Este trabalho trata do desenvolvimento de um sistema de controle para um módulo do instrumento astronômico BTFI (Brazilian Tunable Filter Imager), um filtro óptico sintonizável altamente versátil que está instalado no telescópio SOAR, localizado no Chile. Será empregado neste instrumento um novo interferômetro Fabry-Perot, capaz de realizar observações em uma ampla faixa de resoluções espectrais. Para operar com resolução espectral variável, o Fabry-Perot proposto neste projeto terá uma faixa mais ampla de ajuste do vão entre suas placas refletivas, utilizando atuadores piezelétricos amplificados com grande capacidade de deslocamento e sensores capacitivos de alta precisão. O novo controlador apresenta uma malha de controle totalmente digital, implementada com um DSP (Digital Signal Processor) sintetizado num dispositivo FPGA (Field-programmable Gate Array). Na primeira etapa do desenvolvimento, trabalhou-se com um sistema de posicionamento nanométrico utilizando um protótipo simplificado com um canal composto por um sensor capacitivo de distância e um atuador piezelétrico. A partir dos bons resultados obtidos no sistema de um canal, realizou-se a expansão para um sistema de controle multi-malha de três canais com protótipo do Fabry-Perot, mas sem o uso das placas de vidro refletivas definitivas. O sistema permite controlar o posicionamento para cada canal individualmente ou os três em simultâneo, com desempenho adequado para os requisitos do filtro óptico sintonizável Fabry-Perot. / This work aims the development of a control system for a module of the BTFI astronomical instrument (Brazilian Tunable Filter Imager), a highly versatile optical tunable filter, deployed on the SOAR Telescope. The instrument will employ a new Fabry-Perot interferometer, which is able to provide observations in a wide range of spectral resolutions. In order to achieve variable spectral resolution, the new Fabry- Perot proposed in this project will present a larger range for adjusting the air gap between its reflective plates, using amplified piezoelectric actuators presenting high stroke capability and high precision capacitive sensors. The new controller presents a full digital control loop, implemented in a DSP (Digital Signal Processor) synthesized through a FPGA device (Field-programmable Gate Array). During the first phase of the development, it was used a nanometric positioning system using a single channel prototype comprising one capacitive sensor and one piezoelectric actuator. The good results obtained using the single channel prototype led to the expansion to a 3- channel multi-loop control system on a Fabry-Perot prototype which comprises dummy plates. The system allows controlling the position of each channel separately or simultaneously, presenting performance in accordance with the requirements of a Fabry-Perot optical tunable filter.

Introdução: As doenças de Gaucher (DG), Fabry (DF) e Mucopolissacaridoses (MPS) constituem-se nos tipos mais frequentes de doenças lisossômicas (DL) tratados por terapia de reposição enzimática (TRE). No Brasil, até o presente momento, não há dados de avaliação da qualidade de vida de pacientes com DL, nem instrumento específico validado paratanto. Objetivo: Avaliar a qualidade de vida (QV) de uma amostra de pacientes brasileiros com DG, DF e MPS por meio da aplicação do questionário SF-36. Método: Estudo transversal observacional. O SF-36 é composto por 8 domínios: capacidade funcional, aspecto físico, dor e estado geral de saúde; vitalidade, aspecto social e saúde mental. O questionário foi aplicado, em uma consulta de rotina no ano de 2008, aos pacientes atendidos no ambulatório de DL do Serviço de Genética Médica do Hospital de Clínicas de Porto Alegre, Brasil (SGM/HCPA), com idade igual ou superior a 12 anos e com habilidade cognitiva para preenchimento do mesmo. Resultados: Quarenta e quatro pacientes foram incluídos no estudo (DG= 21, DF=14, MPS= 9; média de idade=27,5±13,7 anos; sexo masculino=27), sendo que 34 (77,2%) estavam em TRE. Considerando a amostra total de pacientes tratados, houve diferença significativa em relação aos domínios capacidade funcional (p=0,036) e estado geral de saúde (p=0,030), sugestiva de melhor QV na DG. Doença de Gaucher: quinze pacientes estavam recebendo TRE com imiglucerase (DG tipo I= 14; DG tipo III= 1; μ tratamento= 8,5±2,5 anos). O domínio com maior pontuação foi saúde mental (μ= 77,3±9,7 para o grupo com TRE, e 72,0±10,8, para o grupo sem TRE); o domínio com menor pontuação foi vitalidade (μ= 67,7±19,9) para o grupo com TRE, e aspectos emocionais (μ= 38,8±44,7) para o grupo sem TRE. A comparação dos pacientes com e sem TRE mostrou que os mesmos diferem somente no domínio “dor” (p= 0,036), cujo escore foi maior entre os pacientes tratados. Doença de Fabry: oito pacientes estavam recebendo TRE com alfagalsidase e 4 com betalgasidase (μ tratamento= 3,5±2,2 anos). Considerando somente os pacientes do sexo masculino (n=10, todos em TRE), o domínio que apresentou maior pontuação foi aspectos emocionais (μ= 66,6±39,4) e o que apresentou menor pontuação foi aspectos físicos (μ= 45,0±40,0. Não foi encontrada diferença estatisticamente significativa entre os grupos recebendo alfagalsidase ou betalgasidase. Para os indivíduos do sexo feminino (n=4, dois em TRE), o domínio que apresentou maior pontuação foi aspectos sociais (μ= 89,8±6,0) e o que apresentou menor pontuação foi estado geral de saúde (μ= 62,2±27,4). Mucopolissacaridoses: nove pacientes foram incluídos (MPS I=3; MPS II=2 MPSIV A= 2, MPS VI=2), sendo que 7 estavam em TRE (MPS I=3; MPS II=2, MPS VI=2; μ tratamento= 4,2 ±2,3 anos). Considerando os pacientes em TRE, a média de pontuação dos domínios variou de 71,4±45,7 (aspectos físicos) a 44,1±21,7 (dor), sendo que em 4 domínios a média foi superior a 60..Entre os pacientes sem TRE, o domínio que apresentou maior pontuação foi aspectos sociais (média= 93,5±6,25) e o que apresentou menor pontuação foi vitalidade (média= 37,5±17,5), sendo que em 5 domínios a média foi superior a 60. Discussão/Conclusão: Embora os nossos achados sejam limitados pelo tamanho amostral, eles sugerem a TRE com imiglucerase tem efeito benéfico na dor apresentada pelos pacientes com DG, e que estes pacientes apresentam melhor QV quando comparados aos pacientes com DF e MPS. Em relação à DF, os escores obtidos foram maiores nas heterozigotas, o que pode ser explicado pela doença ser ligada ao X. Parece existir diferenças tipo-específicas na QV de pacientes com MPS. Estudos adicionais devem ser realizados para confirmar estes achados. / Introduction: Gaucher (GD) and Fabry (FD) disease and mucopolysaccharidosis are the most frequent types of lysosomal storage diseases (LSD) treatable with enzyme replacement therapy (ERT). In Brazil, no data are currently available about the quality of life (QoL) of patients with LSD. Objective: To evaluate QoL in a sample of Brazilian patients with GD, FD and MPS using the SF-36 survey. Method: Observational cross-sectional study. The SF-36 survey was administered to cognitively able patients 12 years or older, who were seen in the Medical Genetics Service of Hospital de Clínicas de Porto Alegre, (SGM/HCPA), Porto Alegre, Brazil. Results: Forty-four patients were included (GD = 21; FD = 14; MPS = 9); mean age was 27.5 ± 13.7 years; and 34 (77.2%) were receiving ERT. The analysis of patients receiving ERT revealed a statistically significant difference in the physical function (p = 0.036) and general health (p = 0.030) domains; results suggests that QoL is better in GD. The comparison of patients with GD on ERT (n= 15) and naïve to ERT (n = 6) revealed differences only in the bodily pain domain (p = 0.036). In the analysis of patients with FD, no significant differences were found in SF-36 scores between male patients receiving agalsidase alpha (n = 7) or agalsidase beta (n = 3); heterozygous women had higher scores than hemizygous individuals. In the group of patients with MPS receiving ERT (MPS I = 3; MPS II = 2; MPS VI = 2), mean domain scores ranged from 71.4 ± 48.7 (role-physical) to 44.1 ± 23.4 (bodily pain), whereas in the group of patients not receiving ERT (MPS IV A = 2), scores ranged from 37.5 ± 24.7 (vitality) to 93.7 ± 8.8 (social functioning). Discussion and Conclusion: Although limited because of the small number of patients included, findings suggest that patients with GD receiving ERT have a better QoL than patients with FD or MPS, and that ERT with imiglucerase has a beneficial effect on pain for patients with GD. In the group of patients with FD, scores were higher in heterozygous women, which may be explained by the fact that FD is an X-linked disorder. There seem to be type-specific QoL differences in the group of patients with MPS. Further studies should be conducted to confirm our findings.

Introdução: As doenças de Gaucher (DG), Fabry (DF) e Mucopolissacaridoses (MPS) constituem-se nos tipos mais frequentes de doenças lisossômicas (DL) tratados por terapia de reposição enzimática (TRE). No Brasil, até o presente momento, não há dados de avaliação da qualidade de vida de pacientes com DL, nem instrumento específico validado paratanto. Objetivo: Avaliar a qualidade de vida (QV) de uma amostra de pacientes brasileiros com DG, DF e MPS por meio da aplicação do questionário SF-36. Método: Estudo transversal observacional. O SF-36 é composto por 8 domínios: capacidade funcional, aspecto físico, dor e estado geral de saúde; vitalidade, aspecto social e saúde mental. O questionário foi aplicado, em uma consulta de rotina no ano de 2008, aos pacientes atendidos no ambulatório de DL do Serviço de Genética Médica do Hospital de Clínicas de Porto Alegre, Brasil (SGM/HCPA), com idade igual ou superior a 12 anos e com habilidade cognitiva para preenchimento do mesmo. Resultados: Quarenta e quatro pacientes foram incluídos no estudo (DG= 21, DF=14, MPS= 9; média de idade=27,5±13,7 anos; sexo masculino=27), sendo que 34 (77,2%) estavam em TRE. Considerando a amostra total de pacientes tratados, houve diferença significativa em relação aos domínios capacidade funcional (p=0,036) e estado geral de saúde (p=0,030), sugestiva de melhor QV na DG. Doença de Gaucher: quinze pacientes estavam recebendo TRE com imiglucerase (DG tipo I= 14; DG tipo III= 1; μ tratamento= 8,5±2,5 anos). O domínio com maior pontuação foi saúde mental (μ= 77,3±9,7 para o grupo com TRE, e 72,0±10,8, para o grupo sem TRE); o domínio com menor pontuação foi vitalidade (μ= 67,7±19,9) para o grupo com TRE, e aspectos emocionais (μ= 38,8±44,7) para o grupo sem TRE. A comparação dos pacientes com e sem TRE mostrou que os mesmos diferem somente no domínio “dor” (p= 0,036), cujo escore foi maior entre os pacientes tratados. Doença de Fabry: oito pacientes estavam recebendo TRE com alfagalsidase e 4 com betalgasidase (μ tratamento= 3,5±2,2 anos). Considerando somente os pacientes do sexo masculino (n=10, todos em TRE), o domínio que apresentou maior pontuação foi aspectos emocionais (μ= 66,6±39,4) e o que apresentou menor pontuação foi aspectos físicos (μ= 45,0±40,0. Não foi encontrada diferença estatisticamente significativa entre os grupos recebendo alfagalsidase ou betalgasidase. Para os indivíduos do sexo feminino (n=4, dois em TRE), o domínio que apresentou maior pontuação foi aspectos sociais (μ= 89,8±6,0) e o que apresentou menor pontuação foi estado geral de saúde (μ= 62,2±27,4). Mucopolissacaridoses: nove pacientes foram incluídos (MPS I=3; MPS II=2 MPSIV A= 2, MPS VI=2), sendo que 7 estavam em TRE (MPS I=3; MPS II=2, MPS VI=2; μ tratamento= 4,2 ±2,3 anos). Considerando os pacientes em TRE, a média de pontuação dos domínios variou de 71,4±45,7 (aspectos físicos) a 44,1±21,7 (dor), sendo que em 4 domínios a média foi superior a 60..Entre os pacientes sem TRE, o domínio que apresentou maior pontuação foi aspectos sociais (média= 93,5±6,25) e o que apresentou menor pontuação foi vitalidade (média= 37,5±17,5), sendo que em 5 domínios a média foi superior a 60. Discussão/Conclusão: Embora os nossos achados sejam limitados pelo tamanho amostral, eles sugerem a TRE com imiglucerase tem efeito benéfico na dor apresentada pelos pacientes com DG, e que estes pacientes apresentam melhor QV quando comparados aos pacientes com DF e MPS. Em relação à DF, os escores obtidos foram maiores nas heterozigotas, o que pode ser explicado pela doença ser ligada ao X. Parece existir diferenças tipo-específicas na QV de pacientes com MPS. Estudos adicionais devem ser realizados para confirmar estes achados. / Introduction: Gaucher (GD) and Fabry (FD) disease and mucopolysaccharidosis are the most frequent types of lysosomal storage diseases (LSD) treatable with enzyme replacement therapy (ERT). In Brazil, no data are currently available about the quality of life (QoL) of patients with LSD. Objective: To evaluate QoL in a sample of Brazilian patients with GD, FD and MPS using the SF-36 survey. Method: Observational cross-sectional study. The SF-36 survey was administered to cognitively able patients 12 years or older, who were seen in the Medical Genetics Service of Hospital de Clínicas de Porto Alegre, (SGM/HCPA), Porto Alegre, Brazil. Results: Forty-four patients were included (GD = 21; FD = 14; MPS = 9); mean age was 27.5 ± 13.7 years; and 34 (77.2%) were receiving ERT. The analysis of patients receiving ERT revealed a statistically significant difference in the physical function (p = 0.036) and general health (p = 0.030) domains; results suggests that QoL is better in GD. The comparison of patients with GD on ERT (n= 15) and naïve to ERT (n = 6) revealed differences only in the bodily pain domain (p = 0.036). In the analysis of patients with FD, no significant differences were found in SF-36 scores between male patients receiving agalsidase alpha (n = 7) or agalsidase beta (n = 3); heterozygous women had higher scores than hemizygous individuals. In the group of patients with MPS receiving ERT (MPS I = 3; MPS II = 2; MPS VI = 2), mean domain scores ranged from 71.4 ± 48.7 (role-physical) to 44.1 ± 23.4 (bodily pain), whereas in the group of patients not receiving ERT (MPS IV A = 2), scores ranged from 37.5 ± 24.7 (vitality) to 93.7 ± 8.8 (social functioning). Discussion and Conclusion: Although limited because of the small number of patients included, findings suggest that patients with GD receiving ERT have a better QoL than patients with FD or MPS, and that ERT with imiglucerase has a beneficial effect on pain for patients with GD. In the group of patients with FD, scores were higher in heterozygous women, which may be explained by the fact that FD is an X-linked disorder. There seem to be type-specific QoL differences in the group of patients with MPS. Further studies should be conducted to confirm our findings.

Introdução: As doenças de Gaucher (DG), Fabry (DF) e Mucopolissacaridoses (MPS) constituem-se nos tipos mais frequentes de doenças lisossômicas (DL) tratados por terapia de reposição enzimática (TRE). No Brasil, até o presente momento, não há dados de avaliação da qualidade de vida de pacientes com DL, nem instrumento específico validado paratanto. Objetivo: Avaliar a qualidade de vida (QV) de uma amostra de pacientes brasileiros com DG, DF e MPS por meio da aplicação do questionário SF-36. Método: Estudo transversal observacional. O SF-36 é composto por 8 domínios: capacidade funcional, aspecto físico, dor e estado geral de saúde; vitalidade, aspecto social e saúde mental. O questionário foi aplicado, em uma consulta de rotina no ano de 2008, aos pacientes atendidos no ambulatório de DL do Serviço de Genética Médica do Hospital de Clínicas de Porto Alegre, Brasil (SGM/HCPA), com idade igual ou superior a 12 anos e com habilidade cognitiva para preenchimento do mesmo. Resultados: Quarenta e quatro pacientes foram incluídos no estudo (DG= 21, DF=14, MPS= 9; média de idade=27,5±13,7 anos; sexo masculino=27), sendo que 34 (77,2%) estavam em TRE. Considerando a amostra total de pacientes tratados, houve diferença significativa em relação aos domínios capacidade funcional (p=0,036) e estado geral de saúde (p=0,030), sugestiva de melhor QV na DG. Doença de Gaucher: quinze pacientes estavam recebendo TRE com imiglucerase (DG tipo I= 14; DG tipo III= 1; μ tratamento= 8,5±2,5 anos). O domínio com maior pontuação foi saúde mental (μ= 77,3±9,7 para o grupo com TRE, e 72,0±10,8, para o grupo sem TRE); o domínio com menor pontuação foi vitalidade (μ= 67,7±19,9) para o grupo com TRE, e aspectos emocionais (μ= 38,8±44,7) para o grupo sem TRE. A comparação dos pacientes com e sem TRE mostrou que os mesmos diferem somente no domínio “dor” (p= 0,036), cujo escore foi maior entre os pacientes tratados. Doença de Fabry: oito pacientes estavam recebendo TRE com alfagalsidase e 4 com betalgasidase (μ tratamento= 3,5±2,2 anos). Considerando somente os pacientes do sexo masculino (n=10, todos em TRE), o domínio que apresentou maior pontuação foi aspectos emocionais (μ= 66,6±39,4) e o que apresentou menor pontuação foi aspectos físicos (μ= 45,0±40,0. Não foi encontrada diferença estatisticamente significativa entre os grupos recebendo alfagalsidase ou betalgasidase. Para os indivíduos do sexo feminino (n=4, dois em TRE), o domínio que apresentou maior pontuação foi aspectos sociais (μ= 89,8±6,0) e o que apresentou menor pontuação foi estado geral de saúde (μ= 62,2±27,4). Mucopolissacaridoses: nove pacientes foram incluídos (MPS I=3; MPS II=2 MPSIV A= 2, MPS VI=2), sendo que 7 estavam em TRE (MPS I=3; MPS II=2, MPS VI=2; μ tratamento= 4,2 ±2,3 anos). Considerando os pacientes em TRE, a média de pontuação dos domínios variou de 71,4±45,7 (aspectos físicos) a 44,1±21,7 (dor), sendo que em 4 domínios a média foi superior a 60..Entre os pacientes sem TRE, o domínio que apresentou maior pontuação foi aspectos sociais (média= 93,5±6,25) e o que apresentou menor pontuação foi vitalidade (média= 37,5±17,5), sendo que em 5 domínios a média foi superior a 60. Discussão/Conclusão: Embora os nossos achados sejam limitados pelo tamanho amostral, eles sugerem a TRE com imiglucerase tem efeito benéfico na dor apresentada pelos pacientes com DG, e que estes pacientes apresentam melhor QV quando comparados aos pacientes com DF e MPS. Em relação à DF, os escores obtidos foram maiores nas heterozigotas, o que pode ser explicado pela doença ser ligada ao X. Parece existir diferenças tipo-específicas na QV de pacientes com MPS. Estudos adicionais devem ser realizados para confirmar estes achados. / Introduction: Gaucher (GD) and Fabry (FD) disease and mucopolysaccharidosis are the most frequent types of lysosomal storage diseases (LSD) treatable with enzyme replacement therapy (ERT). In Brazil, no data are currently available about the quality of life (QoL) of patients with LSD. Objective: To evaluate QoL in a sample of Brazilian patients with GD, FD and MPS using the SF-36 survey. Method: Observational cross-sectional study. The SF-36 survey was administered to cognitively able patients 12 years or older, who were seen in the Medical Genetics Service of Hospital de Clínicas de Porto Alegre, (SGM/HCPA), Porto Alegre, Brazil. Results: Forty-four patients were included (GD = 21; FD = 14; MPS = 9); mean age was 27.5 ± 13.7 years; and 34 (77.2%) were receiving ERT. The analysis of patients receiving ERT revealed a statistically significant difference in the physical function (p = 0.036) and general health (p = 0.030) domains; results suggests that QoL is better in GD. The comparison of patients with GD on ERT (n= 15) and naïve to ERT (n = 6) revealed differences only in the bodily pain domain (p = 0.036). In the analysis of patients with FD, no significant differences were found in SF-36 scores between male patients receiving agalsidase alpha (n = 7) or agalsidase beta (n = 3); heterozygous women had higher scores than hemizygous individuals. In the group of patients with MPS receiving ERT (MPS I = 3; MPS II = 2; MPS VI = 2), mean domain scores ranged from 71.4 ± 48.7 (role-physical) to 44.1 ± 23.4 (bodily pain), whereas in the group of patients not receiving ERT (MPS IV A = 2), scores ranged from 37.5 ± 24.7 (vitality) to 93.7 ± 8.8 (social functioning). Discussion and Conclusion: Although limited because of the small number of patients included, findings suggest that patients with GD receiving ERT have a better QoL than patients with FD or MPS, and that ERT with imiglucerase has a beneficial effect on pain for patients with GD. In the group of patients with FD, scores were higher in heterozygous women, which may be explained by the fact that FD is an X-linked disorder. There seem to be type-specific QoL differences in the group of patients with MPS. Further studies should be conducted to confirm our findings.

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Objetivos deste estudo: 1- Avaliar a prevalência da doença de Fabry em centros de diálise no Brasil em homens e mulheres, feita inicialmente com um questionário e, a seguir, com um algoritmo computacional que seleciona os casos suspeitos para coleta de sangue. 2- Observar a presença e importância dos principais sinais e sintomas nos pacientes com doença renal. Métodos: Este estudo consta de uma análise de dados secundária de um projeto multicêntrico denominado: Análise Clínica e Epidemiológica da Doença de Fabry nos Centros de Diálise do Brasil, “Projeto Rim Fabry Brasil”. Foram incluídos no estudo 854 centros de diálise de todo o Brasil. Foi aplicado questionário/algoritmo computacional nos pacientes e após ter-se encontrado os pacientes com a doença de Fabry, seus familiares foram triados. Todos assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido. Depois de aplicado o questionário, esses dados foram digitados em um programa de computador (algoritmo computacional) criado pelo coordenador do estudo. Esse programa/algoritmo computacional separa em descarte, os que provavelmente não têm a doença de Fabry, em suspeitos, os que foram encaminhados para coleta de sangue e análise. Quando detectados pacientes suspeitos, esses tiveram sangue coletado em papel filtro para dosagem enzimática e teste genético. Foi realizada uma análise descritiva dos dados e razão de verossimilhança entre os sintomas de pacientes com doença de Fabry e doença renal vs pacientes com doença de Fabry sem doença renal. Foi realizado também a razão de verossimilhança nos grupos de análise vs descartados, coleta vs descartados e positivos vs negativo. Resultados: Foram triados 36442 indivíduos com doença renal e encontrados 71 pacientes com doença de Fabry. Foram pesquisados 1214 indivíduos entre os familiares dos pacientes positivos com a doença renal e encontrados mais 115 indivíduos com doença de Fabry. Somaram-se então 37656 pacientes, sendo 28284 descartados e 9301 encaminhados para análise, encontrados 186 positivos no total da amostra. A prevalência de doença de Fabry na população com doença renal foi de 0,19% antes do questionário e algoritmo computacional e, depois de aplicados, foi de 0,87%. Entre os familiares foi de 9,47%. Na população total do estudo foi de 0,49% e, naqueles triados pelo algoritmo computacional, 2,24%. Houve maior prevalência de mulheres (65,1%), apesar de terem sido triados mais homens (59,3%). Foram separados dois grupos: doença de Fabry com doença renal (n=71) e doença de Fabry sem doença renal (n=115). Com relação aos sinais e sintomas e as comorbidades, foram mais frequentes as doenças reumatológicas (71,8%) seguida das doenças cardíacas (60,6%), diminuição ou ausência da transpiração (42,3%), hipertensão arterial (35,2%), depressão (28,2%), intolerância ao calor e ao frio (28,2%), crises de dor que se espalham pelo corpo (26,8%), doenças neurológicas (25,4%), sensação de queimação nas mãos e nos pés (23,9%), sensação de dormência nas mãos e pés (22,5%), e febre recorrente (16,9%) naqueles com doença renal. Conclusão: Encontramos uma prevalência próxima à descrita na literatura, quando não considerado o questionário e o algoritmo computacional. Considerando o questionário e o algoritmo computacional, a prevalência sobe em toda população triada, incluindo os familiares. Quando considerado somente a população com doença renal, a prevalência é de 0,19% antes do questionário e algoritmo computacional e de 0,87%, depois do questionário e algoritmo computacional. Nos familiares dos pacientes com doença de Fabry a prevalência foi de 9,47%. Na população total do estudo foi de 0,49% antes do questionário e algoritmo computacional e de 2,24% depois do questionário e algoritmo computacional. Encontramos também maior prevalência de casos da doença de Fabry, no gênero feminino. Percebemos que o grupo com doença renal apresenta mais sinais e sintomas da doença de Fabry que o grupo sem doença renal. Acreditamos que o uso do algoritmo computacional aumenta a sensibilidade do questionário, possibilitando o diagnóstico de um maior número de casos, restringindo a análise laboratorial a casos de maior risco. / Introduction: Fabry disease is an inherited disease linked to the X chromosome. It is an innate error in the metabolism of glycosphingolipids. Due to the absence or deficiency of α galactosidase A, accumulation of globotriasylceramid occurs in the tissues, leading to considerable morbidity and mortality. Most of the studies only evaluated men on hemodialysis. Objectives: 1- To evaluate the prevalence of Fabry disease in dialysis centers in Brazil in males and females, initially used a questionnaire and then an computational algorithm that selects the suspected cases for blood collection. 2- To evaluate the presence and importance of the main signs and symptoms in these kidney disease patients. Methods: This study is a secondary data analysis from a multicentric project: Clinical and Epidemiological Analysis of Fabry Disease in Brazilian Dialysis Center: “Brazil Fabry Kidney Project”. The study included 854 dialysis centers throughout Brazil. Patients and family who signed the Informed Consent Term were evaluated. After the questionnaire was applied to the patient, this data was entered into a computerized system. This algorithm separates into discard, those who probably do not have Fabry's disease, into suspects, those who were referred for blood collection and analysis, and those who the system had doubts about and needs the intervention of program creators to decide whether to collect. When detected suspect patients, they had blood collected on filter paper for enzymatic dosing and genetic testing. A descriptive analysis of the data was performed, the likelihood ratio between the symptoms of Fabry disease patients and with kidney disease vs Fabry disease without kidney disease. The likelihood ratio was also performed in the groups of analysis vs discard, collection vs discard and positive vs negatives. Results: 36442 individuals with kidney disease were screened and 71 patients with Fabry disease were found. Searched 1214 individuals among the relatives of the positive patients and found another 115 individuals with Fabry. There were 37656 patients, 28284 of which were discarded and 9301 referred for analysis. Of them, 186 were positive in the total sample. The Fabry disease prevalence in the population with kidney disease was 0.19% before the questionnaire and the algorithm were used and 0.87% after. Among the relatives was 9.47%. In the total population of the study was 0.49% and in those screened by the algorithm, 2.24%. There was a higher prevalence of women (65.1%), although more men were screened (59.3%). Two groups were separated: Fabry disease with kidney disease (71) and Fabry disease without kidney disease (115). Regarding signs, symptoms and comorbidities, rheumatologic diseases were more frequent (71.8%) followed by heart disease (60.6%), decrease or absence of sweating (42.3%), arterial hypertension (35.2%), depression (28.2%), intolerance to heat and cold (28.2%), pain crises that spread through the body (26.8%), neurological diseases (25.4%), burning sensation in the hands and feet (23.9%), numbness sensation in the hands and feet (22.5%), and recurrent fever (16.9%) in those with kidney disease. Conclusion: We found prevalence close to that described in the literature, when the questionnaire and the algorithm were not used. Using the questionnaire and the algorithm, prevalence rises in all screening population including family members. Considering only the population with kidney disease the prevalence was 0.19% before the questionnaire and algorithm were used and 0.87%, after the questionnaire and algorithm. In the relatives of Fabry disease patients, the prevalence was 9.47%. In total study population was 0.49% before using the questionnaire and algorithm and 2.24% after that. We also found a higher prevalence of the Fabry disease in females. We noticed that the group with kidney disease has more signs and symptoms. We believe that the use of the algorithm increases the sensitivity of the questionnaire, allowing the diagnosis of a greater number of cases, restricting the laboratory analysis to cases of greater risk.

La maladie de Fabry est une maladie lysosomale présentant une grande hétérogénéité phénotypique et génotypique. Elle est causée par des mutations au niveau du gène GLA, situé sur le chromosome X, entrainant un déficit de l'enzyme alpha-galactosidase A. Celui-ci mène à une accumulation de globotriaosylcéramide (Gb3), de globotriaosylsphingosine (lyso-Gb3) et de galabiosylcéramide (Ga2) et leurs isoformes et analogues respectifs qui sont utilisés comme biomarqueurs pour la maladie de Fabry. Il est possible de les quantifier dans les liquides biologiques tels que le plasma et l’urine des patients. Le principal traitement consiste en une thérapie d’enzyme de remplacement (TER) qui n’est pas efficace pour tous les patients, car des complications peuvent survenir suite à une réponse auto-immune contre l’enzyme infusée. Le développement d’autres thérapies est au coeur de la recherche actuelle. La thérapie génique à l’aide d’un vecteur viral pour cette maladie lysosomale est en développement au Canada. Un modèle de souris NOD/SCID/Fabry (NSF) a été généré pour le développement du vecteur viral, la compréhension de la distribution des biomarqueurs au niveau des tissus de différents organes et l’évaluation des effets du traitement. Ce modèle est une souris avec une inactivation complète du gène GLA ainsi que l’absence de système immunitaire. Les objectifs du projet de maîtrise étaient donc de: 1) développer et valider une méthode pour l’homogénéisation des tissus, l’extraction et le dosage du Gb3 et ses isoformes/analogues dans les tissus de différents organes de souris Fabry et souris contrôles à l’aide de la chromatographie liquide ultra performance couplée à la spectrométrie de masse en tandem (UPLC-MS/MS); 2) comparer les profils de distribution des biomarqueurs dans différents organes pour des souris atteintes de la maladie de Fabry et des souris contrôles. L’analyse des souris NSF a permis d’établir un profil de biomarqueurs comportant jusqu’à 22 isoformes pour chaque organe et de mettre en évidence des différences significatives entre la distribution du Gb3 dans lesdits organes. La quantité la plus élevée de Gb3 se retrouve au niveau de la rate, suivis du petit intestin, des reins, des poumons, du coeur, du foie et du cerveau. Les isoformes formés d’un acide gras sans insaturation sont les plus abondants dans l’ensemble des organes. Un transfert technologique sera effectué pour l’analyse des biomarqueurs dans des échantillons de plasma de patients Fabry ayant reçu la thérapie génique. En conclusion, la méthode mise au point est sensible et offre un outil efficace pour l’analyse des tissus de différents organes de souris par la production d’un profil de biomarqueurs, ce qui peut aussi mener à de meilleurs outils pour monitorer les patients atteints de la maladie de Fabry.

Cette thèse a pour but de mettre en avant les récentes avancées dans le domaine des métasurfaces. Ces structures ont été utilisées dans le but d’améliorer les performances des antennes classiques ou de concevoir de nouveaux concepts d’antenne. Les travaux menés s’inscrivent dans le cadre d’une collaboration avec des partenaires industriels qui sont Airbus Safran Lunchers, Airbus Group Innovations et le CNES. La thèse est organisée en deux parties. La première partie est consacrée aux métasurfaces utilisées comme des surfaces partiellement réfléchissantes (SPR) pour concevoir des antennes à cavité Fabry-Perot. Un modèle analytique permettant de prédire le dépointage du faisceau d’antenne par une modulation de la phase sur la SPR a été développé. Ensuite, un nouveau concept de métasurface permettant de réaliser du dépointage de faisceau est proposé. Il consiste à appliquer un gradient de phase en faisant varier l’indice effectif le long du substrat diélectrique de la SPR. La deuxième partie de cette thèse est quant à elle consacrée à la conception d’une métasurface active permettant d’émuler plusieurs fonctions. Dans un premier temps, la métasurface est utilisée comme un réflecteur présentant une reconfigurabilité fréquentielle et angulaire. Ensuite cette métasurface est utilisée comme polariseur reconfigurable où une polarisation linéaire de l'onde incidente est convertie en polarisation circulaire. Enfin, la dernière étude concerne l’utilisation de la métasurface active pour la réalisation d’une antenne à réflecteur cylindro-parabolique et à réflecteur dièdre reconfigurables. / This thesis aims at highlighting recent advances in the field of metasurfaces. These structures have been used to improve the performances of conventional antennas or to design new antenna concepts. The work has been carried in the framework of a collaboration with industrial partners, namely Airbus Safran Launchers, Airbus Group Innovations and CNES. The manuscript is organized into two parts. The first part is devoted to metasurfaces used as partially reflecting surfaces (PRS) to design Fabry-Perot cavity antennas. In this part, an analytical model allowing to predict the beam steering angle by a phase modulation along the PRS is developed. Then, a new concept of metasurface allowing to steer the main antenna beam is proposed. It consists in applying a phase gradient by varying the effective index of the substrate that constitutes the PRS. The second part of this thesis is devoted to the design of an active metasurface that allows emulating different functionalities. First, the metasurface is utilized as a reflector with frequency and steering reconfigurability characteristics. Then, this metasurface is used as a reconfigurable polarizer where linearly polarized incident waves are converted into circularly polarized ones. Finally, the last study concerns the use of the active metasurface for the design of reconfigurablecylindro-parabolic and corner reflector antennas.

Since the discovery of optical bistability a considerable amount of research activity has been aimed toward the realization of general-purpose all-optical computers. The basic premise for most of this work is the widely held notion that a reliable optical switch can be fabricated from a piece of optically bistable material. To date only a very small number of published articles have addressed the subject of the engineering issues (that is, the optimization and tolerancing) of these optical switches. This dissertation is a systematic treatment of these issues. From the starting point of Maxwell's equations a simple model of optically bistable Fabry-Perot etalons is outlined, in which the material is assumed to be a pure Kerr medium having linear absorption. This model allows for a relatively straightforward optical switch optimization procedure. The procedure is applicable for optimizing any number of switch parameters. The emphasis in this dissertation is on the optimization of the contrast of the switch's output signals, with the other parameters (switching energy, tolerance sensitivity) assuming a secondary yet critical role. Following the optimization of the optical switch is a tolerance analysis which addresses the manufacturability and noise immunity of the optimized switch. In the first part of this analysis equations describing the propagation of errors through a large scale system of like devices are derived from the truth tables of the switches themselves. From these equations worst case tolerances are established on the optical switch's transfer function parameters. In the second part of the tolerance analysis the bistability model is used to arrive at tolerances on the physical parameters of the switch. These tolerances are what determine the manufacturability of the optical switches. The major conclusion of the dissertation is that, within the range of validity of the model and the other simplifying assumptions, optically bistable Fabry-Perot etalons cannot be used reliably as logic gates in large-scale computing systems.

Accurate, spatially resolved wind measurements in the lower atmosphere are critical to improving current weather forecasting models. Wind shear detection for midsized airports, not covered under the Federal Aviation Administration's (FAA's) Terminal Doppler Weather Radars, would significantly reduce personal aircraft accidents. Atmospheric dynamics studies would also benefit from high accuracy, spatially resolved wind profiles within the planetary boundary layer.This dissertation discusses a thorough investigation of a novel alternating frequency incoherent Doppler lidar method named, the Alternating Edge Technique. After discussing the necessary background, a theoretical development of how the Alternating Edge Technique can be used to estimate the molecular to aerosol backscatter ratio is presented. The ability to estimate the molecular component vastly improves the accuracy of wind measurements, and adds additional information about the atmosphere being probed. A detailed modeling program was developed to evaluate the expected performance of this instrument, and to allow comparisons to be made of various components and operating conditions. Several of the key components are then evaluated experimentally, and these results are used to perform realistic Monte Carlo simulations in order to evaluate the ability of the Alternating edge technique, using available components, to estimate the molecular component of the backscattered light, and to accurately estimate average wind speed.

Der Morbus Fabry ist eine lysosomale Speicherkrankheit, die auf einem Mangel des Enzyms a-Galaktosidase A beruht. Die Krankheit wird X-chromosomal rezessiv vererbt und entsteht durch Mutation des a-Galaktosidase-Gens auf dem langen Arm des Chromosoms Xq22. Durch die erniedrigte bzw. fehlende Enzymaktivität kommt es zu einer übermäßigen Ablagerung von Glykosphingolipiden in sämtlichen Geweben des menschlichen Körpers, besonders betroffen sind Herz, Nieren, Gefäße und ZNS. Die Krankheit ist durch einen progredienten Verlauf und einer eingeschränkten Lebenserwartung gekennzeichnet. Insbesondere die kardialen Auswirkungen wie Herzrhythmusstörungen, Klappenvitien und linksventrikuläre Hypertrophie führen zur Herzinsuffizienz und fast immer zu einem meist frühzeitigen Tod durch Herzversagen. Seit einiger Zeit steht in der Enzymersatztherapie mit rekombinanter a-Galaktosidase A (Agalsidase) eine kausale Behandlung zur Verfügung. Unter der Therapie mit Agalsidase zeigen sich auch Verbesserungen der kardialen Parameter, insbesondere eine Reduktion der linksventrikulären Masse. Zur Kontrolle und zur Dokumentation der medikamentösen Wirkung an den verschiedenen Organen waren und sind klinische Studien und Untersuchungen der betroffenen Patienten notwendig. Zur Beurteilung der kardialen Funktion steht, neben den bekannten Routineverfahren wie der Echokardiographie und der MR-Bildgebung, mit der 31P-Magnetresonanz-Spektroskopie ein nicht invasives Verfahren zur Beurteilung des myokardialen Stoffwechsels zur Verfügung. Mit Hilfe von speziellen Auswerteprogrammen können die Absolutkonzentrationen von energiereichen Metaboliten, besonders von Phosphokreatin und Adenosintriphosphat, im Herzmuskel in vivo bestimmt werden. Ziel der vorliegenden Arbeit war zunächst einmal die Messung der Konzentrationen der energiereichen Metabolite im Myokard von Patienten mit Morbus Fabry und der Vergleich der Daten mit denen von gesunden Probanden. Des weiteren wurde die Patientengruppe unter Therapie mit Agalsidase b einer frühen und einer späten Kontrolluntersuchung mittels MR-Spektroskopie unterzogen, um Veränderungen im kardialen Metabolismus darzustellen. Die spektroskopischen Daten gaben Aufschluss über Ausmaß der Beeinträchtigung des myokardialen Stoffwechsels aufgrund der Gb3-Ablagerungen und ergänzten die klinischen und bildmorphologischen Untersuchungen. Hierbei konnte eine tendenzieller Anstieg der PCr- und ATP-Konzentrationen unter ERT im Myokard nachgewiesen werden, gleichfalls zeigten sich in dem untersuchten Kollektiv eine Abnahme der linksventrikulären Masse und eine erhöhte Ejektionsfraktion. Ebenso konnte dargelegt werden, dass wie auch bei anderen Herzerkrankungen, wie zum Beispiel der dilatativen Kardiomyopathie oder der koronaren Herzkrankheit, bei einer Stoffwechselerkrankung wie der Fabry-Krankheit deutlich verringerte Konzentrationen energiereicher Phosphate in den Herzmuskelzellen vorliegen. / Fabry disease is a X-linked inborn metabolic defect of the lysosomal enzyme a-galactosidase A. The lack of a-galactosidase A causes an intracellular accumulation of glycosphingolipids, mainly globotriaosylceramide. The signs and symptoms of this disease are various, mainly affected organs are heart, kidneys, vascular endothelium, brain and the nervous system. Cardiac involvement is frequent and leads to progressive heart failure. Beside supportive treatment of the symptoms, a new specific therapy with recombinant enzyme is now available. Examination of the cardiac function of patients undergoing enzyme replacement therapy is necessary and only 31P magnetic resonace spectroscopy allows a non-invasive asessment of high-energy metabolites in the myocardium.