, em pacientes com sintomas musculares. / Cardiovascular disease is the leading cause of death in the western world and statins are the most prescribed medications for prevention and treatment. Despite being the most prescribed drugs, they are still under-used. The main cause of interruption of statin treatment is myopathy. Among the mechanisms involved in the pathophysiology of myotoxicity, deficiency of coenzyme Q10 has been described as the main cause of this side effect. Creatine kinase (CK) is a biomarker for severity of muscle damage, but its levels may be normal or increased in patients on statin use and muscle symptoms. Thus, proton magnetic resonance spectroscopy (H-MRS) could assist in the diagnosis of muscle toxicity caused by statins, through a study of the metabolic changes. The aim of this study is to evaluate the concentrations of intramyocellular (IMCL) and extramyocellular lipids (EMCL), total creatine and trimethylamine (TMA), on tibialis anterior and soleus muscles in patients on statin use and muscle symptoms and compare with hypercholesterolemic subjects (LDL >= 160mg/dL) and normal subjects (LDL<160mg/dL), both without treatment. Also, the effect on LDL serum levels (after three month statin treatment), and concentrations of IMCL and EMCL lipids. In addition, make a correlation between the levels of CK and the variables of spectroscopy. Ninety-one patients (mean age=44, 54 women and 37 men) were submitted to blood sampling for evaluation of serum total cholesterol, LDL-C, HDL-C, triglycerides, AST, ALT, CK, glucose, TSH and creatinine, and H-MRS for evaluation of metabolites, IMCL and EMCL lipids, total creatine and TMA. Patients were divided in 3 groups: 1 (patients with LDL-C<160mg/dL, without statin use) n=49, 2 (patients on statin use and muscle symptoms) n=18 and 3 (patients with LDL-C>=160mg/dL, without statin use) n=24.Group 3 were subjected to blood sampling and the H-MRS on two occasions: before and three months after treatment with simvastatin 20 mg. The tests were carried out in a MRI SIGNA 1.5 Tesla (General Electric, Milwaukee, WI, USA) magnet and the images were processed automatically using the software LCModel version 6.2 (http://s-provencher.com/). From the 91 study subjects a total of 115 H-MRS scans were performed. Patients in group 2 (age 55.0 ± 9.0 years) were older, respectively, than in groups 3 (48.0 ± 9.0 years) and 1 (38.0 ± 11.0 years), p<0.001. There was a statistically significant difference between the groups before treatment in relation to the total cholesterol, LDL-cholesterol, triglycerides and AST (p<0.001). There were no significant differences on plasma CK levels, in patients presenting muscle symptoms (p=NS). In Group 3, there was significant reduction in levels of total cholesterol, LDL-C and triglycerides after treatment with statin (p<0.05).There were no significant differences regarding median IMCL variables, EMCL, total creatine and TMA, in the tibialis anterior and soleus muscles as well as their ratios among the three groups and after group 3 three month treatment (p=NS). A significant and positive correlation (r=0.253, p=0.018), was found in group 2 between serum CK and the ratio of intramyocellular and total creatine in tibialis anterior muscle. H-MRS is a feasible exam to be used in clinical practice; however it has not been possible to demonstrate changes in concentrations of the metabolites in the tibialis anterior and soleus muscles. The findings of correlations between CK and intramyocellular and total creatine may suggest an early manifestation of muscle toxicity caused by statins in patients with muscle symptoms.

Os eletrólitos poliméricos sólidos têm sido alvo de estudos devido às suas diversas aplicações em baterias e dispositivos eletrocrômicos. O material que estudamos é composto por amilopectina, um dos principais componentes do amido, polimerizado com glicerol, que forma filmes. Quando dopamos esse material com sal de lítio, LiClO4, ele se comporta como um eletrólito polimérico sólido, condutor iônico de lítio (&#963; &#8776; 3x105 S/cm a 300K). Nesse trabalho apresentaremos o estudo desse material utilizando técnicas de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) nos núcleos H e 7Li. Fizemos medidas da largura de linha e do tempo de relaxação spin-rede (T11) em função da temperatura (183K a 393K) com o objetivo de obter informações tanto sobre a dinâmica iônica, através da ressonância do 7Li, como sobre a dinâmica dos prótons existentes na cadeia polimérica e do plasticizante através da ressonância do 1H. Os resultados das medidas de relaxação do 7Li mostram a presença de um máximo em T1-1 a temperatura de &#8776; 320k. Nosso estudo mostra que o mecanismo de relaxação dominante para o 7Li é a interação entre o momento quadrupolar do 7Li e as flutuações dos gradientes de campo elétrico produzidos pelas distribuições de carga no sítio do núcleo. A energia de ativação para o processo de difusão do lítio é Ea &#8776 0.19eV, e o tempo de correlação à temperatura ambiente é &#964; &#8776; 1.6x10-9s, que indica uma mobilidade do lítio superior às observadas em eletrólitos poliméricos com base de PEO e com base de PEO-hidroxietilcelulose, mas comparáveis às observadas em eletrólitos poliméricos com plasticizante / Solid polymer electrolytes have been studied due to his several applications in batteries and electrochromic devices. The material studied is a thermoplastic material that was obtained from amylopectin rich starch plasticized with glycerol. When doped with lithium salt, LiClO4, this material has the property to form films and it can be used as a solid polymer electrolyte, lithium ionic conductor (&#963; &#8776; 3x105 S/cm a 300K). In this work, we report H e 7Li. nuclear magnetic resonance (NMR) measurements as a function of temperature in a series of amylopectin films. Measurements of lineshapes and spin-lattice relaxation times (T11) as a function of temperature (183K - 393K) were used to obtain information about ionic motion (7Li resonance) and polymer chain dynamics (1H) in polymer electrolytes. The results of 7Li spin-lattice relaxation show a maximum T1-1 at around &#8776; 320k. Our study shows that the 7Li dominant relaxation mechanism is the interaction between quadrupolar moment of 7Li and the fluctuations of the electric field gradient produced by the charge distributions on the nucleus site. The activation energy for the lithium diffusion process is Ea &#8776 0.19eV, and the correlation time at room temperature is &#964; &#8776; 1.6x10-9s. That indicates a lithium mobility greater than the observed in polymer electrolytes based on PEO and on PEO-hidroxiethilcelulose, but comparable to the ones observed in solid polymer electrolyte

Neste trabalho foi estudado o condutor protônico HPb2Nb3O10. nH2O , por Ressonância Magnética Nuclear pulsada do próton \'ANTPOT.1H\'. Tanto o estudo da forma de linha como a relaxação spin-rede, em função da temperatura, refletem a mobilidade das espécies protônicas neste material. O início dos movimentos iônicos e moleculares produzem um forte estreitamento da largura de linha acima de 130 K. Os dados da taxa de relaxação spin-rede (1/T1) mostra um máximo entre 253 K e 273 K que depende da hidratação (n). As energias de ativação obtidas dos resultados de relaxação e largura de linha variam entre 0,14eV e 0,4eV, dependendo da hidratação. Os resultados de condutividade e RMN são consistente com um mecanismo de condução do tipo Grotthus, que consiste numa sucessão de movimentos reorientacionais e saltos de prótons. O coeficiente de difusão protônica foi estimado dos parâmetros obtidos de RMN sendo da ordem de 10-8 cm2/s. Este valor leva a uma condutividade da ordem de 10-3 S/ cm. / The protonic conductor HPb2Nb3O10. nH2O , was studied by pulsed Nuclear Magnetic Resonance (NMR) of \'ANTPOT.1H\'. The temperature dependence of the spin-lattice relaxation rate (1/\'T IND.1\') and line width, reflect the mobility of the protonic species present in this material. The onset of ionic and molecular motions produces a strong narrowing of the line at temperatures above 130 K. The spin-lattice relaxation data, obtained above 200 K, shows a maximum in 1/\'T IND.1\', peaking in the range 253 K to 273 K, depending on the value of n. Activation energies of protonic motions, measured from line width and relaxation data, are n dependent and lies in the range of 0,14 eV to 0,4 eV. Results of NMR and conductivity are consistent with the Grotthus conduction mechanism, consisting of a succession of molecular re-orientations and proton jumps. The protonic diffusion coefficient was estimated from the parameters obtained from NMR relaxation and found to be of the order of 10-8 cm2/s, leading to a conductivity of about 10-3 S/ cm.

Este trabalho descreve o desenvolvimento da interface com o usuário para um tomógrafo por ressonância magnética, a ser instalado na Santa Casa de São Carlos. O objetivo desta interface é permitir, ao usuário clínico, uma fácil e rápida operaçãodo sistema. Os principais resultados obtidos foram a especificação dos requisitos, do sistema a ser desenvolvido, e uma implementação parcial da interface com o usuário. Durante este projeto, também foram desenvolvidos dois outros programas:PosProc, que automatiza o pós-processamento de imagens, no sistema já instalado no IFSC, e TORM Image, um programa para visualização de imagens no formato IMR, também desenvolvido no grupo. Além disso, foi implementado um site na internet, paradivulgar aspectos relativos ao grupo de MRI do IFSC/USP - São Carlos e à própria técnica. Foi implementada uma versão inicial de uma ferramenta para avaliação clínica utilizando a Internet, projeto este que ainda está em andamento / This work describes the development of a user interface to a magnetic resonance scanner, to be installed at Sanmta Casa in São Carlos. The objective of this interface is to allow, to the clinical user, an easy and fast operation of the system. The major results obtained were the requirement specification, of the system to be developed, and a partial implementation of the user interface. During this project two other programs were also developed: PosProc, that automates the post-processing of images, in the system already installed in IFSC, and Torm Image, a vizualization program for IMR images, a local standard. Furthermore, an internet site was implemented to get across aspects related to the MRI group of IFSC/USP - São Carlos and the technique itself. It was implemented a primer version of an Internet clinical valuation web tool. This project is still going on

Este trabalho foi desenvolvido com o propósito de se obter imagens tomográficas por Ressonância Magnética Nuclear (RMN). Ele foi elaborado em duas partes distintas. Uma delas foi a análise das técnicas de seleção de planos por excitação seletiva, já propostas por outros autores. Para isto desenvolvemos um conjunto de programas computacionais que simulam o comportamento do sistema de spins a partir das soluções da equação de Bloch. A outra foi a adaptação de um espectrômetro de RMN já existente no Laboratório do IFQSC para obtenção de imagens tomográficas. Os resultados mostraram que no protótipo desenvolvido pode-se obter imagens com planos tomográficos de espessura inferior a 1 cm. / This work was developed with the purpose of obtaining Tomoqraphic Images by Nuclear Magnetic Resonance (NMR). It was elaborated in two distinct ways. One of them was the analysis of slice selection by selective excitation, already proposed by other authors. To do this, we developed a package of computer programs that simulates the behavior of a spin system from the Bloch Equation solution. The other was the adaptation of a NMR spectrometer already existing in our laboratory to obtain tomographic imaqes. The results show that our prototype can produce imaqes tomographics slices with width less than 1 cm.

Eletrólitos poliméricos formados à partir de PIE e um sal de metal alcalino (LiBF4, LiClO4, LiCF3SO3) tem despertado grande interesse devido ao enorme potencial de aplicação em dispositivos eletroquímicos. Nestes sistemas sólidos, a macromolécula atua como solvente para o sal que fica parcialmente dissociado na matriz polimérica originando a condutividade iônica. Na tentativa de se obter complexos cada vez mais condutivos, novos sistemas tem sido propostos. Dentre eles destacam-se a formação das blendas poliméricas. Neste trabalho foram feitas investigações por Ressonância Magnética Nuclear (RMN) para se estudar a dinâmica (iônica e molecular) das blendas [POEx:PEG1-x]8LiBF4 (x=0.75, 0.50 e 0.25). Para isso realizaram-se medidas de largura de linha e taxa de relaxação dos núcleos de 1H e 19F entre - 80°C à + 80°C na freqüência de 36 MHz. Também foram feitas medidas de análise térmica (DSC) e condutividade (?). Em algumas das composições de blendas, os dados extraídos das medidas da taxa de relaxação do 1H, revelaram dinâmicas das cadeias poliméricas do POE e PEG ocorrendo separadamente. Foi observado através da análise das medidas de ressonância do 19F, que os movimentos parecem ocorrer de forma independente aos movimentos segmentários das cadeias. / Polymeric electrolytes made from POE and a alkaline metal salt (LiBF4, LiClO4, LiCF3SO3) have shown great potential in the application of electrochemical devices. In this solid systems, a macromolecule act as solvent for a salt to become partially dissociated in the polymeric matrix originating an ionic conductivity. In the attempt to obtain complexes even more conductive, new systems are proposed. Among these complexes one has distinction, polymeric blends. Investigations have been made by use of Ressonance Magnetic Nuclear (NMR), to study the ionic and molecular dynamics of this blends [POEx:PEG1-x]8LiBF4 (x=0.75, 0.50 e 0.25). For this, measurements of line width and relaxation rates of 1H and 19F in the range of -80°C to + 80°C with frequency of 36 MHz, have been done and also measurements of thermal analyse (DSC) and conductivity (?). For some blend compositions, the relaxation rate of the 1H revel that polymeric chain dynamics of POE and PEG occurs separately. It was seen by the analyse of NMR 19F measurements that the movements of the groups (BF4)- , dissociated by the polymeric matrix, seem to occur independently of the segmentary movements of the chains.

Orientador: Suzana Erico Tanni Minamoto / Resumo: O tabagismo pode alterar o metabolismo dos lipídeos no miocárdio, podendo assim contribuir na remodelação cardíaca. Entretanto, a avaliação não invasiva da deposição de triglicérides no miocárdio ainda está sendo desenvolvida com o uso da ressonância magnética cardíaca (RMC). O objetivo desse estudo foi avaliar as diferenças na deposição de triglicérides no miocárdio de tabagistas e não tabagistas através da espectroscopia de prótons realizado por meio da ressonância magnética cardíaca 3 Teslas. A ressonância magnética cardíaca foi realizada para permitir a colocação precisa do voxel no septo interventricular e para obter informações funcionais e morfológicas do coração. A espectroscopia foi utilizada para quantificar os níveis de triglicerídeos do miocárdio em cada grupo. No total, 49 voluntários (22 fumantes e 27 controles) foram incluídos no estudo. A média de deposição de triglicérides do miocárdio foi 0,37% (0,07 – 0,75%) no grupo tabagista e 0,17% (0,09 – 0,67%) no grupo controle (p=0,22). A carga tabágica foi associada com a deposição de triglicerídeos no miocárdio (coeficiente: 0,07; IC95%: 0,03 – 0,12; p=0,002; R2: 37%). Na avaliação morfométrica e funcional do ventrículo esquerdo comparando os grupos controle e tabagista houve diferença significativamente menor nos volumes ejetivo (p=0,02) e ejetivo indexado (p=0,009). No ventrículo direito foram significativamente menores os volumes diastólico final (p=0,01), ejetivo (p=0,004), diastólico final indexado (p=0,0... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre