Este trabalho descreve técnicas de espectroscopia de alta resolução em sólidos por Ressonância Magnética Nuclear (RMN), o projeto de construção de um espectrômetro para este fim e sua avaliação experimental com a utilização deste equipamento na caracterização de amostras sólidas. O espectrômetro de alta resolução em sólidos por RMN desenvolvido, permite a utilização de técnicas de dupla ressonância, múltiplos pulsos e rotação da amostra em tomo do ângulo mágico e pode também ser utilizado para líquidos. A máxima freqüência de rotação para MAS é da ordem de 5KHz e as seqüências de dupla ressonância podem ser utilizadas pala quaisquer pares de núcleos atômicos. Os experimentos podem ser realizados com variação de temperatura de -120&#176C a + 160&#176C e o equipamento é totalmente controlado por um microcomputador Macintosh IIci. / This work describes the nuclear magnetic resonance (NMR) techniques for High Resolution Spectroscopy in Solids. Also, the construction project of a partially \"home made\" spectrometer and its applications in the characterization of solid samples are shown in detail. Our high resolution spectrometer is implemented with the double resonance multiple pulses sequences and magic angle spinning (MAS) and can be used with solid and liquid samples. The maximum spinning frequency for the MAS experiment is in excess of 5KHz, the double resonance sequences can be performed with any type of nucleus, in the variable temperature operating range with nitrogen gas: -120&#176C to +160&#176C, and is fully controlled by a Macintosh IIci microcomputer.

Mapas quantitativos de ressonância magnética (RM) têm sido propostos para quantificar a concentração in vivo de ferro no cérebro. Contudo, a especificidade destes mapas para outros metais e seus respectivos íons metálicos é pouco conhecida, limitando o diagnóstico radiológico e o estudo de doenças relacionadas com acúmulo de metais no cérebro. Propomos nesta tese avaliar a sensibilidade e a especificidade dos mapas de relaxometria (R2, R2*) e de susceptibilidade (QSM, sigla em inglês de Quantitative Susceptibility Mapping) para diferentes metais e respectivos íons paramagnéticos de encéfalos postmortem sem doença neurológica em duas condições (in situ e ex situ). Adicionalmente procuramos identificar as metaloproteinas associadas aos íons paramagnéticos detectados nos tecidos cerebrais. Por último, avaliamos a sensibilidade destes mapas quantitativos em estudos de biodistribuição de nano partículas superparamagnéticas de oxido de ferro em tecido animal e em objeto simulador. Treze sujeitos postmortem sem doença neurológica, 1 paciente postmortem com doença de Parkinson e 6 camundongos brancos swiss (2 controles e 4 injetados) foram estudados. Um idoso saudável também foi examinado para comparações in vivo e postmortem. Mapas de ressonância magnética de encéfalo de humanos e de corpo inteiro de animais foram adquiridos em um equipamento de 3T e 7T, respectivamente. Amostras de tecido cerebral dos núcleos da base e do lobo parietal de ambos hemisférios foram extraídas dos encéfalos humanos após, em média, 148 dias de fixação em solução de formaldeído 4%. A quantificação de íons paramagnéticos e de metais totais foi realizada por ressonância paramagnética eletrônica (RPE) e espectrometria de massa por plasma indutivamente acoplado (ICP-MS, sigla em inglês de Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry), respectivamente. Os espectros de RPE de todas as regiões cerebrais estudadas apresentaram 4 conjunto de picos principais de ressonância de diferentes amplitudes. A simulação para os espectros obtidos de RPE permitiu identificar íons de Fe+3 nucleados e isolados em ferritina (g = 2,0 e g = 4,28, respectivamente) e Cu+2 (g = 2,259 e g = 2,062) em ceruloplasmina desnaturada. Mapas de QSM, R2* e R2 de cérebro controle de postmortem in situ e ex situ foram sensíveis e específicos apenas para a concentração de ferro total e de íons paramagnéticos Fe+3, como nanopartículas nucleadas na forma de ferrihidrita na ferritina. Embora cobre presente em ceruloplasmina tenha sido detectado por RPE e ICP-MS, não foi observada correlação com os mapas quantitativos de ressonância magnética. Nossos resultados postmortem confirmam a hipótese teórica de que os valores dos mapas QSM, R2* e R2, nessa ordem, estão mais fortemente correlacionados com o Fe+3 depositado na proteína ferritina. Os mapas de RM in situ foram mais sensíveis para quantificar metais do que os mapas ex situ, possivelmente pelo efeito do processo de fixação, permitindo uma melhor extrapolação dos resultados in situ para a condição in vivo. Nossos achados sugerem uma heterogeneidade nestas variações de sensibilidade, indicando que as técnicas de RM são dependentes da composição do tecido e devem ser levadas em conta para futuras conclusões. Por último, o mapa de susceptibilidade magnética mostrou ser mais independente da biodistribuição de nano partículas superparamagnéticas de oxido de ferro do que o mapa R2* para tecido animal e objeto simulador. / Quantitative magnetic resonance imaging maps have been proposed to quantify the in vivo concentration of iron in the brain. However, the specificity of these maps for other metals and their respective metal ions is little known, limiting the radiological diagnosis and the study of diseases related to accumulation of metals in the brain. In this work, we propose to evaluate the sensitivity and specificity of the relaxometry (R2 and R2*) and susceptibility maps for different metals and respective paramagnetic ions of postmortem controls in two conditions (in situ and ex situ). In addition, we sought to identify the metalloproteins associated with paramagnetic ions detected in brain tissues. Finally, we evaluated the sensitivity of these quantitative maps in studies of biodistribution of superparamagnetic iron oxide nanoparticles in mice. Thirteen postmortem controls, 1 postmortem patient with Parkinson\'s disease and 6 white swiss mice (2 controls and 4 injected) were studied. One healthy elderly man was also examined for in vivo and postmortem comparisons. Magnetic resonance maps of human brain and whole body animals were acquired in a 3T and 7T scanners, respectively. Brain human tissues samples were extracted from the basal nucleus and parietal lobe of both hemispheres after, in averaging, 148 days of fixation in 4% formaldehyde solution. Paramagnetic ion and total metal quantification were performed by electron paramagnetic resonance and inductively coupled plasma mass spectrometry, respectively. The electron paramagnetic resonance spectra of all brain regions studied showed 4 set of major resonance peaks with different amplitudes. Simulations of the spectra obtained from electron paramagnetic resonance allowed the identification of nucleated Fe3+ ions isolated in ferritin (g = 2.0 and = 4.28, respectively) and Cu2+ (g = 2,259 and g = 2,062) in denatured ceruloplasmin. QSM, R2* and R2 maps of postmortem controls in situ and ex situ were sensitivity and specific only for the concentration of total iron and Fe3+ as nanoparticles nucleated in the form of ferrite inside of ferritin. Although copper present in ceruloplasmin was detected by electron paramagnetic resonance and mass spectrometry, no correlation was observed with the quantitative magnetic resonance maps. Our postmortem results confirm the theoretical hypothesis that the values of the QSM, R2* and R2 maps, in that order, are more strongly correlated with the Fe3+ deposited in the ferritin protein. The in situ magnetic resonance maps were more sensitive to quantify metals than the ex situ maps, allowing a better extrapolation of the in situ results to the in vivo condition. Our findings suggest heterogeneity in these sensitivity variations, indicating that magnetic resonance techniques are dependent on tissue composition and should be taken into account for future conclusions. Finally, the magnetic susceptibility map showed to be more independent of the biodistribution of superparamagnetic iron oxide nanoparticles in animal tissue and in the simulator than the R2* map.

Introdução: Em estudos de ressonância magnética (RM) estrutural e tomografia por emissão de pósitrons (positron emission tomography; PET), métodos de análise voxel-a-voxel permitem comparações entre grupos do volume de substância cinzenta ou do metabolismo de glicose de forma automatizada, em todo o cérebro. Em estudos com portadores de transtornos cognitivos como a Demência de Alzheimer (DA) comparados a controles saudáveis, tais métodos mostram alterações não só em regiões cerebrais classicamente envolvidas na DA (como hipocampo), mas também em áreas não investigadas anteriormente. Mesmo na ausência de demência, sujeitos idosos apresentam freqüentemente alterações cognitivas, sobretudo em associação com fatores de risco cardiovascular, tais como hipertensão arterial sistêmica. Metodologia: Foi realizado numa amostra de 265 idosos na faixa etária entre 66 e 75 anos exames de RM. A amostra foi dividida em dois grupos, o primeiro com perda cognitiva compatível com diagnóstico prejuízo cognitivo (caracterizado pelo desempenho de 1.5 desvio padrão abaixo da média do grupo) e o segundo grupo sem perda cognitiva. A presença de alterações cerebrais associadas à presença de déficit cognitivos entre os grupos foi investigada utilizando uma metodologia automatizada de avaliação voxel-a-voxel através do SPM. Resultados: Identificamos 5 sujeitos com prejuízo cognitivo numa amostra populacional de 244 indivíduos. A presença de prejuízo cognitivo foi associada à presença de lesão silenciosa (p=0,001), idade (p=0,002), e a presença de diabetes (p=0,026). Prejuízos no desempenho cognitivo total foram associados à redução de SC envolvendo o hipocampo e giro parahipocampal à direita (p=0,049 e p=0,036, respectivamente). Prejuízos no desempenho em tarefas de memória foram associados à redução de SC envolvendo regiões de hipocampo, giro parahipocampal e amídala à esquerda (p=0,026, p=0,031, e p=0,007, respectivamente). Prejuízos em tarefas de atenção foram associados à redução de SC envolvendo hipocampo e giro parahipocampal à esquerda (p=0,019 e p=0,013, respectivamente). Finalmente, prejuízos no desempenho cognitivo em tarefas fluência verbal foram associados à redução de SC envolvendo córtex temporal medial à direita (p=0,041). Conclusão: A presença de prejuízo cognitivo foi observada numa pequena porcentagem da população geral quando avaliada através da comparação com o desempenho no próprio grupo. Estudo de volumetria cerebral, após exclusão dos sujeitos com lesão silenciosa, observou que o desempenho cognitivo de idosos da comunidade apresentou relação direta com o volume cerebral de regiões límbicas, importantes para a cognição e memória. / Introduction: In studies with structural magnetic resonance imagery (MRI) and positron emission tomography (PET), methods of analysis voxel-by-voxel allow comparisons among groups of gray matter volume or glucose metabolisms in an automatized fashion all around the brain. In studies with cognitive disorder carriers, such as Alzheimer\'s Disease (AD) compared to healthy controls, such methods show alterations not only in the brain regions classically involved in AD (such as hippocampus), but also in areas not previously investigated. Even in the absence of dementia, elderly people often present cognitive changes, mainly in association with cardiovascular risk factors, such as systemic arterial hypertension. Methodology: We performed MRI in a sample of 265 elderly people in the age range between 66 to 75 years old. The sample was divided in two groups: the first one with cognitive loss compatible to cognitive impairment diagnosis (characterized by the performance of 1.5 standard deviation below the group average) and the second group without cognitive loss. The presence of brain alterations associated to the presence of cognitive deficits between the groups was investigated using an automatized methodology of voxel-to-voxel evaluation through statistical parametric mapping (SPM). Results: It was identified 5 subjects with cognitive impairment in a population sample of 244 individuals. The presence of cognitive impairment was associated to the presence of silent lesion (p=0.001), age (p=0.002), and the presence of diabetes (p=0.026). Impairments in the overall cognitive performance were associated to the reduction of the gray matter (GM) involving the hippocampus and parahippocampal gyrus to the right (p=0.049 and p=0.036, respectively). Impairments in the performance of memory tasks were associated to the reduction of GM involving the hippocampus, parahippocampal gyrus and amygdala regions to the left (p=0.026, p=0.031, and p=0.007, respectively). Impairments in attention tasks were associated to the reduction of GM involving the hippocampus and the parahippocampal gyrus to the left (p=0.019 and p=0.013, respectively). Finally, impairments in the cognitive performance of verbal fluency tasks were associated to the reduction of GM involving the medial temporal cortex to the right (p=0.041). Conclusion: The presence of cognitive impairment was observed in a small percentage of the general population when evaluated through the comparison of the performance in the group itself. The study of brain morphometry after the exclusion of subjects with silent lesion observed that the cognitive performance of the elderly people from the community presented direct relationship with the brain volume of the limbic regions, important for the cognition and memory.

Neste trabalho é descrito o desenvolvimento de sistemas eletroquímicos (EQ) acoplados com a RMN de baixo e alto campo para análises in situ. Para a análise EQ-RMN de baixo campo, foi construído um sistema eletroquímico para ser utilizado tanto em um espectrômetro RMN-DT (B0= 0,23 T) quanto em um sensor unilateral (B0= 0,4 T). A platina foi utilizada como eletrodo de trabalho e contraeletrodo e um fio de prata como eletrodo de referência. A reação de eletrodeposição do cobre foi monitorada por meio do valor do tempo de relaxação transversal (T2), adquirido através da sequência de CPMG, em intervalos de 10 minutos durante a eletrólise, a potencial constante, no tempo de 3 horas. Ambas as análises, EQ-RMNDT e EQ-RMN Unilateral, apresentaram bom desempenho analítico. No entanto, foi observado que a análise de EQ-RMN Unilateral permitiu o monitoramento da reação eletroquímica com um volume detectável de amostra muito menor, em torno de 300 uL, do aquele para a RMN-DT (2,8 mL). O efeito do campo magnético (B0= 0,4 T) sobre o processo eletrolítico foi avaliado pela técnica de microscopia eletrônica de varredura (SEM). A análise SEM mostrou que o eletrodepósito de cobre obtido sob o efeito do campo apresenta uma morfologia rugosa. Para a análise in situ de EQRMN de alto campo, o sistema eletroquímico foi desenvolvido em um tubo de RMN de 10 mm de diâmetro, para ser utilizado em um espectrômetro de 9,4 T. A fibra de carbono foi o material mais adequado para ser utilizado como eletrodo de trabalho. A sequência de Precessão Livre no Estado Estacionário (SSFP, Steady State Free Precession), que não tem dependência do tempo de relaxação longitudinal T1, e permite a aquisição de centenas de espectros por segundo, foi utilizada para monitorar a eletrólise do 9-cloroantraceno por RMN de 13C. A célula EQ-RMN de alto campo construída possibilitou a aquisição de espectros de RMN de 1H e SSFP de 13C durante a eletrólise do 9-cloroantraceno. O Método da Diagonalizacão Filtrada (FDM, Filter Diagonalization Method) foi utilizado para processar sinais no domínio do tempo de SSFP 13C, para resolver os problemas de anomalia de fase e melhorar a resolução espectral. Os sistemas eletroquímicos construídos apresentaram um bom desempenho analítico para o interfaceamento com a RMN, e as metodologias empregadas propiciaram o monitoramento em tempo real de uma reação eletroquímica. / In this work it is described the development of electrochemical (EC) systems coupled to the Low and High-field NMR for in situ analysis. By low-field NMR-EC analysis, it was constructed an electrochemical system to be utilized both TD-NMR spectrometer (B0= 0.23 T) and unilateral sensor (B0= 0.4 T). Platinum was used as working electrode and counter electrode and a silver wire as reference electrode. The copper electrodeposition reaction was monitored by Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) pulse sequence. The measurements of the transverse relaxation time (T2) were collected in the interval of 10 minutes during electrolysis, constant potential, in 3 hours time. Both in situ analyses, TD-NMR-EC and Unilateral NMR-EC, demonstrated good analytical performance. However, the Unilateral NMR-EC allowed the monitoring copper concentration during electrolysis using detectable volume much smaller, approximately 300 uL, than TD-NMR (2.8 mL). The magnetic field effect (B0= 0.4 T) on electrolytic process was available by scanning electron microscopy (SEM) technique. The SEM analysis showed copper electrodeposits obtained on the field effect observes a rough morphology. For the in situ high-field NMR-EC analysis, the electrochemical system was developed in a tube NMR of 10 mm diameter to be utilized 9.4 T spectrometer. Carbon fiber was the most appropriated material to be used as working electrode. The Steady-state free precession (SSFP) sequence that has no dependence on the longitudinal relaxation time T1, allows it to acquire up to hundreds of spectra per T1 value, it was utilized to monitor the electrolysis of 9-chlroanthracene for 13C NMR. The high-field NMR-EC cell constructed allowed the acquisition of the 1H NMR and 13C SSFP spectra during the electrolysis of 9-chlroanthracene. The Filter Diagonalization Method (FDM) was used to process signals in the time domain of 13C SSFP, to solve problems of phase anomalies and improve the spectra resolution. The electrochemical systems constructed showed good analytical performance for coupling with NMR and the methodologies employed provided of the monitoring in real time of the electrochemical reaction.

Os fungos endofíticos tornam-se valiosa fonte para descoberta de novas moléculas de interesse terapêutico e biotecnológico. O objetivo deste trabalho consistiu em avaliar o potencial bioativo do produto da fermentação do fungo endofítico Gibberella moniliformis 99(3) e identificar as moléculas responsáveis por essa bioatividade. Inicialmente, o endófito isolado das folhas de Laguncularia racemosa foi submetido ao processo de fermentação em caldo Czapeck por 20 dias/ 28ºC em condições estáticas. Após, o caldo fermentado foi particionado com diferentes solventes, gerando os extratos acetato de etila (JAc: 238 mg) e n-butanólico (JBu: 27,2 mg). Estes foram biomonitorados pelo ensaio de difusão em ágar frente diferentes patógenos (S. aureus ATCC 6538, E. coli ATCC 25922 e C. albicans ATCC 10231) e, diante do potencial antimicrobiano observado, foi determinada também a concentração inibitória mínima (CIM) e microbicida mínima (CMM). É pertinente destacar os resultados para JAc (CIM: 125-250 µg/mL) e para JBu (CIM: 25-50 µg/mL; CMM: 100-200 µg/mL) contra C. albicans ATCC 10231. Procedeu-se estudo de fracionamento bioguiado com o extrato JAc, obtendo 27 frações. Estas foram reagrupadas em quatro (J1, J2, J3 e J4), às quais foram biomonitoradas quanto ao potencial antimicrobiano, sendo o maior destaque evidenciado pela fração J3. No estudo cromatográfico, J3 revelou-se positivo com reagente de Dragendorff e luz UV 254 nm. Os estudos espectroscópicos com esta fração (H¹ RMN, C¹³ RMN, COSY, HSQC, HMBC, EM e IV), permitiram a caracterização de um alcaloide piridínico denominado Ácido 5-butilpiridina-2-carboxílico, também conhecido como Ácido fusárico. Investigou-se o potencial biológico deste composto por meio de seis ensaios biológicos in vitro. No estudo de viabilidade celular, pelo ensaio do MTS frente quatro linhagens humanas tumorais (A549, Hep G2, HT 144 e MCF 7), observou-se seletividade moderada para duas linhagens (MCF 7 e HT 144) e baixa seletividade para a linhagem normal (CCD-1059Sk). A redução da viabilidade celular de 60 % (MCF 7) e 50 % (HT 144), ocorreu por efeito antiproliferativo (IC50: 60 µg/mL), conforme constatado no ensaio por exclusão com o azul de tripano. Nos estudos antimicrobianos, o alcaloide piridínico evidenciou forte potencial antifúngico frente C. albicans ATCC 10231 (CIM: 25-50 µg/mL; CFM: 200-400 µg/mL). Neste sentido, o conjunto dos dados permitiu sugerir tratamento tópico seguro para o paciente com candidíase, uma vez que a CIM esteve bem abaixo de uma possível concentração tóxica para os fibroblastos de pele (CCD-1059Sk). Ainda, diante do perfil antifúngico observado contra linhagens provenientes de ambiente hospitalar, este composto poderia ser indicado como higienizador em fontes secundárias de contaminação (CIM contra C. albicans isoladas de lençol e jaleco: 50-100 µg/mL). Também foi constatado forte potencial bacteriostático contra E. coli (CIM: 50-100 µg/mL) e moderado contra S. aureus (CIM: 200-400 µg/mL). Por meio das imagens de MEV foi possível observar que a bactéria S. aureus sofreu evidentes alterações morfológicas quando tratada com 200 e 400 µg/mL de Ácido fusárico. Ao investigar o efeito sinérgico da associação do composto com antimicrobianos de uso comercial, verificou-se frente a E. coli efeito parcialmente sinérgico (ICIF = 0,625), com potencialização em oito vezes da atividade antimicrobiana da estreptomicina. Frente S. aureus foi verificado efeito aditivo na associação do alcaloide e amoxicilina (ICIF = 1). Em estudo da ação antituberculose, observou-se CIM90 > 25 µg/mL. Conclui-se que o fungo endofítico G. moniliformis é promissor na produção de compostos de interesse e os estudos realizados no presente trabalho abrem novas perspectivas de conhecimento para o Ácido fusárico que até então não haviam sido explorados na literatura. / The endophytic fungi become valuable sources for discovering new molecules with therapeutic and biotechnological interest. The present study aimed to evaluate the bioactive potential of the products obtained in the fermentation of Gibberella moniliformis 99(3) endophytic fungus and to identify the molecules responsible for this bioactivity. Initially, the endophyte isolated from leaves of Laguncularia racemosa (Brazilian mangrove) was submitted to the fermentation in Czapek broth for 20 days / 28°C, under static conditions. Then, the fermented broth was partitioned with different solvents resulting in the ethyl acetate (JAc: 238 mg) and n-BuOH (JBu: 27.2 mg) extracts. These extracts were biologically monitored by agar diffusion assay against different pathogens (S. aureus ATCC® 6538™, E. coli ATCC® 25922™ and C. albicans ATCC® 10231™). Since an antimicrobial potential was observed, the minimum inhibitory concentration (MIC) and minimal microbicidal concentration (MMC) were also determined. It is pertinent to highlight the results of JAc (CIM: 125-250 µg/mL) and to JBu (CIM: 50-100 µg/mL; CMM: 100-200 µg/mL) against C. albicans ATCC 10231. A bioguided fractionation study was realized with JAc extract obtaining 27 fractions, which were grouped into four fractions (J1, J2, J3 e J4). The antimicrobial potential was biomonitored, with more emphasis to J3. In chromatographic study, the J3 fraction was positive to Dragendorff reagent and UV 254 nm. In the spectroscopic studies with J3 (H¹ NMR, C¹³ NMR, COSY, HSQC, HMBC, MS and IR) was possible the characterization of a pyridine alkaloid called 5-butylpyridine-2-carboxylic acid also known as fusaric acid. The bioactive potential of this compound was investigated applying six biological assays in vitro. The cell viability study was realized by colorimetric assay MTS, using four human tumor lines (A549, Hep G2, HT 144 and MCF 7), was observed a moderate selectivity for the lines MCF 7 and HT 144 and low selectivity was assessed on normal fibroblast strains (CCD-1059Sk). The reduction of cellular viability of 60 % (MCF 7) and 50 % (HT 144) occurs by antiproliferative effect (IC50: 60 µg/mL), according to test by exclusion with trypan blue. In antimicrobials studies, the pyridine alkaloid showed strong antifungic potential against C. albicans ATCC 10231 (MIC: 25-50 µg/mL; MFC: 200-400 µg/mL). In this sense, a safe and topical treatment for patients with candidiasis could be suggested based on data set, once the MIC was well below toxic concentration for a possible skin fibroblasts (CCD-1059Sk ). Besides that, this compound could be suitable for use as a sanitizer on secondary sources of hospital infection due to the fungistatic profile observed in C. albicans isolated from lab coat and sheet (MIC : 50-100 µg/mL). It was also observed strong bacteriostatic potential against E. coli (MIC: 50-100 µg/mL) and moderate against S. aureus (MIC: 200-400 µg/mL). With the SEM images was noted that S. aureus suffered obvious morphological changes when treated with 200 and 400 µg/mL of fusaric acid. Investigating the synergistic potential of the combination between fusaric acid and commercially used antimicrobials, it was observed partially synergistic effect (ICIF = 0,625) for E. coli, with eight times potentiation of the streptomycin antimicrobial activity. It was checked for S. aureus an additive effect in the combination of alkaloid and amoxicillin (ICIF = 1). Studying antimycobacterial activity, the compound was tested against Mycobacterium tuberculosis, with MIC90 > 25 µg/mL. The present work consistently demonstrated that the fungus endophyte G. moniliformis is promising in the production of compounds of interest and the data presented in this study open up new avenues of knowledge for fusaric acid which until then had not been explored in the literature.

O objetivo do presente estudo foi avaliar a efusão e o posicionamento do disco articular através de imagens por ressonância magnética nuclear (RMN) pré e pós-operatórios de duas técnicas de artrocentese da articulação temporomandibular. Foram incluídos 26 pacientes com deslocamento de o disco articular sem redução (DDSR), divididos aleatoriamente em dois grupos: artrocentese com 1 agulha com distensão do compartimento superior da ATM (A1) e artrocentese convencional com 2 agulhas (A2). Para comparação dos valores da efusão articular entre as intervenções nos diferentes momentos (antes e após um ano das artrocenteses), foi utilizado o teste qui-quadrado. Todas as análises foram realizadas com nível de significância de 5%. Em relação à efusão, após a realização dos tratamentos, foi observada uma diferença estatisticamente significativa entre as diferentes categorias de efusão (p=0,009), sendo essa diferença evidente no grupo de artrocentese convencional. Do total da amostra, apenas um caso não houve qualquer modificação do posicionamento do disco articular. Pode-se concluir que a artrocentese convencional foi capaz de alterar a variável efusão de maneira estatisticamente significativa, enquanto a artrocentese de agulha única e distensão do compartimento superior não. Ambas as técnicas foram responsáveis por alterar o posicionamento da cabeça mandibular, ou do complexo cabeça-disco, projetando-os nessa última situação para uma posição mais anterior o que pode ser verificado no exame de RMN final, com um aumento da distância interincisal máxima. O uso de artrocentese com emprego de uma única agulha é uma técnica mais simples, do que a artrocentese convencional o que possibilita um maior conforto para o paciente com menor tempo de procedimento e com resultados satisfatórios. / The aim of the present study was to evaluate the effusion and positioning of the articular disc through nuclear magnetic resonance imaging (NMRI) before and after two different arthrocentesis techniques for the temporomandibular joint. 26 patients with dislocation of the articular disc without reduction (ADDwoR) were included, and randomly divided into two groups: arthrocentesis using 1 needle with distention of the upper compartment of the TMJ (A1), and conventional arthrocentesis with 2 needles (A2). The chi-square test was used to compare the joint effusion values between the interventions at different moments (before and after one year of arthrocentesis). All analyzes were performed with a significance level of 5%. Regarding effusion, after the treatments, a statistically significant difference was observed between the different effusion categories (p = 0.009), which was evident in the conventional arthrocentesis group. Of the total sample, only one case did not have a modification of the position of the articular disc. It can be concluded that conventional arthrocentesis was able to change the effusion variable in a statistically significant way, whereas the single needle arthrocentesis and distention of the upper compartment did not. Both techniques were responsible for altering the position of the mandibular head, or the disc-head complex, projecting them in the latter situation, to a more anterior position with an increase in the maximum interincisal distance verified in the final NMRI examination. Arthrocentesis with a single needle is simpler than the conventional technique, for it allows greater comfort to the patient, a shorter procedure and satisfactory results.

Este trabalho teve por objetivo investigar possíveis mudanças na composição química da matéria orgânica do solo em áreas de pastagem natural localizadas no planalto catarinense que sofreram a introdução do monocultivo de Pinus, além de investigar a relação entre a composição química de ácidos húmicos extraídos de solo e de carvão mineral e índices de fluorescência. A introdução de Pinus aumentou a acidez do solo, diminuiu o teor de seus nutrientes e aumentou os estoques de carbono na camada de 0-5 cm. Isso se verificou em todos os compartimentos químicos da matéria orgânica do solo. O Pinus também provocou aumento na aromaticidade da matéria orgânica do solo e em todos os seus compartimentos. Em subsuperfície, a mudança na vegetação promoveu uma redistribuição dos compartimentos químicos da matéria orgânica do solo, diminuindo seu caráter hidrofílico e aumentando seu caráter hidrofóbico. Em solos sob Pinus, as interações organo-minerais foram relevantes até 15 cm de profundidade, enquanto que em ambiente de pastagens esse mecanismo foi pronunciado principalmente na camada de 0-5 cm. Os índices de fluorescência e o deslocamento batocrômico do λmáx de emissão das soluções contendo as misturas de ácidos húmicos aumentaram com a maior proporção de ácido húmico de solo. A introdução de grupos nitro em sua estrutura também afetou os fenômenos de fluorescência observados. / This work aimed to investigate possible changes on the amount and on the chemical composition of the soil organic matter of pastures areas from the planalto catarinense caused by the introduction of the Pinus monoculture. Additionally, the relationship between the chemical composition of humic acids extracted from soil and from mineral coal and fluorescence indexes were further investigated. The Pinus introduction increased soil acidity, decreased nutrients content and increased carbon stocks in the 0-5 cm layer. This last result occurred in all chemical compartments of the soil organic matter. Pinus also promoted the increase of soil organic matter aromaticity in all compartments. In subsurface, the change off vegetation promoted the redistribution of the chemical compartments of soil organic matter, decreasing its hydrophilic character and increasing its hydrophobic character. In soils under Pinus, organo-mineral interactions were relevant until 15 cm depth, while in soil under pasture this mechanism was pronounced until 5 cm depth. Fluorescence indexes and the batochromic shift of the emission λmáx of the humic acids suspensions increased with the increase of soil humic acids proportion in the mixture. The introduction of nitro groups in their structure affected also the observed fluorescence behavior.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-09-18T16:14:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InterpretacaoAnomaliasMagneticas.pdf: 12078221 bytes, checksum: 0c9e4f82fca23c01f5cfe58a80eb5e34 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-09-18T17:06:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InterpretacaoAnomaliasMagneticas.pdf: 12078221 bytes, checksum: 0c9e4f82fca23c01f5cfe58a80eb5e34 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-18T17:06:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InterpretacaoAnomaliasMagneticas.pdf: 12078221 bytes, checksum: 0c9e4f82fca23c01f5cfe58a80eb5e34 (MD5) Previous issue date: 1976 / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O objetivo do trabalho consiste em desenvolver uma metodologia para determinar os parâmetros de um corpo causador de uma anomalia magnética. Essa metodologia baseia-se na utilização de expressões analíticas, deduzidas para as integrais finitas dos momentos da anomalia de intensidade total e das componentes Hx, Hy e Hz ao longo dos três eixos de um sistema de coordenadas cartesianas. Por meio do ajuste entre essas expressões analíticas e as integrais numéricas finitas dos momentos das componentes magnéticas obtidas a partir de um levantamento geofísico, pode-se computar, através de um processo iterativo, os parâmetros de magnetização, posição, profundidade e dimensões de um corpo anômalo. No caso em que são conhecidas as medidas de somente uma componente magnética, ainda é possível aplicar o método pois as demais componentes podem ser obtidas por um esquema de filtragem matemática. A metodologia foi testada com sucesso para modelos dipolo pontual e linha de dipolos os quais são muito utilizados em Geofísica para interpretar anomalias magnéticas produzidas por corpos geológicos que possuem uma ou duas dimensões horizontais muito menores do que a profundidade. / The objective of this work is to develop a methodology to determine the parameters of a body causing a magnetic anomaly. This methodology is based on the use of analytic expressions, derived for the finite integrals of the moments of the anomaly of total intensity and of the Hx, Hy and Hz components, according to the cartesian coordinate system. By fitting these analytic expressions and the numerical integrals of the moments of the magnetic components obtained from a geophysical survey, the parameters of magnetization, position, depth and dimensions of the anomalous body can be obtained through an iterative process. When only one magnetic component is known, the method is still applicable, since the other components may be obtained by means of a mathematical filtering scheme. This methodology was succesfully tested for point dipole and line of dipoles models, which are widely used in Geophysics to interpret magnetic anomalies caused by geologic bodies which have one or two horizontal dimensions much less than the depth.

Métodos de suavização através de processos de difusão é frequentemente utilizado como etapa prévia em diferentes procedimentos em imagens. Apesar da difusão anômala ser um processo físico conhecido, ainda não é aplicada à suavização de imagens como a difusão clássica. Esta dissertação propõe e relata a implementação e avaliação de filtros de difusão anômala, tanto isotrópico quanto anisotrópico, como um método de melhoramento em imagens ponderadas em difusão (DWI) e imagens de tensor de difusão (DTI) dentro do imageamento por ressonãncia magnética (MRI). Aqui propõe-se generalizar a difusão anisotrópica e isotrópica com o conceito de difusão anômala em processamento de imagens. Como metodologia implementou-se computacionalmente as equações de difusão bidimensional e aplicou às imagens MRI para avaliar o seu potencial como filtro de melhoramento. Foram utilizadas imagens de ressonância magnética de aquisição DTI em voluntários saudáveis. Os resultados obtidos neste estudo foram a verificação que métodos baseados em difusão anômala melhoram a qualidade em processamento das imagens DTI e DWI quando observadas medidas de qualidade como a relação sinal ruído (SNR) e índice de similaridade estrutural (SSIM), e assim determinou-se parâmetros ótimos para as diferentes imagens e situações que foram avaliadas em função dos seus parâmetros de controle, em especial o parâmetro anômalo, chamado de q. Os resultados apresentados aqui permitem prever não apenas uma melhora na qualidade das imagens DTI e DWI resultantes do processamento proposto, como também possível redução de repetições na sequência de aquisição de MRI para um SNR predeterminado. / Smoothing methods through diffusion processes is often used as a preliminary step in different procedures in images. Although the anomalous diffusion is a known physical process, it is not applied to image smoothing as the classical diffusion. This paper proposes and describes implementation and evaluation of anomalous diffusion filters, both isotropic and anisotropic, as a method of improving on diffusion-weighted images (DWI) and diffusion tensor images (DTI) within the magnetic resonance imaging (MRI). Hereby is proposed to generalize the isotropic and anisotropic diffusion with the concept of anomalous diffusion in image processing. The methodology is implemented computationally as bidimensional diffusion equations and applied to MRI images to evaluate its potential as a filter for quality improvement. We used DTI and DWI imaging to acquire from healthy volunteers as image set. The results of this study verified that methods based on anomalous diffusion improved DWI and DTI image processing when observed quality measures such as signal to noise ratio (SNR) and structural similarity index (SSIM), and determined filter optimal parameters for different images and situations evaluated in terms of their control parameters, particularly the anomalous parameter, called q. The results presented here can predict not only an improvement in the quality of DWI and DTI images resulting from the proposed method, and additionally the possible reduction of repetitions following acquisition of MRI for a predetermined SNR.

As desordens temporomandibulares são consideradas multifatoriais e pesquisas apresentam relações vinculadas de alterações dos padrões ósseos das estruturas articulares, dos discos articulares e a ocorrência de derrames articulares relevantes na identificação das degenerações internas articulares por meio de imagens de ressonância magnética. O objetivo neste estudo foi avaliar a morfologia e o posicionamento do disco articular, a morfologia da eminência articular, a morfologia da cabeça da mandíbula e a presença de derrame articular, além de suas possíveis correlações. Para isso, foram avaliadas imagens por ressonância magnética de 142 articulações de 71 pacientes sintomáticos. O disco articular foi classificado em normal, alongado e dobrado em sua forma, e normal, deslocamento anterior com redução, deslocamento anterior sem redução, deslocamento posterior, deslocamento lateral e deslocamento medial quanto ao seu deslocamento; a cabeça da mandíbula foi dividida em arredondada, convexa, achatada e angulada; e a eminência articular foi classificada em caixa, sigmoide, aplainada e deformada. Os resultados apontaram que as formas mais frequentes para disco e eminência articulares e cabeça da mandíbula foram, respectivamente, normal, caixa e achatada; o posicionamento do disco articular, tanto anterior quanto lateral apresentou-se predominantemente normal; o derrame articular esteve ausente na maioria das articulações. Em se tratando das correlações, a morfologia da cabeça da mandíbula e morfologia da eminência não guardam relação; a morfologia da cabeça da mandíbula não está associada à morfologia de disco articular nem ao deslocamento lateral do mesmo. Há relação apenas entre a morfologia da cabeça da mandíbula e o deslocamento anterior do disco articular, sendo que os grupos com cabeça da mandíbula convexa e arredondada apresentaram relação relevante com o deslocamento discal com redução; a morfologia da eminência articular não está associada aos posicionamentos anterior e lateral de disco articular. Observou-se relação apenas entre a morfologia da eminência articular e a morfologia do disco articular, sendo que no grupo de eminência articular em formato caixa houve predominância de disco em formato normal; a presença de derrame articular não se mostrou associada à morfologia da eminência articular. Entretanto, foi associada à morfologia do disco articular, com prevalência de discos alongados e dobrados; ao deslocamento anterior do disco articular, com predominância em casos de deslocamento sem redução, ao deslocamento lateral de disco articular, com maior frequência de deslocamento medial; e à morfologia da cabeça da mandíbula, sendo frequente em articulação com cabeça da mandíbula achatada; a morfologia do disco articular mostrou-se associada aos posicionamentos anterior e lateral do mesmo: verificaram-se com maior frequência discos na forma normal (bicôncava) em articulação normal, discos alongados em casos de deslocamento discal com redução e dobrados em casos de deslocamento discal sem redução. Quanto ao posicionamento lateral, o disco articular apresentou-se na forma bicôncava na maioria dos casos. / Temporomandibular disorders are considered to be multifactorial, and some studies present alterations of bony structures and articular disc, added to joint effusion as import features of internal derangements that may be diagnosed by magnetic resonance imaging exams. The aim of this study was to evaluate the morphology and location of the articular disc, the morphologies of articular eminence and condyle, and the presence of joint effusion, in addition to possible correlations. Thus, magnetic resonance images from 142 joints of 71 symptomatic patients were evaluated. The articular disc was classified into normal, elongated and folded, relative to its form, and normal, anterior disc displacement with reduction, anterior disc displacement without reduction, posterior displacement, lateral displacement and medial displacement, relative to its location. The condyle was classified into rounded, convex, flattened and angled and the articular eminence, box, sigmoid, plain and deformed. The results showed that the most prevalent morphologies of articular disc, articular eminence and condyle were, respectively, normal, box and flattened. The disc location was predominantly normal, and joint effusion was absent of the major of joints. In the case of the possible correlations, there were no relations between condyle morphology and articular eminence morphology, articular eminence morphology and anterior or lateral location of articular disc, presence joint effusion and articular eminence morphology and condyle morphology, articular disc morphology and lateral location. The condyle morphology was related only to the anterior location of the articular disc: the groups of convex and rounded condyle presented anterior disc displacement with reduction more frequently. The articular eminence morphology was associated to articular disc morphology: the group of box articular eminence presented normal articular disc. The presence of joint effusion was related to articular disc morphology, with the prevalence of folded and elongated discs, and also to disc displacement, more particularly in cases of anterior disc displacement without reduction and medial disc location. The articular disc morphology was associated to articular disc location: normal morphology was in correspondence to normal location, elongated discs in correspondence to anterior disc displacement with reduction and folded disc in accordance to anterior displacement without reduction. The normal shape of the articular disc was associated to the lateral and medial location also.