A dopamina (DA) é um neurotransmissor sintetizado nos neurônios dopaminérgicos da substância nigra, possuindo efeito importante sobre o Sistema Nervoso Central (SNC), dentre as quais a sensação de prazer e a motivação. Uma alteração nos transportadores de dopamina (DATs) se caracteriza por uma desordem progressiva do movimento devido à disfunção dos neurônios secretores de dopamina, gerando a Doença de Parkinson (DP). Por ser um distúrbio mais comum entre um espectro de doenças neurológicas, é necessário um estudo mais aprofundado para melhor diagnóstico. Esta dissertação apresenta um estudo do desempenho do filtro butterworth passa-baixa na reconstrução analítica Filtered Backprojection - FBP e reconstrução iterativa Ordered Subsets Expectation Maximization - OSEM, para garantir a qualidade da imagem de SPECT cerebral, adquirida pelo fantoma antropomórfico estriatal. Por avaliação interindividual de quatro especialistas em medicina nuclear, foram aplicadas notas para a análise visual das imagens, garantindo a qualidade da resolução espacial, contraste, ruído e diferenciação anatômica do corpo estriado. Para cada tipo de reconstrução, houve 49 imagens do corpo estriado, variando os valores das covariáveis apresentadas pelos algoritmos (iteração, subsets, ordem e frequência de corte). A fim de resultados consistentes, foram utilizados a regressão linear e o teste T-Student pareado. Os dados coletados demonstraram que é necessário utilizar um intervalo confiável de frequência de corte para FBP (0,9 a 1,6) e para OSEM (1,2 a 1,5) e variar a ordem de 0 a 10 que não influenciará a imagem. Para a reconstrução OSEM, ficou comprovado que o valor de iteração (i) e o número de subsets (s) que garantem melhor qualidade foram os mesmos que a empresa do algoritmo utilizado sugeriu (3i 8s). Esta, também, mostrou evidências de melhor qualidade da imagem, quando comparada à reconstrução FBP. Para uma imagem de qualidade, representando uma reconstrução confiável e uma análise visual segura, é necessário utilizar o intervalo de valores encontrados das covariáveis ordem e frequência de corte do filtro butterworth passa-baixa na reconstrução FBP e OSEM. Também é necessário utilizar o valor de iteração e subsets que a empresa sugeriu, e a reconstrução OSEM mostrou superioridade nas imagens comparadas à FBP, mas se o serviço não utilizar ainda este tipo de algoritmo, a imagem com FBP no intervalo proposto também garantirá a qualidade. / Dopamine is a synthesized neurotransmitter in dopaminergic neurons of the substantia nigra where it has an important effect on the central nervous system (CNS), such as the feeling of pleasure and motivation. A change in the dopamine transporters (DATs) is characterized by a progressive disorder of movement due to a dysfunction of the dopamine secreting neurons, causing Parkinson\'s Disease (PD). As it is a more common disorder among a spectrum of neurological diseases, further studies are necessary for a better diagnosis. This study presents an investigation on the performance of the low-pass butterworth filter in the Filtered Backprojection analytic reconstruction - FBP and Ordered Subsets Expectation Maximization iterative reconstruction - OSEM to ensure the quality of brain SPECT image, acquired by the anthropomorphic striatal phantom. By individual evaluation of four nuclear medicine specialists, grades were applied to the visual analysis of the images, ensuring the quality of the spatial resolution, contrast, noise and anatomical differentiation striatum. For each type of reconstruction, there were 49 pictures of the striatum, varying the values of covariates submitted by the algorithms (iteration, subsets, order and cutoff frequency). In order to obtain consistent results, we used linear regression and T-Student paired test. The collected data showed that it is necessary to use a reliable interval of cutoff frequency for both the FBP (0.9 to 1.6), and OSEM (1.2 to 1.5), and varying the order of 0 to 10, which does not influence the image. For OSEM reconstruction, it has been verified that the iteration value (i) and the number of subsets (s) ensuring best quality was the same as the company\'s algorithm suggested (3i 8s). This also showed evidence of better image quality when compared to FBP reconstruction. For an image quality, representing a reliable reconstruction and a safe visual analysis, you must use the range of values found of covariates order and cutoff frequency of the butterworth low-pass filter on the FBP and OSEM reconstruction. You must also use the iteration value and subsets that the company suggested and the OSEM reconstruction showed superiority on the images compared to FBP, but if the service does not use this type of algorithm, the image with FBP in the proposed range, also ensures quality.

A dopamina (DA) é um neurotransmissor sintetizado nos neurônios dopaminérgicos da substância nigra, possuindo efeito importante sobre o Sistema Nervoso Central (SNC), dentre as quais a sensação de prazer e a motivação. Uma alteração nos transportadores de dopamina (DATs) se caracteriza por uma desordem progressiva do movimento devido à disfunção dos neurônios secretores de dopamina, gerando a Doença de Parkinson (DP). Por ser um distúrbio mais comum entre um espectro de doenças neurológicas, é necessário um estudo mais aprofundado para melhor diagnóstico. Esta dissertação apresenta um estudo do desempenho do filtro butterworth passa-baixa na reconstrução analítica Filtered Backprojection - FBP e reconstrução iterativa Ordered Subsets Expectation Maximization - OSEM, para garantir a qualidade da imagem de SPECT cerebral, adquirida pelo fantoma antropomórfico estriatal. Por avaliação interindividual de quatro especialistas em medicina nuclear, foram aplicadas notas para a análise visual das imagens, garantindo a qualidade da resolução espacial, contraste, ruído e diferenciação anatômica do corpo estriado. Para cada tipo de reconstrução, houve 49 imagens do corpo estriado, variando os valores das covariáveis apresentadas pelos algoritmos (iteração, subsets, ordem e frequência de corte). A fim de resultados consistentes, foram utilizados a regressão linear e o teste T-Student pareado. Os dados coletados demonstraram que é necessário utilizar um intervalo confiável de frequência de corte para FBP (0,9 a 1,6) e para OSEM (1,2 a 1,5) e variar a ordem de 0 a 10 que não influenciará a imagem. Para a reconstrução OSEM, ficou comprovado que o valor de iteração (i) e o número de subsets (s) que garantem melhor qualidade foram os mesmos que a empresa do algoritmo utilizado sugeriu (3i 8s). Esta, também, mostrou evidências de melhor qualidade da imagem, quando comparada à reconstrução FBP. Para uma imagem de qualidade, representando uma reconstrução confiável e uma análise visual segura, é necessário utilizar o intervalo de valores encontrados das covariáveis ordem e frequência de corte do filtro butterworth passa-baixa na reconstrução FBP e OSEM. Também é necessário utilizar o valor de iteração e subsets que a empresa sugeriu, e a reconstrução OSEM mostrou superioridade nas imagens comparadas à FBP, mas se o serviço não utilizar ainda este tipo de algoritmo, a imagem com FBP no intervalo proposto também garantirá a qualidade. / Dopamine is a synthesized neurotransmitter in dopaminergic neurons of the substantia nigra where it has an important effect on the central nervous system (CNS), such as the feeling of pleasure and motivation. A change in the dopamine transporters (DATs) is characterized by a progressive disorder of movement due to a dysfunction of the dopamine secreting neurons, causing Parkinson\'s Disease (PD). As it is a more common disorder among a spectrum of neurological diseases, further studies are necessary for a better diagnosis. This study presents an investigation on the performance of the low-pass butterworth filter in the Filtered Backprojection analytic reconstruction - FBP and Ordered Subsets Expectation Maximization iterative reconstruction - OSEM to ensure the quality of brain SPECT image, acquired by the anthropomorphic striatal phantom. By individual evaluation of four nuclear medicine specialists, grades were applied to the visual analysis of the images, ensuring the quality of the spatial resolution, contrast, noise and anatomical differentiation striatum. For each type of reconstruction, there were 49 pictures of the striatum, varying the values of covariates submitted by the algorithms (iteration, subsets, order and cutoff frequency). In order to obtain consistent results, we used linear regression and T-Student paired test. The collected data showed that it is necessary to use a reliable interval of cutoff frequency for both the FBP (0.9 to 1.6), and OSEM (1.2 to 1.5), and varying the order of 0 to 10, which does not influence the image. For OSEM reconstruction, it has been verified that the iteration value (i) and the number of subsets (s) ensuring best quality was the same as the company\'s algorithm suggested (3i 8s). This also showed evidence of better image quality when compared to FBP reconstruction. For an image quality, representing a reliable reconstruction and a safe visual analysis, you must use the range of values found of covariates order and cutoff frequency of the butterworth low-pass filter on the FBP and OSEM reconstruction. You must also use the iteration value and subsets that the company suggested and the OSEM reconstruction showed superiority on the images compared to FBP, but if the service does not use this type of algorithm, the image with FBP in the proposed range, also ensures quality.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-01-26 / Objetivo: O objetivo do presente estudo foi avaliar o perfil da densidade do transportador dopaminérgico utilizando SPECT em pacientes com Movimento Periódico das Pernas (MPP) e a influência do exercício físico agudo na concentração do DAT após um teste de esforço máximo (TEM). Métodos: Para isso 16 pacientes (8 grupo CTRL e 8 grupo Experimental) realizaram uma polissonografia (PSG) basal para a avaliação do padrão de sono e do índice do MPP. Após a PSG basal foi realizado o SPECT basal. Posteriormente os voluntários realizaram um TEM no período da manhã, após 2 horas, um novo exame de SPECT, e na mesma noite uma PSG para avaliar o efeito do exercício físico agudo no DAT e no padrão do sono. Resultados: Os resultados encontrados demonstraram que o grupo experimental apresentou valores menores no perfil da densidade do DAT no momento basal na região do estriado (p=0,03), foi demonstrado também uma redução do índice de MPP no grupo experimental (p=0,01) e um aumento da porcentagem do estagio 1 do sono NREM em ambos os grupos após o TEM (p=0,02). O estagio 2 do sono (p=0,02) e sono de ondas lentas (p=0,01) apresentaram diferenças entre os grupos no momento basal. Conclusão: Nossos resultados mostram que pacientes com MPP apresentaram uma menor densidade de DAT na região do putâmen esquerdo comparado ao grupo CTRL e uma sessão de exercício físico agudo (TEM) não alterou este perfil. Esses achados sugerem que alterações na densidade do DAT, talvez estejam relacionados a prática de exercício físico crônico. / Restless legs syndrome and periodic leg movement are sleep-related movement disorders and studies have shown changes in striatal dopaminergic activity in patients with these disorders. Physical exercise has been shown to improve the symptoms of restless legs syndrome and periodic leg movement, as has treatment with dopamine agonists. However, the mechanism by which physical exercise acts as a nonpharmacological treatment in improving symptoms of restless legs syndrome and periodic leg movement remains unknown. We evaluated dopamine transporter density profiles in 16 sedentary patients (control and experimental - with periodic leg movement, groups) and the influence of acute physical exercise on its concentration after a maximal exercise test. Each patient underwent baseline polysomnography to evaluate sleep patterns and periodic leg movement index values. After obtaining the polysomnography baseline, the single photon emission computer tomography baseline was determined. Subsequently, the volunteers performed a maximal exercise test in the morning, followed by a single photon emission computer tomography two hours later and polysomnography that night, to assess the effect of acute physical exercise on dopamine transporter and sleep patterns. The results showed significant lower dopamine transporter baseline densities in the striatum region for the experimental group. The results also showed a significant reduction in the periodic leg movement rate in the experimental group and a significant increased percentage of stage-1 non-REM sleep in both groups after maximal exercise test. Significant differences between the groups were only observed for Stage 2 sleep and slow wave sleep. Our results show that patients with periodic leg movement had a lower dopamine transporter density in the left putamen region compared to the control group and an acute physical exercise (maximal exercise test) did not alter this profile, providing evidence that this improvement is the result of chronic physical exercise. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações