Objetivo: Determinar a sensibilidade e a especificidade da pesquisa do nistagmo de privação vertebrobasilar (PNPVB), Angiorressonância magnética (AngioRM), investigação ultrassonográfica cervical e Doppler transcraniano (DTC) em pacientes com diagnóstico clínico de insuficiência vertebrobasilar (IVB). Método: o estudo foi aprovado pela comissão de ética local. Os participantes deram consentimento formal. Foi formado grupo de estudo (GE) e grupo controle (GC) com 12 sujeitos em cada, pareados por sexo e idade, sendo 4 masculinos e 8 femininos, com média de idade de 72,66 (±8.35 anos). Os doentes foram selecionados do Ambulatório de Otoneurologia do HC-FMUSP com idade acima de 55 anos, sem outra provável causa de tonturas. Voluntários assintomáticos do Grupo de Apoio Multidisciplinar ao Idoso Ambulatorial (GAMIA) formaram o GC. Todos os participantes realizaram avaliação cardiogeriátrica para excluir qualquer doença de base que pudesse ser a causa da tontura, que não a IVB. Assim, os dois grupos realizaram a PNPVB, a AngioRM, a avaliação ultrassonográfica cervical e DTC. Resultados: PNPVB, AngioRM e avaliação ultrassonográfica cervical não mostraram diferenças entre os grupos. No DTC, foram detectadas diferenças significantes em cinco variáveis: velocidade do pico sistólico da artéria cerebral média direita (ponto de corte em 76,00; sensibilidade de 0,83; especificidade de 0,75; p=0,012), velocidade diastólica final da artéria basilar (ponto de corte em 24,00; sensibilidade de 0,66; especificidade de 0,66; p=0,028), índice de pulsatilidade (IP) da artéria cerebral média esquerda (ponto de corte em 0,85; sensibilidade de 0,83; especificidade de 0,75; p=0,005), IP da artéria cerebral média direita (ponto de corte em 0,88; sensibilidade de 0,75; especificidade de 0,75; p=0,010), IP da artéria basilar (ponto de corte em 1,01; sensibilidade de 0,91; especificidade de 0,91; p < 0,001). Considerando-se o IP da artéria basilar, calculou-se o poder estatístico para uma amostra com 12 sujeitos em cada grupo, sendo > 95%. Conclusão: a PNPVB e a AngioRM não mostraram diferenças entre os grupos. O DTC mostrou sensibilidade de 91% e especificidade de 91% para o diagnóstico da IVB relacionada à tontura, quando o IP da artéria basilar for maior que 1,01 / Objective: To determine the sensitivity and specificity of the vertebro-basilar deprivation nystagmus (VBDN), magnetic resonance angiography (MRA), cervical ultrasonographic investigation and Transcranial Doppler Ultrasound (TDU) in patients with clinical diagnosis of vertebro-basilar insufficiency (VBI). Methods: The study was approved by the Ethics in Research Committee. The patients gave formal consent for participating in this study. We composed 2 groups: a study group (SG) and a control group (CG), comprised of 12 patients each, with sex- and age-matched patients (4 men and 8 women). Their mean age was 72.66 (±8.35) years. The study group included patients from the neurotology outpatient clinic of the HC-FMUSP who were over 55 years old, without any other possible cause for dizziness than VBI. Asymptomatic volunteers from the geriatrics outpatient clinic were included in the CG. All participants were subjected to evaluation of a cardio-geriatric professional, to exclude any subjacent disease that could cause dizziness other than VBI. Then, both groups were subjected to VBDN, MRA, cervical ultrasonographic investigation and TDU. Results: The VBDN, MRA and cervical ultrasonographic investigation did not demonstrate differences between the groups. The TDU demonstrated that the systolic pulse velocity of the right middle cerebral artery (sensitivity=0.83, specificity=0.75; p=0.028), final diastolic velocity of the basilar artery (sensitivity=0.66; specificity=0.66; p=0.028), pulsatility index (PI) of the left middle cerebral artery (sensitivity=0.83; specificity=0.75; p=0,005), PI of the right middle cerebral artery (sensitivity=0.75; specificity=0.75; p=0.010), and the PI of the basilar artery (sensitivity=0.91; specificity=0.91; p < 0.001) were significantly higher in the diseased group compared to controls. Considering the PI of the basilar artery, we observed that the statistic power of the test was higher than 95%. Conclusion: The VBDN, MRA and cervical ultrasonographic investigation did not demonstrate significant changes in patients with VBI compared to controls. The PI of the basilar artery, measured using the TDU, demonstrated high sensitivity (91%) and specificity (91%) levels in the diagnosis of VBI when the PI was higher than 1.01

Nesta tese desenvolveram-se projetos e modelos de indutores planares para circuitos integrados de radiofrequência nas arquiteturas espiral e cross para as tecnologias CMOS AMS 0,35 ?m e IBM 0,13 ?m, visando representar o desempenho destes na faixa de frequências de corrente contínua até 90% da frequência de ressonância. A modelagem empregada utiliza um circuito elétrico equivalente com nove elementos para representar indutores, para o qual é apresentado um processo para extração dos valores dos seus componentes a partir de dados simulados ou medidos. Foi apresentada uma versão estendida da arquitetura cross original, mais flexível e tratável por algoritmos, com uma indutância 25% maior que a arquitetura espiral de mesma área. Utilizou-se planejamento de experimentos para elaborar conjuntos de amostras de indutores com dimensões geométricas variadas nas arquiteturas e tecnologias estudadas, para os quais desenvolveu-se um conjunto de algoritmos específicos para o projeto dos indutores a partir de suas dimensões. A simulação eletromagnética do layout de cada amostra gerou os resultados empregados no desenvolvimento do processo de extração dos valores dos componentes do circuito equivalente, os quais foram relacionados às dimensões geométricas dos indutores através de equações de projeto elaboradas por meio de análise de regressão multivariada e modelos lineares generalizados. Tanto o processo de extração dos valores dos componentes, como as equações de projeto foram validados estatisticamente pela comparação dos resultados das simulações dos respectivos circuitos equivalentes com os resultados das simulações eletromagnéticas dos layouts dos indutores em cada arquitetura e tecnologia, demonstrando a correspondência entre estes. Discrepâncias observadas em alta frequência entre os resultados de simulação eletromagnética dos indutores e seus respectivos circuitos equivalentes são associados a limitações do modelo de circuito usado, que não considera os fenômenos de correntes de Foucault (correntes de turbilhonamento) e efeito pelicular. O processo de modelagem desenvolvido, devido a sua generalidade, pode ser aplicado ao desenvolvimento de outros modelos de circuito elétrico para indutores, ou mesmo para modelagem de outros componentes passivos para circuitos integrados, como capacitores, resistores e transformadores. / In this thesis were developed designs and models for planar inductors for radiofrequency integrated circuits in the spiral and cross architectures for AMS 0.35 ?m and IBM 0.13 ?m CMOS technologies, aiming to represent the inductors performance in the frequency range of direct current up to 90% of resonant frequency. The employed modeling used an equivalent circuit for inductors with nine elements, for which a process for extracting the values of its components from simulated or measured data is presented. An extended version of the original cross architecture was presented, more flexible and treatable by algorithms, with an inductance 25% larger than the spiral architecture of the same area. Design of experiments was used to elaborate sets of inductor samples with different geometric dimensions in the studied architectures and technologies. Algorithms were developed to design the layout of each inductor considering its architecture and specific dimensions. The layout electromagnetic simulation of each sample generated the results used in the process developed for extracting the values of the components of the equivalent circuit model, which were related to the geometric dimensions of the inductors through design equations elaborated by multivariate regression analysis and generalized linear models. Both the component extraction process and the design equations were statistically validated by comparing the simulation results of the respective equivalent circuit models with the results of the electromagnetic simulations of the inductor layouts in each architecture and technology, demonstrating matching between them. Observed discrepancies at high frequency between the electromagnetic simulation results for the inductors and their respective equivalent circuits are associated with limitations of the circuit model used, which does not consider eddy currents and skin effect phenomena. The modeling process developed, due to its generality, can be applied to the development of other electric circuit models for inductors, or even to model other passive components for integrated circuits, such as capacitors, resistors and transformers.

O estudo da microestrutura e dinâmica molecular de polímeros conjugados é de grande importância para o entendimento das propriedades físicas desta classe de materiais. No presente trabalho utilizou-se técnicas de ressonância magnética nuclear em baixo e alto campo para elucidar os processos de dinâmica molecular e cristalização do polímero Poly(3-(2&rsquo;-ethylhexyl)thiophene) - P3EHT. O P3EHT é um polímero modelo para tal estudo, pois apresenta temperatura de fusão bem inferior a sua temperatura de degradação. Esta característica permite acompanhar os processos de cristalização in situ utilizando RMN. Além disso, sua similaridade ao já popular P3HT o torna um importante candidato a camada ativa em dispositivos eletrônicos orgânicos. O completo assinalamento do espectro de 13C para o P3EHT foi realizado utilizando as técnicas de defasamento dipolar e HETCOR. Os processos de dinâmica molecular, por sua vez, foram sondados utilizando DIPSHIFT. Observou-se um gradiente de mobilidade na cadeia lateral do polímero. Além disso, os baixos valores de parametros de ordem obtidos em comparação a experimentos similares realizados no P3HT na literatura indicam um aparente aumento no volume livre entre cadeias consecutivas na fase cristalina. Isso indica que a presença do grupo etil adicional no P3EHT causa um completo rearranjo das moléculas e dificulta seu empacotamento. Constatou-se ainda pouca variação das curvas de DIPSHIFT para os carbonos da cadeia lateral como função do método de excitação utilizado, o que aponta para um polímero que apresenta cadeia lateral móvel mesmo em sua fase cristalina. Os dados de dinâmica molecular foram corroborados por medidas de T1, T1&rho; e TCH. Utilizando filtros dipolares em baixo campo observou-se três temperaturas de transição para o P3EHT: 250 K, 325 K e 350 K. A cristalização desse material é um processo lento. Verificou-se que o mesmo pode se estender por até até 24h a temperatura ambiente. Mudanças no espectro de 13C utilizando CPMAS em alto campo indicam um ordenamento dos anéis tiofeno (empacotamento &pi; &ndash; &pi;) como o principal processo de cristalização para o P3EHT. / The study of the microstructure and molecular mobility of conjugated polymers is of the utmost importance for the understanding of the physical properties of this class of materials. In the current work we employed nuclear magnetic resonance techniques to shed light into the processes of molecular dynamics and crystallization of the polymer Poly(3-(2&rsquo;-ethylhexyl)thiophene) - P3EHT. The P3EHT is a model polymer for such a study since it displays a melting temperature well below it&rsquo;s degradation temperature, this allowed us to probe the crystallization process in situ using NMR. Furthermore it&rsquo;s similarity to the already popular P3HT makes it a good candidate to active layer in organic electronic devices. A complete assignment of the 13C spectrum was achieved for the P3EHT, using the dipolar dephasing and HETCOR techniques. The molecular movements were probed by DIPSHIFT. We observed a mobility gradient along the side-chain of the material. The low values obtained for the order parameter in comparison to similar experiments done on the P3HT on the literature indicate a apparent increase in the free volume between consecutive chains in the crystalline phase, this is a strong indicative that the addition of the ethyl group to the repetitive unit strongly rearranges the molecules, difficulting packing. Moreover the depth of the DIPSHIFT curves for the side-chain carbons at half the rotor period don&rsquo;t seem to be a function of the excitation method employed, this points to a polymer that is throughout mobile, i.e. that has carbons with a high degree of mobility even in it&rsquo;s crystalline phase. This results were corroborated by measurements of T1, T1&rho; e TCH. Employing dipolar filters at low field three transition temperatures were observed: 250 K, 325 K and 350K. The crystallization of the P3EHT is a slow process. We found that it took up to 24h for the material to fully recrystallize from the melting at room temperature. Changes in the 13C CPMAS spectra at high fields indicate a ordering of the thiophene rings (&pi; &ndash; &pi; stacking) as the primary method for the crystallization in the P3EHT.

As imagens de ressonância magnética ponderadas por difusão retratam a difusividade de moléculas de água presentes em tecidos biológicos. Em estruturas biológicas altamente organizadas e compactas como fibras nervosas e musculares, a difusividade é maior na direção paralela às fibras do que perpendicularmente às mesmas. Essa propriedade permite a reconstrução digital das trajetórias das fibras, técnica denominada tractografia, representando uma das poucas formas não invasivas de investigação da conectividade anatômica e organização estrutural do cérebro e do coração. A metodologia de tractografia mais difundida faz uso da integração numérica da direção principal de difusividade para reconstruir essas trajetórias. Porém, esta técnica apresenta problemas como o erro intrínseco a métodos de integração numérica e o erro associado a regiões de incerteza nos dados de difusividade. Uma metodologia considerada mais robusta consiste da modelagem da tractografia como a simulação de um sistema de partículas. No entanto, tal metodologia possui diversos parâmetros que precisam ser otimizados para cada caso e apresenta alta complexidade computacional. Esta dissertação apresenta uma metodologia de tractografia global baseada em sistema de partículas, mas com custo computacional reduzido pois evita passos desnecessários da otimização para reconstrução das trajetórias. Avaliamos sua acurácia em conjuntos de dados com graus de complexidade crescentes utilizando imagens sintéticas de difusão construídas digitalmente e em imagens reais de difusão do miocárdio humano. Nesses testes foram observadas reduções no consumo de tempo e maior acurácia para metodologia global apresentada com relação às descritas na literatura. Essa metodologia possui o potencial de evidenciar a organização e arquitetura de diversos tecidos do corpo humano com maior fidelidade e menor tempo de reconstrução. / The diffusion magnetic resonance imaging portray the diffusivity of water molecules present on biological tissues. High organized and compact biological structures like neuronal fibres and muscles present higher diffusivity parallel to the fibres than perpendicular to those. This property allows the digital reconstruction of fibres trajectories, technique named tractography, being one of the few non invasive ways of investigation of the anatomical connectivity and structural organization of the brain and heart. The most common tractography methodology uses numerical integration following the main diffusion direction in order to reconstruct trajectories. Yet, this technique is prone to intrinsic error to numeric integration and the error associated to uncertainty regions on diffusion data. A methodology considered more robust to such problems consists on modelling tractography as a particle system simulation. However, such methodology has several parameters that require fine tuning for each case and has a high computational complexity. This dissertation presents a global tractography methodology based on particle system but at lower computational cost because of the avoidance of unnecessary optimization steps on trajectory reconstruction. We evaluate its accuracy on synthetic diffusion datasets of increasing complexity and on real human cardiac diffusion images. Theses tests evidence reduced time consumption and increased accuracy for the presented methodology compared to the ones described in the literature. This methodology has the potential to reveal the organization and architecture of several tissues from the human body with higher fidelity and lower reconstruction time.

O presente trabalho tem como objetivo geral a consolidação dos esforços iniciados anteriormente em nosso grupo para a utilização de marcação de spin sítio dirigida aliada à técnica de ressonância magnética eletrônica pulsada, em particular, ressonância dupla elétron-elétron (DEER), para medidas de distâncias entre sondas inseridas em moléculas biológicas. Como objetivo específico, interessa-nos a obtenção de informações estruturais de dois peptídeos pertencentes ao domínio de fusão da glicoproteína Spike do coronavírus causador da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS) quando de sua ligação em modelos de membranas biológicas. Valemos-nos de uma abordagem conjunta envolvendo técnicas espectroscópicas, calorimétricas e computacionais para monitorarmos mudanças conformacionais nos peptídeos, suas conformações mais representativas e seus efeitos sobre a estrutura das membranas modelo. Os experimentos de calorimetria mostraram que os peptídeos perturbam fortemente o comportamento termotrópico de vesículas constituídas por fosfolipídios zwiteriônicos e negativamente carregados, sendo o efeito mais significativo na presença de lipídios negativos. Não somente a carga, mas também a estrutura da cabeça polar dos lipídios parece ter contribuição importante para a energética da interação. Os experimentos de dicroísmo circular mostraram que os peptídeos possuem alta flexibilidade conformacional, adotando diferentes estruturas secundárias em ambientes diversos. Uma mistura de conformações do SARSFP coexiste em solução aquosa e nos modelos de membranas, sugerindo alta plasticidade estrutural. Este peptídeo possui, ainda, alta capacidade de auto-associação e forma estruturas &beta; e/ou agregados &beta; regulares. Já o peptídeo SARSIFP adquire estrutura predominantemente &alpha;-helicoidal em micelas, estruturas &beta; em lipossomos e conformações irregulares em água. Em particular, este peptídeo parece se ligar às membranas na forma de &alpha;-hélices, mas adquirir estruturas &beta; em alta concentração. A flexibilidade conformacional dos peptídeos também foi estudada por dinâmica molecular (DM). Hélices, estruturas &beta;, voltas, dobras e estruturas irregulares são visitadas durante as trajetórias dos dois peptídeos, mas o SARSIFP apresenta menor flexibilidade estrutural. O perfil de energia livre apresentado consiste de uma superfície plana, larga e rasa, sem grandes barreiras energéticas separando os diferentes estados conformacionais. A energia térmica à 300 K é suficiente para visitar boa parte do espaço conformacional acessível aos peptídeos ao longo dos parâmetros de ordem escolhidos. Por fim, obtivemos informações estruturais de análogos paramagnéticos dos peptídeos duplamente marcados com radicais nitróxidos quando em diferentes solventes e miméticos de membranas, além de estudarmos a oligomerização de derivados unicamente marcados. As distribuições de distâncias recuperadas dos sinais de DEER mostram que o SARSIFP adota primariamente &alpha;-hélices na presença dos miméticos, com provável formação de estruturas &beta; na presença de micelas negativas. Para o SARSFP, uma larga distribuição de distâncias foi encontrada em todos os miméticos de membranas, refletindo a coexistência de conformações provavelmente bem compactas. Análogos unicamente marcados dos peptídeos ainda revelaram alta capacidade de formação de oligômeros em SDS-d25. Os resultados obtidos com esse conjunto de técnicas permitiram avanços consideráveis sobre as conformações adotadas pelos peptídeos nas diversas situações, o que pode revelar informações importantes acerca dos passos iniciais do mecanismo de fusão com membranas da glicoproteína Spike do coronavírus causador da SARS. / This thesis has the general goal of consolidating in our group the use of site directed spin labeling along with pulsed electron spin resonance, in particular double electron-electron resonance (DEER), for distance measurements in biological molecules. Our specific goal is to obtain structural information on two peptides belonging to the fusion domain of the spike glycoprotein from the SARS coronavirus when in the presence of membrane model systems. We used a joint approach involving spectroscopic, calorimetric, and computational techniques to monitor conformational changes in the peptides, their most representative conformations and their effects on the structure of model membranes. Calorimetric results showed that the peptides strongly perturb the thermotropic behavior of zwitterionic and negatively-charged lipid vesicles, with the largest effects seen with the later. Not only the charge, but also the lipid headgroup structure seems to be relevant for the energetics of the interaction. Circular dichroism experiments showed that the peptides present high conformational flexibility, assuming different secondary structures in diverse environments. A mixture of conformation of SARSFP coexists in aqueous solutions and in the membrane models, suggesting large structural plasticity. This peptide also showed high auto-association tendency forming &beta; structures and/or regular &beta; aggregates. On the other hand, the SARSIFP peptide is predominantly an &alpha;-helix when in micelles, &beta; structures in lipossomes, and assumes irregular conformations in water. In particular, this peptide seems to bind to membranes as an &alpha;-helix, transitioning to &beta; structures in high concentrations. The conformational flexibility of the peptides was also studied by molecular dynamics (MD). Helices, &beta; structures, turns, hairpins and irregular structures are visited during the trajectories of both peptides, but SARSIFP presents less structural flexibility. The free energy profile is consistent with that of a plane, broad and shallow surface, without large energetic barriers separating the different conformational states. The thermal energy at 300 K is sufficient to make the peptides visit most of the conformational space accessible for a certain choice of order parameters. Lastly, we obtained structural information from paramagnetic analogs of the peptides, which were doubly-labeled with nitroxide radicals, in different solvents and membrane mimetics. We also studied the oligomerization process of singly-labeled analogs. The distance distributions determined from the DEER traces showed that SARSIFP adopts a primarily &alpha;-helix conformation in the presence of the mimetics, with the formation of &beta; structures in the presence of negative micelles. DEER results for SARSFP showed a broad distribution of distances in all membrane mimetics, thus reflecting the coexistence of compact conformations. Singly-labeled analogs revealed the high tendency of formation of oligomers in SDS-d25. Our results allowed us to make considerable progress in understanding the conformations of the peptides in the conditions under investigation, which contributed with relevant information on the early steps of the membrane fusion mechanism carried out by the spike glycoprotein from the SARS coronavirus.

O objetivo deste trabalho foi melhorar a relação sinal-ruído de um sistema de imagens por ressonância magnética nuclear (TORM 005), através do desenvolvimento de bobinas de recepção mais eficientes, de circuitos de sintonia balanceados, circuitos de desacoplamento de potência para as bobinas receptoras e da melhoria do ambiente eletromagnético no qual os transdutores trabalham. Para isso, houve necessidade de se modificar a blindagem eletromagnética interna ao TORM 005 e incorporar filtros nas linhas de sinal mais críticas para o sistema. Novas bobinas para imagem foram desenvolvidas, melhorando a relação sinal-ruído e permitindo a execução de exames clínicos de diversas anatomias com qualidade superior. Sistemas de sintonia balanceados para as bobinas foram estudados e implementados, garantindo uma redução nas perdas destas bobinas devido a presença de um paciente em seu interior e permitindo uma maior reprodutibilidade da sintonia delas quando um paciente é substituído por outro. Circuitos para proteção da entrada do receptor e para desacoplamento da bobina receptora durante os pulsos de RF na transmissão foram desenvolvidos, construídos e incorporados ao TORM 005. O conjunto destas implementações garantiram ao TORM 005 uma melhora na relação sinal-ruído, na confiabilidade de operação e na reprodutibilidade dos resultados e conseqüentemente uma melhor qualidade da imagem,, o que tem permitido o uso constante do aparelho para aplicações clínicas e no desenvolvimento de novos trabalhos relacionados com imagem por RMN em ultra-baixo campo magnético. / The aim of the present work was to optimize the signal to noise ratio in our NMR imaging system (TORM 005) by improving transducers\' reception quality through better designed coils, balanced tuning circuit for this coils and power decoupling circuits and by reducing interference from the electromagnetic environment. For this purpose, we had to modify the internal electromagnetic shielding and incorporate line filters in the more critica1 signal paths. Also, new types of coils were developed, improving the signal to noise ratio, and allowing us to make clinical exams with superior quality for severa1 anatomies. Balanced circuits for tuning and matching of the coil were studied and built, allowing a reduction of the coil losses because patient\'s load. This produced a more reliable coil tuning after positioning each new patient. Circuits to avoid the receiver input overload and decoupling circuits for the isolation of receiver coils from excitation coil were designed and incorporated to the TORM 005. All these alterations of our imaging system (TORM 005) contributed to a significant improvement in the signal to noise ratio, reliability and reproducibility of the system. This permitted to operate the system routinely for clinical applications, research and development in the area of ultra low magnetic field tomography.

Garantir a qualidade da carne bovina produzida no Brasil tem sido uma preocupação dos produtores, pois contribui para aumentar a exportação e o consumo interno do produto. Por isso, tem-se pesquisado novos métodos que analisam e garantam a qualidade da carne, de forma rápida, eficiente e não destrutiva. A ressonância magnética nuclear (RMN) tem se destacado como uma das técnicas de controle de qualidade de carne. Neste trabalho as redes neurais artificiais estão sendo utilizadas para o reconhecimento de padrões dos dados de ressonância magnética nuclear oriundos de carne bovina. Mais especificamente, os respectivos dados têm sido utilizados por uma rede perceptron multicamadas para a extração de características da carne bovina, possibilitando a classificação do grupo genético e do sexo dos animais a partir de uma amostra da referida carne. Os resultados dos experimentos são também apresentados para ilustrar o desempenho da abordagem proposta. / Guaranteeing the quality of the bovine meat produced in Brazil has been a concern of the producers because it contributes to increase the export and the domestic consumption of the product. Therefore, new methods have been researched that analyze and guarantee the quality of the meat in a fast, efficient and non destructive way. Nuclear magnetic resonance (NMR) has been highlighted as one of the techniques of meat quality control. In this work study artificial neural networks are being used for pattern recognition from data obtained by the resonance equipment, originating from bovine meat. More specifically, the respective data have been used by a multilayer perceptron network for extraction of bovine meat characteristics, making possible the classification of both genetic group and animal sex starting from a single meat sample. Several results of experimental tests are also presented to illustrate the performance of the proposed approach.

Apesar dos avanços recentes na tecnologia dos aparelhos de ressonância magnética (RM) permitirem a aquisição de imagens de alta resolução, ainda não é possível delinear de forma confiável os limites entre regiões de diferentes citoarquiteturas baseando-se somente nesta modalidade. As imagens de histologia são mandatórias quando se necessita saber o limite exato entre diferentes regiões neuroanatômicas. Contudo, o processamento histológico inevitavelmente causa grandes deforma¸coes no tecido, o que torna a compara- ção direta entre as duas modalidades inviável. Os estudos de neuroimagem/neuroanatomia que necessitam de comparação com a histologia devem necessariamente incluir uma etapa de alinhamento entre as duas modalidades; tarefa que muitas vezes acaba sendo realizada manualmente. Entretanto, o registro manual ´e demorado e pouco acurado, se tornando inviável quando os exames de histologia geram centenas de imagens. Este trabalho propõe um método para registro de imagens de histologia e RM, composto por um conjunto de recomenda¸coes para o preparo das imagens cujo objetivo ´e otimizá-las para o registro; e por uma pipeline computacional capaz de registrar as imagens consideradas. O trabalho aqui descrito foi desenvolvido primeiramente com o intuito de registrar imagens de espécimens de hipocampo provenientes do projeto CINAPCE e, posteriormente, para registro de imagens de encéfalo inteiro provenientes do Banco de Cérebros da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. A pipeline computacional foi testada com sucesso em imagens reais de dois encéfalos inteiros. A avaliação quantitativa dos registros realizados foi feita comparando segmenta¸coes manuais do hipocampo direito, núcleo caudado esquerdo e ventrículos laterais superiores, realizadas no volume de RM e da histologia registrada. A quantificação do resultado foi feita através do cálculo das métricas coeficiente de Dice (CSD) e distancia espectral ponderada (DEP) sobre as segmentações. A pipeline obteve um CSD médio de aproximadamente 0,77 e um DEP médio de aproximadamente 0,003. Os resultados mostraram que o método foi capaz de registrar as imagens de histologia nas respectivas imagens de RM exigindo interação mínima com o usuário. / Although latest advances in MRI technology have allowed the acquisition of higher resolution images, reliable delineation of cytoarchitectural boundaries is not yet possible based solely on that modality. Histological images are regularly required to locate the exact limits between neuroanatomical structures. Histological processing is nevertheless prone to cause a high amount of tissue distortion, which prevents direct comparison between the two modalities. Neuroimage/neuroanatomy studies that require direct comparison between histology am MRI must include a registration step. Such task is usually manually performed, but that becames infeasible for large histology volumes. Moreover, manual registration is time consuming and inaccurate. This thesis proposes a set of tissue processing recommendations aiming at optimizing the registration proccess, together with a computational pipeline for registering histology to MRI. The herein described work was initially designed to proccess hippocampi specimens from the CINAPCE project and posteriorly improved to process full brain images from the Brain Bank of the Brazilian Aging Brain Study Group. The pipeline was tested on two full brain histology volumes from the Brain Bank of the Brazilian Aging Brain Study Group. Results were assessed by comparison of manual segmentations of the left caudate nucleus, right hippocampus and superior lateral ventricles, performend on both MRIs and registered histology volumes. Quatitative evaluation was performed by computing the Dice coeficient (DC) and normalized weighted spectral distance (WESD) on the segmentations. The pipeline precessing yielded mean DC of 0.77 and mean WESD of 0.0033. The described method was able to sucessfuly register histology to their corresponding MRI volumes with minimal user interaction.

Na presente dissertação investigou-se sistemas colestéricos liotrópicos induzidos e intrínsecos. Colestéricos induzidos por adição de pequenas quantidades de colesterol, em liomesofases à base de Laurato de Potássio (LK), foram estudados por RMN de 2H e microscopia óptica sob luz polarizada. A comparação dos perfis de ordem obtidos para liomesofases colestéricas induzidas, através de RMN de 2H de cadeias perdeuteradas de LK, com aqueles correspondentes a mesofases normais, mostrou a ausência de grandes distorções micelares, o que indica que o principal responsável pela colestericidade do sistema deve ser uma distribuição assimétrica de carga na superficie micelar. As amostras colestéricas induzidas tipo II apresentaram o padrão \"chevron\" esperado ao microscópio polarizado, após serem submetidas à ação de H<sub<o paralelo à superfície do capilar de paredes paralelas. Quando a estas liomesofases aplicou-se um campo Ho normal ao plano da cela, observou-se uma textura focal-cônica. Os padrões obtidos ao microscópio polarizado para as liomesofases colestéricas induzidas tipo I, submetidas à campo magnético, mostraram a existência de dois tempos de orientação. O primeiro devido ao alinhamento da hélice perpendicular a Ho e o segundo devido ao desenrolamento da superestrutura helicoidal. As liomesofases colestéricas intrínsecas se basearam no anfifílico N-Lauroil-Serinato de Potássio (NLSK) na forma levo. Este foi obtido pela acilação do amino-ácido correspondente, havendo retenção de configuração pelo produto. Todas mesofases obtidas foram caracterizadas por RMN de 2H da HDO e Microscopia Óptica. Estudos de microscopia sob luz polarizada, desenvolvidos em fases colestéricas intrínsecas do tipo I, expostas a campos magnéticos, corroboraram a hipótese de dois tempos de orientação estabelecido para as fases colestéricas induzidas, caracterizando definitivamente o sistema como colestérico. A caracterização de liomesofases colestéricas intrínsecas do tipo II foi feita por técnicas de RMN de 2H. Estas mesofases, após orientadas em campo magnético, apresentaram uma nova textura colestérica ao microscópico polarizado, diferente do padrão chevron esperado. Esta nova textura pode ser explicada pelas teorias de disclinações desenvolvidas para cristais líquidos termotrópicos, em especial para os colestéricos. Adicionalmente, verificou-se que a forma racêmica do anfifílico (d,1-NLSK) conduziu a mesofases \"nemáticas\". / Induced and intrinsic cholesteric lyotropic mesophases were studied in the present dissertation. Induced cholesteric lyomesophases based on potassium laurate (KL) system, with small amounts of cholesterol added, were studied by deuterium NMR and by polarizing microscopy. Order profiles obtained from deuterium NMR of KL perdeuterated chains in both induced cholesteric and normal mesophases were compared. The similarity of the profiles indicates that great distortions in micelles should not be present and an interaction between micelles with assyrnetric distribution of charges in their surfaces be responsible for the cholestericity of the system. The induced cholesteric type II samples presented the usual \"chevron\" pattern, when observed at the polarizing microscope after exposition to a magnetic field parallel to the capillar cell surface. When a field normal to the cell was applied a focal-conic texture was observed. For type I induced cholesteric mesophases, the patterns observed at the polarizing microscope indicated the existence of two orientational times in the magnetic field. The first is due to the alignment of the helix perpendicularly to the field and the second to the untwisting of the helicoidal structure. The intrinsic cholesteric lyotropic mesophases were based on the amphiphile potassium N-lauroyl-serinate (KNLS) in the resolved levo form. This compound was synthesized by acilation of the correspondent resolved amino-acid, with retention of configuration. All of obtained mesophases were characterized by deuterium NMR of the HDO and by optical microscopy under polarized light. The study of the type I intrinsic cholesteric mesophase at the polarizing microscope corroborated the hypothesis of two orientational times in magnetic field above mentioned for the induced cholesteric phases, and characterized the cholestericity of this system. Type II intrinsic cholesteric lyomesophase was characterized by deuterium NMR. Oriented samples of this mesophase when observed at the polarizing microscope showed a new cholesteric texture, different from the usual chevron pattern. The new texture was explained by the use of the theory of disclinations developed for thermotropic liquid crystals, specially for cholesteric type. Additionaly, it was verified that the racemic form of the amphiphile (d,l-KNLS) yielded \"nematic\" mesophases.

INTRODUÇÃO: O diagnóstico diferencial entre cistadenomas serosos (CAS) e neoplasias císticas mucinosas (NCM) é essencial, pois os CAS são benignos e o tratamento em geral é conservador, ao passo que as NCM são pré-malignas (ou malignas) e devem ser ressecadas. A sobreposição de características de imagem não é incomum, portanto métodos auxiliares não-invasivos podem ser úteis na diferenciação entre elas. OBJETIVOS: Apresentar casuística de CAS e NCM estudados por ressonância magnética aplicando critérios diagnósticos morfológicos tradicionais e avaliar a quantificação da intensidade de sinal (IS) nas ponderações T1 e T2 (ambas com supressão de gordura) e do coeficiente de difusão aparente (ADC) na diferenciação entre estes tipos de lesões císticas pancreáticas (LCP). MATERIAIS E MÉTODOS: As LCP foram avaliadas quanto à loculação, paredes e presença ou não de cicatriz central, septos grosseiros e componentes sólidos. Foram feitas, ainda, avaliações qualitativa e quantitativa da IS nas ponderações T1 e T2, comparando as LCP com o parênquima pancreático (PP), bem como avaliação quantitativa do ADC. RESULTADOS: Dois radiologistas estudaram 9 CAS e 8 NCM de forma independente, sendo observada correlação perfeita entre eles quanto às avaliações morfológica e qualitativa da IS. Não houve diferença significativa entre os grupos de CAS e NCM na comparação das variáveis quantitativas da IS nas ponderações T1 e T2, bem como da razão ISLCP/ISPP e dos valores de ADC. CONCLUSÃO: Quanto à morfologia, a classificação do aspecto cístico (microcística, macrocística ou unilocular) foi a variável que apresentou a maior associação com os grupos, sendo, portanto, importante na definição diagnóstica. A quantificação da IS nas ponderações T1 e T2, assim como a medida do ADC das LCP, não permitiram a diferenciação das neoplasias císticas pancreáticas serosas e mucinosas. / INTRODUCTION: Differential diagnosis between serous cystadenomas (SCA) and mucinous cystic neoplasms (MCN) is essential, since SCA is benign and treatment is generally conservative, whereas MCN is premalignant (or malignant) and should be resected. The overlapping of imaging features is not uncommon, so non-invasive aids may be useful in differentiating between them. OBJECTIVES: To present a SCA and MCN caseload using magnetic resonance imaging traditional morphological diagnostic criteria and to evaluate the quantification of signal intensity (SI) in T1 and T2 weights (both with fat suppression) and the apparent diffusion coefficient (ADC) in differentiation between these types of pancreatic cystic lesions (PCL). MATERIALS AND METHODS: PCL were evaluated for loculation, walls and presence of central scar, coarse septa and solid components. Qualitative and quantitative SI assessments were also performed in T1 and T2 weights, comparing PCL with pancreatic parenchyma (PP), as well as ADC quantitative evaluation. RESULTS: Two radiologists studied 9 SCA and 8 MCN independently, with a perfect correlation between morphological and qualitative IS scores. There was no significant difference between the SCA and MCN groups when comparing the quantitative IS variables in the T1 and T2 weights, as well as the SIPCL/SIPP ratio and the ADC values. CONCLUSION: As to morphology, the classification of the cystic aspect (microcystic, macrocystic or unilocular) was the variable that presented the greatest association with the groups, being therefore important in the diagnostic definition. The quantification of SI in the T1 and T2 weights, as well as the ADC measurement of the PCL, did not allow the differentiation of serous and mucinous pancreatic cystic neoplasms.