Considerando que a batata é o terceiro produto alimentar mais importante no mundo é necessária sua preservação e adaptação para as diferentes comunidades e condições ambientais do planeta, pois a consequência da redução da produção desse alimento pode ser a fome em todo o mundo. Um potecial causador desse problema é o aquecimento global, que é cada vez mais aceito pela ciência e as mudanças climáticas que vêm acontecendo no planeta. Alguns estudos sobre o efeito do aquecimento global e também mais especificamente do estresse hídrico sobre a cultura da batata estão sendo realizados, e são analisados os efeitos sobre cada parte da planta, como folhas, brotos, raízes, etc, porém o estudo sobre a raiz da batata é realizado de forma invasiva, ou seja, é necessário remover a planta do substrato. Nesse trabalho, apresentamos uma técnica para o estudo dos efeitos do estresse hídrico sobre a raiz da batata de forma não invasiva, portanto, os estudos serão realizados sem a remoção da planta do substrato. Dessa forma, poderão ser acompanhados os efeitos do estresse hídrico na planta em todos os estádios do desenvolvimento. Além disso, pode-se acompanhar o crescimento natural da raiz, diferentemente de outros modelos de estudo. A análise foi realizada com amostras da cultivar Ágata, plantadas em substrato sem substâncias paramagnéticas, e para isso foi utilizada a cultura hidropônica. Foram realizadas Imagens de Ressonância Magnética e em seguida um processamento e quantificação das imagens através da ferramenta matemática Multifractal. A técnica mostrou-se promissora para esse estudo, pois parâmetros multifractais mostraram-se sensíveis ao estresse hídrico, portanto, poderão ser realizados futuros estudos em outras cultivares de batata sob efeito do estresse hídrico. / Considering that potato is the third most important food product in the world, it is necessary its preservation and adaptation to different communities and environmental conditions on the planet, because the consequence of reducing the production of that crop may be the hunger of people around the world. With global warming, which is increasingly more accepted by science, and the climate changes that are happening on the planet it is necessary to generate new genotypes more resistant to these changes, as well as the generation of varieties suitable for tropical climates. Some studies on the effect of global warming and also more specifically on water stress on potato crops are being conducted. In these studies, one analyze the effects on every part of the plant, such as leaves, shoots, roots, etc., but the study on potato root is conducted invasively, i.e., to observe the result is necessary to remove the plant from the substrate. In this work, we present a technique for studying the effects of water stress on the potato root in a noninvasively way, therefore, various studies may be performed without requiring the removal of the plant from the substrate. Thus, the studies may accompany the effects of water stress on the plant at all stages of development. In addition, this tool allows the observation and monitoring of the natural growth of the root, unlike the other study designs. The analysis was performed with samples of cultivar Agata, planted in cups with substrate containing no paramagnetic substances, and to make this possible hydroponic culture was used. Magnetic Resonance Imaging studies were performed followed by processing and quantification of the images obtained through the mathematical tool Multifractal . The technique has shown promising for this study because multifractal parameters were sensitive to water stress, so future studies can be conducted in other potato cultivars under effect of water stress.

O traumatismo cranioencefálico é a principal causa de retardo de desenvolvimento neuropsicomotor adquirido na infância. O presente estudo tem por objetivo avaliar o desfecho neuropsicológico de longo prazo após TCE e sua associação com a gravidade do trauma, o tratamento instituído na Unidade de Terapia Intensiva e os achados tardios de ressonância magnética. Trata-se de estudo de coorte de todas as crianças e adolescentes vítimas de TCE, internadas na Unidade de Terapia Intensiva Pediátrica da Unidade de Emergência do HC-FMRP no período de 1 janeiro de 2007 a 31 de dezembro de 2011, com idade entre 6 e 16 anos no momento da avaliação. A gravidade inicial do quadro foi avaliada pela análise dos prontuários; a avaliação neurológica pela Glasgow Outcome Scale (GOS), Extended Glasgow Outcome Scale (GOSe) e King\'s Outcome Scale for Childhood Head Injury (KOSCHI), a avaliação neuropsicológica pela escala Wechsler de Inteligência para Crianças 4ª edição (WISC IV) e, por fim, exame de ressonância magnética. Foram selecionadas 25 crianças, cuja idade variou de 1 a 12 anos (mediana = 6 anos) no momento do trauma, e de 6 a 15 anos no momento da avaliação (mediana = 12 anos). Segundo a 4 gravidade, 12 pacientes tiveram TCE Grave ( 48%), 4 TCE Moderado (16%) e 9 TCE Leve (36%). O tempo de internação no CTIP variou de 1 a 21 dias (mediana = 4 dias). As causas mais comuns de trauma foram atropelamentos (36%), quedas (16%) e acidentes com carro ou moto (24%). Os pacientes foram divididos em grupo Sequela (SE) e grupo Boa Recuperação (BR), segundo a avaliação neurológica. O grupo SE apresentou menores valores dos índices psicométricos (índice de Memória Operacional (IMO), índice de organização perceptual (IOP), índice de compreensão verbal (ICV) e índice de velocidade de processamento (IVP) e quociente de inteligência total (QIT)) avaliados pelo WISC IV. Não houve associação dos achados de TC de crânio com o desfecho neuropsicológico. Dentre os pacientes do grupo BR, 60% apresentaram exame de ressonância magnética dentro da normalidade ou com alterações mínimas enquanto no grupo SE, 90% dos pacientes apresentaram exames com alterações graves. As escalas de desfecho para avaliação neurológica pós TCE mostraram-se eficazes em detectar os pacientes com alteração cognitiva e RM alterada, sendo um bom método de screening no seguimento destes pacientes. / Traumatic brain injury (TBI) is the main cause of neurodevelopmental delay acquired in childhood. This study aimed to evaluate long-term neuropsychological outcome after TBI and its association with trauma severity, treatment provided in the pediatric intensive care unit (PICU) and late magnetic resonance imaging (MRI) findings. It was a cohort study of all children and adolescents victims of TBI admitted to the PICU of Hospital das Clínicas of Ribeirão Preto Medical School, University of São Paulo from January 1st, 2007 to December 31st, 2011, who were aged 6-16 years at the time of the study. The severity of trauma was determined by analysis of medical records, neurological assessment was performed by Glasgow Outcome Scale (GOS), Extended Glasgow Outcome Scale (eGOS) and King\'s Outcome Scale for Childhood Head Injury (KOSCHI), neuropsychological assessment was performed by Wechsler Intelligence Scale for Children 4th Edition (WISC IV), and finally, patients underwent MRI.Twenty-five children aged 1-12 years (median 6 years) at the time of trauma were included. They were 6-15 years-old at the time of study evaluation (median = 12 years). Twelve (48%) patients had severe TBI, 4 (16%) had moderate TBI and 9 (36%) had mild TBI. Length of PICU stay ranged from 1 to 21 days (median = 4 days). The most common causes of trauma were pedestrians hit by vehicles (36%), falls (16%) and car or motorcycle accidents (24%). Patients were divided into Disability (DIS) and 6 Good Recovery (GR) groups, according to the neurological assessment. The DIS group showed lower values of psychometric indices, including working memory index (WMI), perceptual organization index (POI), verbal comprehension index (VCI), processing speed index (PSI), and total Intelligence Quotient (TIQ), as assessed by WISC IV.There was no association of CT scan findings with neuropsychological outcome. Sixty percent of patients in the GR group had MRI examination within the normal range or with minimal alterations while 90% of patients in the DIS group had severe MRI abnormalities. The outcome scales for neurological evaluation following TBI were effective in detecting patients with cognitive impairment and altered MRI, being a good screening method for patients\' follow-up.

Os sarcomas ósseos representam uma proporção significativa de tumores na faixa etária pediátrica, ainda apresentando um quadro desafiador devido a sua significativa taxa de morbimortalidade. Pesquisas para o desenvolvimento de novas modalidades terapêuticas e para o desenvolvimento de métodos que identifiquem características da doença que possam permitir melhor estratificação dos pacientes através de dados clinicamente relevantes para individualizar as condutas clínicas são necessárias. Dentro deste contexto surge o conceito de radiômica, que visa extrair dados clinicamente relevantes a partir de imagens médicas. Entretanto, para colocar a radiômica em prática, é necessário selecionar, nas imagens médicas, as áreas de interesse referentes às patologias estudadas, e este processo se denomina segmentação. O objetivo primário deste estudo foi avaliar a reprodutibilidade intra e inter-observador da segmentação manual de sarcomas ósseos em imagens de ressonância magnética (RM). Como objetivo secundário, foi avaliada a capacidade da segmentação semiautomática em reduzir o tempo necessário para segmentação, mantendo similaridade com a segmentação manual. O estudo foi realizado de forma retrospectiva com inclusão de pacientes com diagnóstico de osteossarcoma ou sarcoma de Ewing confirmado por estudo histopatológico e que tivessem imagens de RM realizadas no Hospital Universitário de nossa Instituição realizadas previamente a qualquer intervenção terapêutica. Três médicos radiologistas, de forma independente e às cegas em relação as demais segmentações e em relação ao resultado histopatológico, realizaram a segmentação manual dos contornos destes tumores utilizando o software 3DSlicer, permitindo que fosse realizada avaliação da reprodutibilidade interobservador. Um dos radiologistas realizou uma segunda segmentação manual dos mesmos casos, possibilitando a avaliação da reprodutibilidade intraobservador, e, ainda, uma terceira segmentação foi realizada, utilizando metodologia semiautomática, disponível no software mencionado. Para a análise estatística, foi utilizado o coeficiente de similaridade de Dice (DICE), a distância Hausdorff (DH), comparações de volumes e análises dos intervalos de tempo necessários para realização das segmentações. Os parâmetros avaliados demonstraram haver boa reprodutibilidade intraobservador, com DICE variando entre 0,83 a 0,97; e distância Hausdorff variando entre 3,37 a 28,73 mm. Também foi demonstrada boa reprodutibilidade interobservador com DICE variando entre 0,73 a 0,97; e distância Hausdorff variando entre 3,93 a 33,40 mm. A segmentação semiautomática demonstrou boa similaridade em relação à segmentação manual (DICE variando entre 0,71 a 0,96 e DH variando entre 5,38 a 31,54 mm), havendo redução significativa do tempo necessário para segmentação. Entre todas as situações comparadas, os volumes não apresentaram diferenças estatisticamente significativas (p-valor>0,05). / Bone sarcomas represent a significant proportion of tumors in the pediatric age group and they still are a challenge due to their significant morbidity and mortality rates. Reseaches are important for the development of new therapeutic modalities and for the development of methods that identify features that allow better stratification of the patients with theses diseases for individualization of their treatments. In this context emerges the concept of radiomics, which is the process of extraction of clinically relevant data from medical images. It is important to segment the areas of interest im medical images for the pratice of this process. The primary objective of this study was to evaluate the intra- and interobserver reproducibility of manual segmentation of bone sarcomas on magnetic resonance imaging (MRI). As a secondary objective, it was evaluated if the semiautomatic segmentation could be similar to manual segmentation and if the semiautomatic method could reduce the time required for segmentation. The study was performed retrospectively with the inclusion of patients with osteosarcoma or Ewing sarcoma confirmed by histopathological study and who had MRI performed at the University Hospital of our Institution prior to any therapeutic intervention. Three radiologists, independently and blindly in relation to the other segmentations and in relation to the histopathological results, performed the manual segmentation of the contours of these tumors using 3DSlicer software, allowing an interobserver reproducibility evaluation. One of the radiologists performed a second manual segmentation of the same cases, allowing the evaluation of intraobserver reproducibility. A third segmentation was performed, using semi-automatic methodology, available in the mentioned software. For the statistical analysis, Dice similarity coefficient (DICE), Hausdorff distance (DH), comparisons between volumes and time intervals for segmentations were used. The parameters evaluated demonstrated a good intraobserver reproducibility, with DICE ranging from 0.83 to 0.97 and Hausdorff distance ranging from 3.37 to 28.73 mm. Good interobserver reproducibility was also demonstrated with DICE ranging from 0.73 to 0.97 and Hausdorff distance ranging from 3.93 to 33.40 mm. Semiautomatic segmentation demonstrated good similarity to manual segmentation (DICE ranging from 0.71 to 0.96 and HD ranging from 5.38 to 31.54mm), and there was significant reduction in the time required for segmentation. Among all the situations compared, the volumes did not present significant statistical differences (p-value> 0.05).

A ressonância magnética (RM) tem sido amplamente utilizada no diagnóstico por imagem de alterações de glândulas salivares. No entanto, a presença de aspectos similares nas imagens com técnicas convencionais de RM dificulta a distinção do diagnóstico entre patologias inflamatórias e neoplásicas. O objetivo deste estudo foi comparar valores dos coeficientes de difusão aparentes (ADC - Apparent Diffusion Coefficient) de imagem ponderada em difusão (DWI - Difusion Weighted Imaging) com ressonância magnética, entre glândulas salivares normais, casos com sialoadenite e com adenoma pleomórfico das glândulas salivares maiores. Vinte e dois pacientes (totalizando 44 glândulas salivares maiores) diagnosticados com sialoadenite unilateral (em glândula parótida ou submandibular) ou adenoma pleomórfico (apenas em parótida) foram selecionados. Todas as glândulas contralaterais não afetadas também foram analisadas. Imagens de RM ponderadas em T1, T2 e DWI foram obtidas utilizando sequências de pulso spin-eco (SE) com um aparelho de ressonância magnética de 1.5 Tesla. Primeiramente, a performance diagnóstica (sensitividade, especificidade e acurácia) foi calculada para três observadores após analisarem imagens de RM e DWI, separadamente. Em seguida, os valores médios de ADC foram comparados entre os três grupos analisados (glândulas normais contralateral, sialoadenite e adenoma pleomórfico). O uso da DWI rendeu uma melhor performance diagnóstica em geral para todos os observadores. Além disso, casos de adenoma pleomórfico apresentaram os maiores valores de ADC do estudo. Dentro das limitações deste estudo, os resultados sugerem que DWI permite a diferenciação entre sialoadenite e adenoma pleomórfico. / Alterations of the salivary glands are usually detected by conventional magnetic resonance imaging (MRI) techniques. However, their imaging presentation may present similar aspects. The aim of this study was to compare apparent diffusion coefficient (ADC) values from diffusion-weighted MRI (DWI) among normal salivary glands, cases with sialadenitis and with pleomorphic adenoma of major salivary glands. Twenty-two patients (totaling 44 major salivary glands) diagnosed with either unilateral sialadenitis (on either parotid or submandibular gland) or parotid gland pleomorphic adenoma were selected. Contralateral non-affected glands (normal) were also analyzed. DWI images were achieved using a spin-echo (SE) pulse sequence with a 1.5T MRI device. Mean ADC values were compared among the three groups analyzed (contralateral normal glands, sialadenitis and pleomorphic adenoma). Furthermore, diagnostic performance of MRI and DWI were calculated for three observers. DWI also presented better diagnostic performance results. In addition, cases of pleomorphic adenoma presented the highest ADC values of the study. Within the limitations of this study, the present results suggest that DWI allows for differentiation between parotid sialadenitis and pleomorphic adenoma.

A visualização direta do movimento pulmonar é impossível. Os pulmões ficam apoiados na caixa torácica e, ao abri-la, os pulmões colapsam, perdendo suas funções. A única maneira de visualizar o movimento pulmonar é por meio de técnicas de imageamento. A ressonância magnética, comparada às demais formas de imageamento, é ideal para a este tipo de análise. Até o momento, a análise da respiração é feita por métodos globais, tais como espirometria e pletismografia. Desta forma, os resultados locais não podem ser avaliados. A observação do movimento pulmonar, identificando a contribuição de cada lóbulo, permitirá avaliar a eficiência no diagnóstico e tratamento de doenças pulmonares. Um grande desafio que envolve as pesquisas sobre imageamento médico é identificar se o algoritmo proposto apresenta os resultados esperados. Isto normalmente é feito pela comparação com um padrão ouro, que no trabalho em questão não está disponível, Neste trabalho, serão utilizadas sequências de imagens bidimensionais com grande redundância de informação, que serão utilizadas para validar os resultados obtidos. Este trabalho propõe um algoritmo para reconstruir a superfície diafragmática em movimento, associadas às imagens das sequências de RM coronal ou sagital. Inicialmente, todos os padrões respiratórios diafragmáticos são segmentados e um algoritmo encontra todos os registros temporais. Baseado nos registros temporais, são definidos os melhores instantes registrados e a superfície diafragmática será reconstruída. / It is impossible to visualize the lung movement directly. The lungs are sustained by the chest and collapses when opened. The only way to analyze it is by using imaging systems. The magnetic resonance, when compared to other medical imaging devices, is the ideal device for this kind of analysis. So far, the breathing analysis was evaluated globally, using spirometry or plethysmography and, as such, couldnt analyze locally. By observing the lungs movement directly, it will be possible to identify the contributions of each side of the lungs, enhancing the efficiency on diagnosis and treatment. One challenged posed on medical imaging topics is the consistency on the results of a proposed algorithm. Usually this is done by comparing with a gold standard, which is not available for this work. Several 2D sequences, with a large amount of redundancies, will be used to validate the results. This work proposes an algorithm to reconstruct the diaphragmatic surface in movement, associated with the images of MR sagittal and coronal sequences. Initially, all diaphragmatic respiratory patterns are segmented, and an algorithm finds all temporal registrations. Based on the temporal registrations, the best frames registered are defined and the lung surface is reconstructed.

Proposta: O objetivo do presente estudo foi a análise da associação entre a vascularização das metástases hepáticas, detectadas através de exames de ressonância magnética, e a progressão da doença em pacientes com câncer de mama. Casuística e Métodos: Partiu-se do rastreamento de pacientes com câncer de mama dentre todos os pacientes atendidos para exames de ressonância magnética, entre 1995 e 2002, no Hospital da Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill, USA. Foram identificadas 16 pacientes com câncer primário de mama e com metástases hepáticas, com 99 exames de ressonância magnética antes e após a terapia sistêmica. Comparando-se cada exame de ressonância magnética com o seu anterior, a doença das pacientes foi classificada em quatro diferentes status: Resposta Completa, Resposta Parcial, Doença Estável e Doença em Progressão. As metástases hepáticas foram caracterizadas como hipervasculares ou hipovasculares, de acordo com a intensidade do realce durante a fase arterial do exame de ressonância magnética. Estatisticamente, o teste exato de Fisher e o modelo de regressão logística ordinal foram usados para estimar o não ajustamento e o risco de ajustamento entre a presença de metástases hepáticas hipervasculares e a progressão da doença. Resultados: Todas as pacientes eram do sexo feminino, com uma média de idade de 51.5 anos. Na análise não ajustada, a associação entre a presença de hipervascularização nas metástases hepáticas e a progressão da doença foi, de um ponto de vista estatístico, altamente significativa (p< 0,0001). Na análise de regressão logística múltipla, a hipervascularidade de metástases hepáticas foi caracterizada como um fator preditivo independente de progressão da doença. Pacientes com lesões hepáticas hipervasculares apresentaram uma incidência 20,5 vezes maior de progressão da doença, comparadas com pacientes sem hipervascularidade (relação das probabilidades= 20,5; 95% de intervalo de confiança [5,1; 83,5], p < 0,0001). Conclusão: Os resultados de nossa análise mostram evidências de que a progressão da doença pode ser predita através da avaliação da vascularidade das metástases hepáticas pelo exame de ressonância magnética, em pacientes com metástases hepáticas de câncer de mama / Purpose: The aim of the present investigation was to evaluate the association of liver metastases vascularity, as characterized by MR imaging, and disease progression in breast cancer patients. Materials and Methods: Breast cancer patients undergoing liver MR from 1995 through 2002 were extracted from University of North Carolina at Chapel Hill\'s database. Sixteen patients with liver metastases were identified who had 99 MR imaging studies prior and after receiving systemic therapy. Based on comparison of MR imaging with the previous MR examination, disease status of patients were classified as Complete Response, Partial Response, Stable Disease, and Progressive Disease. Liver metastases were characterized as hypervascular or hypovascular based on the degree of enhancement in arterial, portal and interstitial phase after administration of contrast agent. Fisher\'s exact test and ordinal logistic regression models were used to estimate the unadjusted and risk adjusted association between the presence of hypervascular liver metastases and disease progression. Results: All patients were female, and had a median age of 51.5 years old. In unadjusted analyses the association between the presence of hypervascularity of liver metastases and disease progression was highly statistically significant (p < 0.0001). In multiple logistic regression analyses, hypervascularity of liver metastases was found to be an independent predictor of disease progression. Patients with hypervascular liver lesions were 20.5 times more likely to experience disease progression compared with patients without hypervascularity (odds ratio: 20.5; 95% confidence interval [5.1, 83.5], p<0.0001). Conclusion: Our analysis provides suggestive evidence that disease progression can be predicted through MR imaging assessment of the vascularity of liver metastases in breast cancer patients

Esclerose Múltipla (MS) é uma doença neurodegenerativa que tem ganhado grande atenção nas últimas décadas, sendo o diagnóstico por imagens de ressonância magnética (MRI) um grande aliado para a avaliação da doença.Porém, um dos principais desafios é garantir uma maior sensibilidade e especificidade para detecção de diferentes lesões no sistema nervoso central (CNS) e assim classificar as diferentes variantes da MS, auxiliando na tomada de decisão para o tratamento farmacológico. Nas últimas décadas, a técnica de imagens ponderadas por difusão (DWI), em especial a técnica de imagem por tensor de difusão (DTI), têm sido evidenciada com grande potencial para o estudo da MS, apresentando uma melhora significativa para a detecção de lesões sutis, ainda em estágios iniciais da MS. Desta forma, as técnicas de processamento de imagens estão em constante aprimoramento para que sejam adaptados às novas modalidades de aquisição de imagens. Neste estudo focamos o desenvolvimento de uma técnica de processamento digital de imagens multimodais a fim de proporcionar uma solução viável para a rotina de diagnóstico por imagem em MS. Um conjunto de 25 pacientes de uma variante de MS foi selecionado aleatoriamente do banco de imagens do HCFMRP. Três modalidades de imagens foram coletadas para a avaliação da segmentação automatica (T1, T2-FLAIR e DTI), assim como a segmentação manual do especialista para cada paciente. Três métodos de segmentação multimodal automática de lesões foram analisados (Bayesiano, Frequentista e Agrupamento) afim de analisar a sensibilidade e especificidade de detecção de lesões na substância branca aparentemente normal (NAWM). Os resultados sugerem que o método de segmentação Bayesiano apresenta maior robustes e precisão na definição tanto de lesões visivelmente contrastantes em T1 e T2-FLAIR (i.e. lesões hipo e hiperintensas) assim como lesões da NAWM evidentes nos mapas quantitativos de DTI (FA e ADC). O erro associado à técninca automática de segmentação ficou em torno de 1.51 +- 0.51 % do volume total de lesões marcadas pelo especialista. Concluímos que o uso de ferramentas multimodais de segmentação de imagens MRI alcançou patamares razoáveis de detecção de lesões de MS, tornando assim uma ferramenta computacional hábil para uso no diagnóstico clínico. / Multiple sclerosis (MS) is a neurodegenerative disease that has gained great attention in the last decades, which magnetic resonance imaging (MRI) have shown as an important tool for the disease evaluation. However, one of the main challenges is guaranteeing greater lesion detection sensitivity and specificity in the whole central nervous system (CNS) and thus classify the different variants of MS, which aids in decision making for pharmacological treatment. In the last decades, the diffusion-weighted imaging (DWI) technique, especially the diffusion tensor imaging approach (DTI), has been evidenced with great potential for the study of MS, presenting a significant improvement for the detection of lesions even in early stages of MS. Hence, the techniques of image processing are constantly improving in order to be adapted on a multimodal image evaluation. In this study, the development of a multimodal digital image processing technique to provide a viable solution to the MS imaging routine was focused. A set of 25 patients from a MS variant was randomly selected from the HCFMRP imaging database. Three MR imaging modalities were collected for the evaluation of our automatic segmentation (T1, T2-FLAIR and DTI), as well as manual segmentation of the specialist for each patient. Three methods of automatic multimodal segmentation of MS lesions were analyzed (Bayesian, Frequentist and Clustering) in order to analyze the sensitivity and specificity of lesion detection in the apparently normal white matter (NAWM). The results suggest that the Bayesian segmentation method presented greater robustness and precision in the definition of visibly contrasting lesions in T1 and T2-FLAIR (i.e. hypo and hyperintense lesions) as well as NAWM lesions that are evident in quantitative DTI (FA and ADC). The error associated with the automatic segmentation technique was around 1.51 +- 0.51 % of the total lesion volume being evaluated by the a specialist. We conclude that the use of multimodal MRI images can be used in an automatic segmentation tools, reaching reasonable levels of MS lesion detection, thus making it a useful tool for clinical diagnosis.

O fosfeto de manganês, MnP, é um composto rico em fases magnéticas, exibindo uma variedade de transições de fase. Essas transições e a estrutura das fases magnéticas têm sido objetos de muitas investigações experimentais nas últimas duas décadas. Com o campo externo aplicado ao longo dos eixos intermediário e duro (eixos b e a, respectivamente) foram estudadas as geometrias das fronteiras nos pontos onde as fases moduladas se encontram com a fase ferromagnética no diagrama de fase Temperatura vs. Campo Magnético. Este estudo, realizado por meio de medidas de suscetibilidade magnética, visa esclarecer se as fronteiras das fases encontram-se formando um ângulo ou não, pois isto pode ser um indicativo da natureza desses pontos \"triplos\". Na situação em que o campo é aplicado ao longo do eixo intermediário, mostramos que a forma com que as três fronteiras se encontram é consistente com a atribuição feita anteriormente a esse ponto, isto é, trata-se de um ponto triplo ordinário no qual as três fronteiras de fase são de primeira ordem. Para a configuração em que o campo é aplicado ao longo do eixo duro, os resultados obtidos para o diagrama de fase, na região onde as duas fases moduladas e a fase ferromagnética se encontram, são consistentes com a existência de um ponto crítico terminal de uma linha de transições de segunda ordem separando as fases moduladas. / Manganese phosphide is a rich compound in magnetic phases and exhibits a variety of phase transitions which have been the subject of many experimental investigations for more than a decade. With the external magnetic field H applied along the b and a axes (intermediate and hard axis, respectively) the geometry of the boundaries in the points where the modulated phases meet with ferromagnetic phase in the phase diagram T x H were studied. Measurements of magnetic susceptibility were realized to elucidate if the phase boundaries meet at an angle or not thus indicating the nature of these triple points. For the case of H applied along the intermediate axis it is shown that the shape in which the phase boundaries meet is consistent with the geometry of an ordinary triple point. With H parallel to the a axis the results are consistent with the existence of critical end point in which the modulated phases boundary close.

O traumatismo craniencefálico (TCE) fechado é, classicamente, um modelo de lesão neuronal e axonal monofásica, onde a destruição do parênquima, incluindo neurônios e células gliais, ocorre principalmente no momento do trauma, seguida pela degeneração Walleriana anterógrada e retrógrada nos dias subseqüentes. Há evidências de progressão da perda neuronal e axonal na fase tardia após o trauma, observada principalmente pela evolução da atrofia cerebral, secundária a vários fatores, incluindo a apoptose neuronal. Com o objetivo de testar a hipótese de que as técnicas quantitativas em ressonância magnética (RM) permitem identificar, de modo não invasivo, as variáveis biológicas que estimam a perda neuronal e axonal no cérebro relacionadas ao TCE moderado e grave e à lesão axonal difusa, na fase tardia, foram avaliados 9 pacientes, sendo 5 do sexo masculino e 4 do sexo feminino, com idades variando de 11 a 28 anos (média de 21,1 anos), que foram vítimas de TCE moderado ou grave (Escala de Coma de Glasgow menor que 12 na admissão hospitalar após o TCE) e que tiveram boa recuperação. O tempo médio entre o trauma e o exame de ressonância magnética foi de 3,1 anos (± 0,5 anos). Foram utilizados os índices ventrículo-cerebrais bifrontal (IVCF) e bicaudado (IVCC), a medida do tempo de relaxação T2, o índice de transferência de magnetização (MTR), o coeficiente de difusão aparente (ADC) e a espectroscopia de prótons multi-voxel, com o cálculo dos índices metabólicos N-acetilaspartato/creatina (NAA/Cre) e colina/creatina (Cho/Cre). Foram estudados a substância branca (SB) frontal e parietal bilateralmente, o joelho e o esplênio do corpo caloso (CC) e a substância cinzenta (SC). As médias dos valores medidos foram comparadas às de um grupo controle formado por 9 pessoas sadias, pareadas pela idade e sexo. Observou-se aumento estatisticamente significativo (p &#8804; 0,05) do IVCF e do IVCC nos pacientes, devido ao aumento ventricular secundário à atrofia subcortical; aumento no tempo de relaxação T2 na SB e no CC, que reflete o aumento da concentração de água por provável perda axonal e gliose; aumento do ADC e redução do MTR na SB e no CC, que demonstram lesão das fibras axonais mielinizadas, e redução do índice NAA/Cre no CC, indicando perda axonal. Não houve diferença estatisticamente significativa nas medidas realizadas na SC e nem no índice Cho/Cre (p › 0,05). Os resultados encontrados mostram que as técnicas quantitativas em RM foram capazes de detectar, de modo não invasivo, o dano neuronal e axonal na substância branca e no corpo caloso de cérebros humanos, secundário ao TCE moderado e grave. / Closed traumatic brain injury (TBI) is a classic model of monophasic neuronal and axonal injury, where tissue damage mainly occurs at the moment of trauma, followed by anterograde and retrograde Wallerian degeneration in the subsequent days. There are some evidences of delayed progression of the neuronal and axonal loss after TBI, mainly shown by gradual development of cerebral atrophy, due to many factors, including neuronal apoptosis. For the purpose of testing the hypothesis that quantitative magnetic resonance techniques are able to assess the biological variables which estimate neuronal and axonal loss in brain, related to moderate or severe TBI and diffuse axonal injury, nine patients (age range 11 – 28 years; mean age 21,1 years; 5 male and 4 female), who sustained a moderate or severe TBI (initial Glasgow Coma Scale less than 12), with good recovery, were evaluated in a mean of 3,1 years after trauma (± 0,5 year). The following techniques were applied: bicaudate (CVIC) and bifrontal (CVIF) cerebroventricular indexes; T2 relaxation time measurement (T2 relaxometry); magnetization transfer ratio (MTR); apparent diffusion coefficient (ADC); multivoxel proton magnetic resonance spectroscopy, using N-acetylaspartate/creatine (NAA/Cre) and choline/creatine (Cho/Cre) ratios; measured in the frontal and parietal white matter (WM) of both cerebral hemispheres, in the genu and splenium of the corpus callosum (CC) and in the gray matter (GM). The results were compared with those of a control group constituted by 9 healthy volunteers with a matched age and sex distribution. The CVIC and CVIF mean values were significantly increased (p &#8804; 0,05) in patients due to ventricular enlargement secondary to subcortical atrophy; an increase in T2 relaxation time was observed in the WM and CC, reflecting an enhancement in water concentration, probably secondary to axonal loss and gliosis; increased ADC mean values and reduced MTR mean values were found in the WM and CC, showing damage in the myelinated axonal fibers; and decreased NAA/Cre ratio mean values in the CC, indicating axonal loss. No significant differences were observed in the mean values measured at the GM or in the Cho/Cre ratio mean values (p › 0,05). These quantitative magnetic resonance techniques were able to non-invasively demonstrate the neuronal and axonal damage in the WM and CC of human brains, secondary to moderate or severe TBI.

Compreender a correlação entre as características de um catalisador particular e seu desempenho catalítico tem sido um dos principais objetos da pesquisa em catálise heterogênea a fim de usar esse conhecimento para o desenho racional de catalisadores mais ativos, seletivos e estáveis. A seletividade é um dos fatores mais importantes a ser controlado pelo desenho de catalisadores, podendo ser alcançada de diversas maneiras, levando-se em consideração mudanças do tipo estrutural, química, eletrônica, de composição, de cinética e de energia. O trabalho descrito nessa tese de doutorado compreende a síntese e caracterização de catalisadores compostos de nanopartículas de óxido de cobre, paládio e cobre-paládio e seu estudo em reações de hidrogenação e oxidação seletivas de hidrocarbonetos insaturados. Os catalisadores foram preparados através da deposição de nanopartículas dos metais cataliticamente ativos sobre suportes magneticamente recuperáveis compostos de nanopartículas de magnetita revestidas por sílica com superfícies funcionalizada com diferentes grupos orgânicos. A natureza magnética do suporte permitiu a fácil separação do catalisador do meio reacional pela simples aproximação de um ímã na parede do reator. O catalisador pôde ser completamente separado da fase líquida, fazendo com que a utilização de outros métodos de separação como filtração e centrifugação, comumente utilizados em sistemas heterogêneos líquidos, fossem completamente dispensados. Os catalisadores foram inicialmente testados em reações de hidrogenação de alquenos e alquinos. As reações de hidrogenação foram realizadas utilizando hidrogênio molecular como agente redutor, dispensando a utilização de agentes redutores mais agressivos. Os catalisadores compostos de NPs de Pd mostram excelente atividade e capacidade de reutilização na hidrogenação de cicloexeno, podendo ser utilizados em até 15 ciclos sem perda de atividade. Nas reações de hidrogenação de alquinos, os catalisadores que contêm cobre mostraram maior seletividade para a obtenção dos produtos de semi-hidrogenação, com destaque para o catalisador composto de NPs de CuPd, que não apresenta nem traços do produto de hidrogenação completa na amostra final. Esse catalisador bimetálico alia as características do paládio (elevada atividade) e do cobre (elevada seletividade) para fornecer um catalisador ativo e seletivo para a transformação desejada. Além disso, os grupos funcionais presentes na superfície do suporte catalítico mostraram influência na atividade e seletividade para a hidrogenação de alquenos e alquinos. Os catalisadores sintetizados também foram testados na reação de oxidação de cicloexeno e mostraram seletividade para a produção do composto carbonílico &#945;,&#946;-insaturado, cicloex-2-en-1-ona, que é um reagente de partida de grande interesse para a síntese de diversos materiais na indústria química. As reações de oxidação foram realizadas utilizando-se apenas O2 como oxidante primário, dispensando o uso de oxidantes tóxicos como cromatos, permanganatos ou compostos halogenados, que não são recomendados do ponto de vista ambiental. Os catalisadores sintetizados puderam ser reutilizados em sucessivos ciclos de oxidação, mostrando seletividade para a formação dos produtos alílicos em todos os ciclos. Os catalisadores foram estáveis sob as condições reacionais e não apresentaram problemas de lixiviação da espécie ativa para o meio reacional, que é comum na catálise heterogênea. Um estudo cinético mostrou que, mesmo no início da reação, o catalisador tem seletividade para a ocorrência de oxidação alílica em detrimento da reação de oxidação direta que dá origem ao epóxidos correspondente, e se mostrou condizente com o mecanismo proposto na literatura para a reação de oxidação de alquenos via radicalar. / Understanding the correlation between the characteristics of a particular catalyst and its catalytic performance has been the main goal in heterogeneous catalysis research in order to use this knowledge for the rational design of more active, selective, and stable catalysts. Selectivity is one of the most important factors to be controlled by catalyst design as it can be tuned in several ways such as by structural, chemical, electronic, compositional, kinetic and energy considerations. This PhD thesis describes the synthesis and characterization of catalysts composed of palladium, copper oxide and copper-palladium nanoparticles and their study for selective hydrogenation and oxidation reactions of unsaturated hydrocarbons. The catalysts were prepared by deposition of the catalytic active metal nanoparticles on magnetically recoverable supports comprised of magnetite and silica-coated magnetite functionalized with different organic groups. The magnetic nature of support allowed the easy separation of the catalyst from the reaction medium by the approximation of a magnet on the reactor wall. The catalyst could be completely separated from the liquid phase, making unnecessary further uses of other separation methods, e.g. as filtration and centrifugation, commonly used in heterogeneous systems. Catalysts were initially tested in hydrogenation reactions of alkenes and alkynes. The hydrogenation reactions were carried out using molecular hydrogen as reducing agent, eliminating the use of more aggressive reducing agents. The Pd NPs catalyst showed excellent activity and recyclability for up to 15 cycles of hydrogenation of cyclohexene without losing activity. In alkyne hydrogenation, the catalysts containing copper showed the highest selectivity to obtain the semi-hydrogenation products, especially the CuPd NP catalyst, which does not display any traces of the complete hydrogenated product. This bimetallic catalyst combines the best characteristics of palladium (high activity) and copper (high selectivity) to provide an active and selective catalyst for the desired transformation. The functional groups present on the support surface showed influence on the activity and selectivity for the hydrogenation of alkenes and alkynes. The synthesized catalysts were also tested in the cyclohexene oxidation reaction and showed selectivity for the carbonyl &#945;,&#946;-unsaturated compound, cyclohex-2-en-1-one, which is a starting material of great interest for the synthesis of various materials in the chemical industry. The oxidation reactions were carried out using only O2 and primary oxidant, eliminating the use of toxic oxidants such as permanganates and chromates, which are not recommended from an environmental point of view. The synthesized catalyst could be reused in successive oxidation cycles, showing selectivity for the formation of the allylic products in all cycles. The catalysts were stable under reaction conditions and there was no leaching of the active species in the reaction medium, a common problem in heterogeneous catalysis. A kinetic study showed that even at the beginning of the reaction the catalyst has selectivity for the occurrence of allylic oxidation at the expense of direct oxidation reaction that gives rise to the corresponding epoxide, which is consistent with the mechanism proposed in the literature for a radical-chain oxidation of olefins.