This thesis describes the development, implementation and application of various quantitative functional magnetic resonance imaging (fMRI) approaches at ultra-high magnetic field including the assessment with regards to applicability and reproducibility. Functional MRI (fMRI) commonly uses the blood oxygenation level dependent (BOLD) contrast to detect functionally induced changes in the oxy-deoxyhaemoglobin composition of blood which reflect cerebral neural activity. As these blood oxygenation changes do not only occur at the activation site but also downstream in the draining veins, the spatial specificity of the BOLD signal is limited. Therefore, the focus has moved towards more quantitative fMRI approaches such as arterial spin labelling (ASL), vascular space occupancy (VASO) or calibrated fMRI which measure quantifiable physiologically and physically relevant parameters such as cerebral blood flow (CBF), cerebral blood volume (CBV) or cerebral metabolic rate of oxygen (CMRO2), respectively. In this thesis a novel MRI technique was introduced which allowed the simultaneous acquisition of multiple physiological parameters in order to beneficially utilise their spatial and temporal characteristics. The advantages of ultra-high magnetic field were utilised to achieve higher signal-to-noise and contrast-to-noise ratios compared to lower field strengths. This technique was successfully used to study the spatial and temporal characteristics of CBV, CBF and BOLD in the visual cortex. This technique is the first one that allows simultaneous acquisition of CBV, CBF and BOLD weighted fMRI signals in the human brain at 7 Tesla. Additionally, this thesis presented a calibrated fMRI technique which allowed the quantitative estimation of changes in cerebral oxygen metabolism at ultra-high field. CMRO2 reflects the amount of thermodynamic work due to neural activity and is therefore a significant physical measure in neuroscience. The calibrated fMRI approach presented in this thesis was optimised for the use at ultra-high field by adjusting the MRI parameters as well as implementing a specifically designed radio-frequency (RF) pulse. A biophysical model was used to calibrate the fMRI data based on the simultaneous acquisition of BOLD and CBF weighted MRI signals during a gas-breathing challenge. The reproducibility was assessed across multiple brain regions and compared to that of various physiologically relevant parameters. The results indicate that the degree of intra-subject variation for calibrated fMRI is lower than for the classic BOLD contrast or ASL. Consequently, calibrated fMRI is a viable alternative to classic fMRI contrasts with regards to spatial specificity as well as functional reproducibility. This calibrated fMRI approach was also compared to a novel direct calibration technique which relies on complete venous oxygenation saturation during the calibration scan via a gas-breathing challenge. This thesis introduced several reliable quantitative fMRI approaches at 7 Tesla and the results presented are a step forward to the wider application of quantitative fMRI.:1 Introduction 3 2 Background to Functional Magnetic Resonance Imaging 7 2.1 Magnetic Resonance 7 2.1.1 Quantum Mechanics 7 2.1.2 The Classical Point of View 10 2.1.3 Radio Frequency Pulses 12 2.1.4 Relaxation Effects 13 2.1.5 The Bloch Equations 15 2.2 Magnetic Resonance Imaging 16 2.2.1 Data Acquisition 16 2.2.2 Image Formation 17 2.2.2.1 Slice Selection 17 2.2.2.2 Frequency Encoding 18 2.2.2.3 Phase Encoding 19 2.2.2.4 Mathematics of Image Formation 20 2.2.2.5 Signal Formation 22 2.3 Advanced Imaging Methods 24 2.3.1 Echo-Planar Imaging (EPI) 24 2.3.2 Partial Fourier Acquisition 25 2.3.3 Generalised Autocalibrating Partially Parallel Acquisition (GRAPPA) 25 2.3.4 Inversion Recovery (IR) 26 2.3.5 Adiabatic Inversion 26 2.3.5.1 Hyperbolic Secant (HS) RF pulses 28 2.3.5.2 Time Resampled Frequency Offset Corrected Inversion (tr-FOCI) RF Pulses 28 2.4 Physiological Background 29 2.4.1 Neuronal Activity 30 2.4.2 Energy Metabolism 31 2.4.3 Physiological Changes During Brain Activation 32 2.4.4 The BOLD Contrast 34 2.4.5 Disadvantages of the BOLD Contrast 35 2.5 Arterial Spin Labelling (ASL) 35 2.5.1 Pulsed Arterial Spin Labelling 37 2.5.2 Arterial Spin Labelling at Ultra-High Field 41 2.6 Vascular Space Occupancy (VASO) 42 2.6.1 VASO at Ultra-High Field 44 2.6.2 Slice-Saturation Slab-Inversion (SS-SI) VASO 45 2.7 Calibrated Functional Magnetic Resonance Imaging 47 2.7.1 The Davis Model 47 2.7.2 The Chiarelli Model 50 2.7.3 The Generalised Calibration Model (GCM) 52 3 Materials and Methods 53 3.1 Scanner Setup 53 3.2 Gas Delivery and Physiological Monitoring System 53 3.3 MRI Sequence Developments 55 3.3.1 Tr-FOCI Adiabatic Inversion 55 3.3.2 Optimisation of the PASL FAIR QUIPSSII Sequence Parameters 60 3.3.3 Multi-TE Multi-TI EPI 64 4 Experiment I: Comparison of Direct and Modelled fMRI Calibration 68 4.1 Background Information 68 4.2 Methods 69 4.2.1 Experimental Design 69 4.2.2 Visuo-Motor Task 70 4.2.3 Gas Manipulations 71 4.2.4 Scanning Parameters 71 4.2.5 Data Analysis 72 4.2.6 M-value Modelling 72 4.2.7 Direct M-Value Estimation 73 4.3 Results 74 4.4 Discussion 79 4.4.1 M-value Estimation 79 4.4.2 BOLD Time Courses 82 4.4.3 M-Maps and Single Subject Analysis 82 4.4.4 Effects on CMRO2 Estimation 83 4.4.5 Technical Limitations and Implications for Calibrated fMRI 84 4.5 Conclusion 89 5 Experiment II: Reproducibility of BOLD, ASL and Calibrated fMRI 90 5.1 Background Information 90 5.2 Methods 91 5.2.1 Experimental Design 91 5.2.2 Data Analysis 91 5.2.3 Reproducibility 93 5.2.4 Learning and Habituation Effects 95 5.3 Results 95 5.4 Discussion 101 5.4.1 Breathing Manipulations 102 5.4.2 Functional Reproducibility 107 5.4.3 Habituation Effects on Reproducibility 109 5.4.4 Technical Considerations for Calibrated fMRI 110 5.5 Conclusion 112 6 Experiment III: Simultaneous Acquisition of BOLD, ASL and VASO Signals 113 6.1 Background Information 113 6.2 Methods 114 6.2.1 SS-SI VASO Signal Acquisition 114 6.2.2 ASL and BOLD Signal Acquisition 114 6.2.3 Experimental Design 114 6.2.4 Data Analysis 115 6.3 Results 115 6.4 Discussion 116 6.5 Conclusion 120 7 Conclusion and Outlook 121

Equipamentos de processo, como vasos de pressão, podem apresentar descontinuidades em suas estruturas, sendo elas originadas durante o processo de fabricação, ou devido ao uso do equipamento. A possibilidade de causarem falhas por fratura catastrófica em equipamentos de alto risco fazem das trincas o tipo de descontinuidade mais preocupante. Sendo, por isso, muitas vezes caracterizadas como defeitos, portanto inadmissíveis por vários códigos de fabricação de vasos de pressão. Mesmo que sua presença não seja admissível em equipamentos novos, as trincas são comumente detectadas em serviço, podendo seu reparo significar grandes prejuízos econômicos devido à parada de produção em uma refinaria de petróleo. Diante dessa situação, há a necessidade de se conhecer e adotar metodologias adequadas que possam avaliar com segurança, e sem conservadorismo excessivo, a criticidade desses defeitos na integridade estrutural dos equipamentos. Dois dos principais documentos que apresentam metodologias para avaliação de adequação-ao-uso de equipamentos que apresentam algum tipo de descontinuidade são a API-579 e a BS-7910. O presente trabalho aplicou ambos os documentos na avaliação de uma trinca longitudinal, localizada próxima a um cordão de solda, em uma geometria cilíndrica hipotética com e sem tratamento térmico. Foram comparados ambos os resultados por meio do diagrama de análise de falhas – FAD. Foram realizadas comparações entre as diferentes metodologias, apontando as facilidades e dificuldades no seu uso. / Process equipment, such as pressure vessels, may have discontinuities, which are generated during the manufacturing process, or due to the use of the equipment. The possibility of a catastrophic failure in high risk equipment makes the cracks the most worry some type of discontinuity. Therefore, cracks are often characterized as defects and are not permissible according several pressure vessels construction codes. Even being not permissible in new equipments, cracks are commonly detected in service; its repair can result in large economic losses due to losses in production at an oil refinery. To deal with this situation, there is a need to understand and adopt appropriate methodologies to evaluate safely and without excessive conservatism, the criticality of these defects in the structural integrity of equipment. API-579 and BS-7910 are two widely used documents that present methodologies for assessment of fitness-for-service in equipments that have any discontinuity. This study applied both documents in the evaluation of a longitudinal crack, located near to weld, in a hypothetical cylindrical geometry with and without heat treatment. Both results were compared by means of the Failure Analysis Diagram - FAD. Comparisons were made between different approaches, pointing out the advantages and difficulties in its use.

Em unidades de craqueamento catalítico em leito fluidizado (FCC) as temperaturas de operação vêm crescendo ao longo dos anos, trazendo com isso danos aos materiais dos componentes da unidade. Somado a isso está o fato de que os equipamentos nem sempre são submetidos apenas às condições previstas no projeto. Desta forma, este trabalho tem o objetivo de contribuir para um melhor entendimento dos mecanismos de degradação em ciclones, construídos em aço inoxidável austenítico ASTM A240 TP 304H, de vasos regeneradores de unidades de craqueamento catalítico. Foi dada ênfase a danos em temperaturas elevadas, bem como na análise do parâmetro de Larson-Miller, utilizado na determinação de tempo de ruptura por fluência, dado importante na estimativa de vida remanescente de componentes sujeitos à fluência. Utilizando o mapa de mecanismo de fratura para o aço 304H proposto por TANAKA et al (2001) verificou-se que a falha por fluência deve ocorre através da formação de vazios, associados com a formação de carbonetos M23C6 nos contornos de grão e/ou por fratura pela formação de trincas na interface da matriz austenítica com a fase sigma, nos contornos de grão. Comparando experimentos de ensaios de fluência, divulgados pela NIMS, com dados extrapolados através do uso do parâmetro tempo-temperatura de Larson-Miller, observou-se que as curvas de Larson-Miller não são adequadas para previsão de ruptura por fluência para o aço 304H. / In Fluidized-bed Catalytic Cracking units (FCC) operating temperatures have been increasing over the years, bringing with it damage to the unit’s components. Added to this is the fact that the equipments are not subjected only to the project conditions. Thus, this paper aims to contribute to a better understanding of degradation mechanisms of cyclones, built of austenitic stainless steel ASTM A240 TP 304H, in regenerator vessels of fluid catalytic cracking units. Emphasis was placed on the damage at elevated temperatures and Larson-Miller parameter analysis, the last used in the determination of rupture time in creep, an important data in estimating the remaining life of components subject to creep. Using TANAKA et al (2001) fracture mechanism map for 304H stainless steel it was found that the failure by creep should occur through the formation of voids associated with the formation of M23C6 carbides at grain boundaries and/or failure by crack formation at grain boundary in the sigma phase and matrix interface. Comparing creep data of experimental tests, disclosed by NIMS, with data derived through the use of Larson-Miller time-temperature parameter, it was observed that Larson-Miller curves are not suitable for predicting 304H stainless steel creep fracture.

Equipamentos de processo, como vasos de pressão, podem apresentar descontinuidades em suas estruturas, sendo elas originadas durante o processo de fabricação, ou devido ao uso do equipamento. A possibilidade de causarem falhas por fratura catastrófica em equipamentos de alto risco fazem das trincas o tipo de descontinuidade mais preocupante. Sendo, por isso, muitas vezes caracterizadas como defeitos, portanto inadmissíveis por vários códigos de fabricação de vasos de pressão. Mesmo que sua presença não seja admissível em equipamentos novos, as trincas são comumente detectadas em serviço, podendo seu reparo significar grandes prejuízos econômicos devido à parada de produção em uma refinaria de petróleo. Diante dessa situação, há a necessidade de se conhecer e adotar metodologias adequadas que possam avaliar com segurança, e sem conservadorismo excessivo, a criticidade desses defeitos na integridade estrutural dos equipamentos. Dois dos principais documentos que apresentam metodologias para avaliação de adequação-ao-uso de equipamentos que apresentam algum tipo de descontinuidade são a API-579 e a BS-7910. O presente trabalho aplicou ambos os documentos na avaliação de uma trinca longitudinal, localizada próxima a um cordão de solda, em uma geometria cilíndrica hipotética com e sem tratamento térmico. Foram comparados ambos os resultados por meio do diagrama de análise de falhas – FAD. Foram realizadas comparações entre as diferentes metodologias, apontando as facilidades e dificuldades no seu uso. / Process equipment, such as pressure vessels, may have discontinuities, which are generated during the manufacturing process, or due to the use of the equipment. The possibility of a catastrophic failure in high risk equipment makes the cracks the most worry some type of discontinuity. Therefore, cracks are often characterized as defects and are not permissible according several pressure vessels construction codes. Even being not permissible in new equipments, cracks are commonly detected in service; its repair can result in large economic losses due to losses in production at an oil refinery. To deal with this situation, there is a need to understand and adopt appropriate methodologies to evaluate safely and without excessive conservatism, the criticality of these defects in the structural integrity of equipment. API-579 and BS-7910 are two widely used documents that present methodologies for assessment of fitness-for-service in equipments that have any discontinuity. This study applied both documents in the evaluation of a longitudinal crack, located near to weld, in a hypothetical cylindrical geometry with and without heat treatment. Both results were compared by means of the Failure Analysis Diagram - FAD. Comparisons were made between different approaches, pointing out the advantages and difficulties in its use.

Em unidades de craqueamento catalítico em leito fluidizado (FCC) as temperaturas de operação vêm crescendo ao longo dos anos, trazendo com isso danos aos materiais dos componentes da unidade. Somado a isso está o fato de que os equipamentos nem sempre são submetidos apenas às condições previstas no projeto. Desta forma, este trabalho tem o objetivo de contribuir para um melhor entendimento dos mecanismos de degradação em ciclones, construídos em aço inoxidável austenítico ASTM A240 TP 304H, de vasos regeneradores de unidades de craqueamento catalítico. Foi dada ênfase a danos em temperaturas elevadas, bem como na análise do parâmetro de Larson-Miller, utilizado na determinação de tempo de ruptura por fluência, dado importante na estimativa de vida remanescente de componentes sujeitos à fluência. Utilizando o mapa de mecanismo de fratura para o aço 304H proposto por TANAKA et al (2001) verificou-se que a falha por fluência deve ocorre através da formação de vazios, associados com a formação de carbonetos M23C6 nos contornos de grão e/ou por fratura pela formação de trincas na interface da matriz austenítica com a fase sigma, nos contornos de grão. Comparando experimentos de ensaios de fluência, divulgados pela NIMS, com dados extrapolados através do uso do parâmetro tempo-temperatura de Larson-Miller, observou-se que as curvas de Larson-Miller não são adequadas para previsão de ruptura por fluência para o aço 304H. / In Fluidized-bed Catalytic Cracking units (FCC) operating temperatures have been increasing over the years, bringing with it damage to the unit’s components. Added to this is the fact that the equipments are not subjected only to the project conditions. Thus, this paper aims to contribute to a better understanding of degradation mechanisms of cyclones, built of austenitic stainless steel ASTM A240 TP 304H, in regenerator vessels of fluid catalytic cracking units. Emphasis was placed on the damage at elevated temperatures and Larson-Miller parameter analysis, the last used in the determination of rupture time in creep, an important data in estimating the remaining life of components subject to creep. Using TANAKA et al (2001) fracture mechanism map for 304H stainless steel it was found that the failure by creep should occur through the formation of voids associated with the formation of M23C6 carbides at grain boundaries and/or failure by crack formation at grain boundary in the sigma phase and matrix interface. Comparing creep data of experimental tests, disclosed by NIMS, with data derived through the use of Larson-Miller time-temperature parameter, it was observed that Larson-Miller curves are not suitable for predicting 304H stainless steel creep fracture.

Equipamentos de processo, como vasos de pressão, podem apresentar descontinuidades em suas estruturas, sendo elas originadas durante o processo de fabricação, ou devido ao uso do equipamento. A possibilidade de causarem falhas por fratura catastrófica em equipamentos de alto risco fazem das trincas o tipo de descontinuidade mais preocupante. Sendo, por isso, muitas vezes caracterizadas como defeitos, portanto inadmissíveis por vários códigos de fabricação de vasos de pressão. Mesmo que sua presença não seja admissível em equipamentos novos, as trincas são comumente detectadas em serviço, podendo seu reparo significar grandes prejuízos econômicos devido à parada de produção em uma refinaria de petróleo. Diante dessa situação, há a necessidade de se conhecer e adotar metodologias adequadas que possam avaliar com segurança, e sem conservadorismo excessivo, a criticidade desses defeitos na integridade estrutural dos equipamentos. Dois dos principais documentos que apresentam metodologias para avaliação de adequação-ao-uso de equipamentos que apresentam algum tipo de descontinuidade são a API-579 e a BS-7910. O presente trabalho aplicou ambos os documentos na avaliação de uma trinca longitudinal, localizada próxima a um cordão de solda, em uma geometria cilíndrica hipotética com e sem tratamento térmico. Foram comparados ambos os resultados por meio do diagrama de análise de falhas – FAD. Foram realizadas comparações entre as diferentes metodologias, apontando as facilidades e dificuldades no seu uso. / Process equipment, such as pressure vessels, may have discontinuities, which are generated during the manufacturing process, or due to the use of the equipment. The possibility of a catastrophic failure in high risk equipment makes the cracks the most worry some type of discontinuity. Therefore, cracks are often characterized as defects and are not permissible according several pressure vessels construction codes. Even being not permissible in new equipments, cracks are commonly detected in service; its repair can result in large economic losses due to losses in production at an oil refinery. To deal with this situation, there is a need to understand and adopt appropriate methodologies to evaluate safely and without excessive conservatism, the criticality of these defects in the structural integrity of equipment. API-579 and BS-7910 are two widely used documents that present methodologies for assessment of fitness-for-service in equipments that have any discontinuity. This study applied both documents in the evaluation of a longitudinal crack, located near to weld, in a hypothetical cylindrical geometry with and without heat treatment. Both results were compared by means of the Failure Analysis Diagram - FAD. Comparisons were made between different approaches, pointing out the advantages and difficulties in its use.

Em unidades de craqueamento catalítico em leito fluidizado (FCC) as temperaturas de operação vêm crescendo ao longo dos anos, trazendo com isso danos aos materiais dos componentes da unidade. Somado a isso está o fato de que os equipamentos nem sempre são submetidos apenas às condições previstas no projeto. Desta forma, este trabalho tem o objetivo de contribuir para um melhor entendimento dos mecanismos de degradação em ciclones, construídos em aço inoxidável austenítico ASTM A240 TP 304H, de vasos regeneradores de unidades de craqueamento catalítico. Foi dada ênfase a danos em temperaturas elevadas, bem como na análise do parâmetro de Larson-Miller, utilizado na determinação de tempo de ruptura por fluência, dado importante na estimativa de vida remanescente de componentes sujeitos à fluência. Utilizando o mapa de mecanismo de fratura para o aço 304H proposto por TANAKA et al (2001) verificou-se que a falha por fluência deve ocorre através da formação de vazios, associados com a formação de carbonetos M23C6 nos contornos de grão e/ou por fratura pela formação de trincas na interface da matriz austenítica com a fase sigma, nos contornos de grão. Comparando experimentos de ensaios de fluência, divulgados pela NIMS, com dados extrapolados através do uso do parâmetro tempo-temperatura de Larson-Miller, observou-se que as curvas de Larson-Miller não são adequadas para previsão de ruptura por fluência para o aço 304H. / In Fluidized-bed Catalytic Cracking units (FCC) operating temperatures have been increasing over the years, bringing with it damage to the unit’s components. Added to this is the fact that the equipments are not subjected only to the project conditions. Thus, this paper aims to contribute to a better understanding of degradation mechanisms of cyclones, built of austenitic stainless steel ASTM A240 TP 304H, in regenerator vessels of fluid catalytic cracking units. Emphasis was placed on the damage at elevated temperatures and Larson-Miller parameter analysis, the last used in the determination of rupture time in creep, an important data in estimating the remaining life of components subject to creep. Using TANAKA et al (2001) fracture mechanism map for 304H stainless steel it was found that the failure by creep should occur through the formation of voids associated with the formation of M23C6 carbides at grain boundaries and/or failure by crack formation at grain boundary in the sigma phase and matrix interface. Comparing creep data of experimental tests, disclosed by NIMS, with data derived through the use of Larson-Miller time-temperature parameter, it was observed that Larson-Miller curves are not suitable for predicting 304H stainless steel creep fracture.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-27Bitstream added on 2014-06-13T19:00:26Z : No. of bitstreams: 1 almeida_cam_dr_botfm.pdf: 7230437 bytes, checksum: 147348523712c50c6dd9a2ac3c8f3cb5 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo do estudo foi avaliar a influência do diabetes sobre os vasos da íris, corpo ciliar e retina. Para isto, foi realizado estudo experimental, utilizando 20 ratos da raça Wistar, divididos em dois grupos: Grupo Controle (GC) e Grupo Diabético (GD). A indução do diabetes foi feita por injeção de aloxana, 42 mg/Kg de peso. Os animais foram observados em 3 momentos experimentais: M1-15 dias após a indução do diabetes, M2 -1 mês após M1 e M3 -12 meses após M1. Foram considerados para o estudo os animais do GD que em M1 apresentavam diabetes grave. Realizou-se acompanhamento diário de parâmetros clínicos (peso, diurese, ingestão hídrica e ingestão alimentar) e avaliação mensal de glicemia e glicose urinária. Nos momentos experimentais M2 e M3 foram realizadas enucleação e preparo dos olhos para avaliação sob microscopia eletrônica de transmissão. Os resultados obtidos mostraram que os animais diabéticos tiveram importante redução de peso, aumento de ingestão hídrica, aumento de ingestão alimentar e aumento de diurese, em relação aos animais controle. Na avaliação morfológica os três grupos de vasos tiveram alterações similares, com espessamento da membrana basal nas células endoteliais e pericitos, maior número de corpos densos, lisossomos, vesículas, vacúolos e figuras de mielina, que estavam presentes em GCM2 e foram mais acentuadas nos grupos diabéticos. Não foram observados microaneurismas na parede vascular. A análise morfométrica mostrou aumento significativo na espessura da membrana basal de vasos irianos nos animais diabéticos. Concluí-se que os vasos da íris, corpo ciliar e retina sofrem a influência do estado diabético. As alterações são progressivas, afetando tanto as células endoteliais, como as pericíticas. / The purpose of this study was to evaluate the influence of diabetes on vessels of iris, ciliary’s body and retina. For this, prospective experiment was accomplished, using 20 Wistar rats, divided in two groups: Control Group (CG) and Diabetic Group (DG). The diabetes induction was made by aloxana injection, 42 mg/Kg of weight. The animals had been observed at 3 experimental moments: M1-15 days after the diabetes induction, M2 - 1 month M1 and M3 -12 months after M1. They were considered for the study the animals of the DG that presented serious diabetes in M1. Clinical parameters had daily been followed (weight, diuresis, water ingestion and alimentary ingestion) and monthly evaluation of glycemia and urinary glucose. At the experimental moments M2 and M3 it was realized enucleation and preparation of the eyes for optic microscopy and electronic transmission microscopy evaluation. The gotten results had shown that the diabetic animals had had important weight reduction, water ingestion increase, alimentary ingestion increase and diuresis increase, compared to the animals of the CG. In the morphologic evaluation it has been observed that the three groups of vessels have had similar alterations, with thickening of the basal membrane in the endothelial cells and pericytes, greater number of dense bodies, lysosomes, vesicles, vacuoles and myelin figures” that they were in GCM2 and had been accentuated in diabetic groups. Microaneurysms in the vascular wall had not been observed. The morphometric analysis showed significant increase in the thickness of the basal membrane of iris vessels in diabetic animals. We conclude that iris, ciliary’s body and retina vessels suffer the influence from the diabetic state. The alterations are gradual, affecting in such a way the endothelial cells, as the pericytes.

Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-04-15T14:50:01Z No. of bitstreams: 2 Dissertação RAFAEL RAMOS DA SILVA.pdf: 4228890 bytes, checksum: 2deabaf8e128457a177c31297e46db51 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-15T14:50:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação RAFAEL RAMOS DA SILVA.pdf: 4228890 bytes, checksum: 2deabaf8e128457a177c31297e46db51 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / FACEPE / As úlceras de membros inferiores (UMIs) representam uma das causas principais de morbidade na anemia falciforme (AF). Esta manifestação tem sido relacionada a hemólise, predisposição e inflamação que acarretam a secreção de citocinas. Neste contexto, nosso estudo objetivou avaliar citocinas relacionadas a via Th17 (IL-6, IL-17A, IL-22 e IL-23) no soro e em sobrenadantes de cultura de células mononucleares periféricas com e sem estimulação linfoproliferativa (anti-human CD3 e anti-human CD-28). Os níveis das citocinas também foram correlacionados aos parâmetros clínicos, hematológicos e bioquímicos nos pacientes AF com e sem histórico de UMIs (AFUMI e AFSU) bem como controles sadios. Nos pacientes SCALU, os altos níveis de IL-17A foram associados a ausência da síndrome torácica aguda (STA, p=0.0328). Os outros parâmetros clínicos analisados (osteonecrose, priapismo, esplenectomia e histórico de transfusão de sangue) não foram significantemente relacionados com outros níveis de citocinas. Nos pacientes AFUMI foi observado que os níveis aumentados de IL-17A foram associados aos altos níveis de LDH (p = 0.0130), o mesmo padrão de associação foi encontrado na IL-6 (0.0160) e IL-22 (p=0.0165) no mesmo grupo. Interessantemente, não encontramos correlações estatísticas no grupo AFSU. Os outros parâmetros hematológicos (hemoglobina, contagem de leucócitos e reticulócitos) e bilirrubina indireta não mostraram nenhuma correlação com as citocinas analisadas. Então, pela primeira vez, mostramos que a IL-17A presente nos pacientes AFUMI pode exercer um papel preventivo no desenvolvimento da STA. Além do mais, IL-6, IL-17A e IL-22 acompanharam os níveis de LDH apenas nos pacientes AFUMI sugerindo como marcadores adicionais a hemólise ou estar relacionados com a resposta imune contra patógenos extracelulares.

Orientador: Fernando José Zara / Resumo: Os caranguejos da família Porcellanidae tem seu sistema reprodutor masculino desconhecido do ponto de vista histológico e pouco estudado no aspecto ultraestrutural dos espermatozoides. Nesta dissertação, apresentamos o padrão anato-histológico do sistema reprodutor masculino, além da ultraestrutura dos espermatóforos e espermatozoides de Porcellanidae, buscando entender as relações de parentesco e a evolução do sistema reprodutor e suas células germinativas entre as superfamílias da infraordem Anomura. Foram coletados com auxílio de um barco de pesca camaroeira, além de coleta manual na região entre marés e por meio de mergulho livre e autônomo (3m), machos adultos dos gêneros Pachycheles, Petrolisthes, Pisidia, Porcellana e Megalobrachium em Ubatuba e São Vicente (SP), Brasil, e em Valdivia, Chile. As amostras foram processadas seguindo rotinas para histologia, microscopia eletrônica de trasmissão e varredura. Análises do fluido seminal, empacotamento dos espermatozoides e formação dos espermatóforos, apresentaram o mesmo padrão para todas as espécies estudadas, e semelhante a outros Anomuras já descritos na literatura, sendo simplificado e sem diferenciações macroscopícas. Os espermatóforos de Porcellanidae seguem o padrão tripartido pedunculado como descrito para a maioria dos Anomura, porém se diferenciam por apresentarem um pedúnculo diminuto, característica compartilhada com Galatheidae e Munidae. A ultraestrutura dos espermatozoides dos Porcellanidae é caracterizada po... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The crabs of the Porcellanidae family have their male reproductive system unknown from the historical point of view and little studied in the ultrastructural aspect of sperm. In this dissertation, we present the histological pattern of the male reproductive system, in addition to the ultrastructure of sperm and sperm from porcellanids, seeking to understand how kinship relationships and the evolution of the reproductive system and its germ cells between the superfamilies of Anomura's infrastructure. Were collected with the aid of a camaro fishing boat, in addition to manual collection in the region between tides and free and autonomous diving medium (3m), adult males of the genera Pachycheles, petrolitic, pisis, porcellana and megalobrachium in Ubatuba and São Vicente (SP ), Brazil, and in Valdivia, Chile. As the samples were processed following routines for histology, transmission electron microscopy and scanning. Analysis of seminal fluid, sperm packaging and sperm formation, analysis or the same pattern for all studied species, and similar to other Anomuras already applied in the literature, being simplified and without macroscopic differences. Porcellanid spermatozoa follow the pedunculated tripartite pattern as described for most Anomura, but they differ by presenting a tiny peduncle, resources shared with Galatheidae and Munidae. An ultrastructure of porcelain spermatozoa is characterized by an acrosomal vesicle protruding from the sperm, having concentric layers and di... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre