Tese de mestrado. Engenharia Biomédica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado. Manutenção Industrial. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2007

Tese de mestrado. Engenharia Biomédica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

El síndrome de lipodistrofia es una complicación importante en pacientes infectados por el VIH en tratamiento antirretroviral de alta actividad (TARGA), atribuyéndose a una toxicidad mitocondrial de los fármacos, en especial los análogos de la timidina, y presentándose con lipoatrofia periférica acompañada o no de lipohipertrofia central y alteraciones metabólicas. Un cambio en la estrategia de tratamiento mejora el cuadro con adecuado control viral, aunque se acompaña de una disminución de la masa muscular. Desde que varios estudios de espectroscopia por resonancia magnética de protones (1H-MRS) han demostrado un acúmulo de triglicéridos intramiocelulares (IMCL) en estos pacientes, se puede pensar que con la recuperación de la distribución de la grasa hay un movimiento de triglicéridos del músculo a la periferia. Además, algunos pacientes presentan cambios de señal en médula ósea periférica en imágenes de RM, pero se desconoce su naturaleza y significado. Para clarificar estos aspectos, el eje principal del estudio fue el evaluar el sistema musculoesquelético mediante técnicas específicas de RM, que incluyeron 1H-MRS en el músculo y valoración del patrón de señal en la médula ósea en imágenes de RM, con los objetivos específicos de determinar la causa de la disminución de la masa magra con el cambio de estrategia de tratamiento, la naturaleza de las lesiones medulares, y sus interrelaciones con el síndrome. De esta forma sobre un grupo pacientes infectados por el VIH, en TARGA que incluía un análogo de la timidina (zidoduvina o estavudina), con lipodistrofia moderada o severa, y un grupo de sujetos sanos, se realizaron en todos los pacientes pruebas de laboratorio y de composición corporal, y en los pacientes y controles medidas antropométricas, estudio de 1H-MRS en los músculos sóleo y tibial anterior para la cuantificación de IMCL, y valoración del patrón medular en imágenes de RM potenciadas en T1, en basal y a los 6 meses (en los pacientes con la intervención de cambio del análogo de la timidina por TDF). Si había lesiones de médula ósea se obtuvieron estudios de RM específicos (secuencias potenciadas en T2 con saturación grasa y en T1 con saturación grasa sin y con gadolinio intravenoso, y estudios de RM corporal total con secuencias STIR y potenciadas en T1), SPECT-TC y seriada esquelética para analizar su naturaleza y distribución. Se demostró que la disminución de la masa magra que acontece en los pacientes cuando se sustituyen los análogos de la timidina por TDF, se asociaba a una disminución de IMCL, que estaban elevados al inicio del estudio con respecto al grupo control. Se destaca el mayor nivel de IMCL en el grupo en tratamiento inicial con estavudina, con menos cambios cuando se sustituyó el fármaco, y más asociaciones con el síndrome metabólico. Los cambios de señal en la médula ósea acontecieron en casi un 30% de los pacientes, y las lesiones focales se localizaban en médula ósea periférica, mostrando un patrón seroso benigno, sugestivo de una disminución del componente graso medular. Las lesiones medulares aunque no se recuperaron a corto plazo con el cambio de estrategia de tratamiento, no se mostraron como un indicador de inadecuada recuperación del síndrome. El acúmulo de IMCL y los cambios medulares eran indicadores de un mayor grado de lipoatrofia, y se relacionaban con el síndrome metabólico. Por tanto, el sistema musculoesquelético participa activamente en el síndrome, con cambios en el contenido de grasa intramuscular y cambios en la médula ósea de aspecto benigno en probable relación con su contenido graso. Estudios específicos de RM se muestran como nuevas herramientas de valoración de estos compartimentos, abriendo nuevas perspectivas en la comprensión del cuadro clínico. / Study of the musculoskeletal system through magnetic resonance of the lipodystrophy syndrome in human immunodeficiency virus-infected patients Lipodystrophy represents a major adverse effect in HIV-infected patients on highly active antiretroviral therapy, and it is attributed to mitochondrial toxicity secondary to the antiretroviral drug action, particularly thymidine analogues (TA). Changes in the therapy strategy can improve the syndrome even though a lean mass decrease has been observed. In addiction, some patients show signal changes in the peripheral bone marrow in MR studies. The main study was to evaluate the musculoskeletal system with specific MR techniques, with the objetive to understand the lean mass decrease after switching the treatment and the bone marrow lesions observed, and to assess their relationship with the syndrome. In a group of HIV-infected patients treated with TA (stavudine or azidothymidine) with moderate to severe lipodystrophy, and a group of healthy controls we recorded: in patients laboratory parameters and body composition measurements, and in patients and controls anthropometric characteristics, intramyocellular lipids (IMCL) obtained by 1H-MRS study in soleus and tibialis anterior muscles, and bone marrow pattern evaluation by MR images, at the baseline and 6 months (after switching thymidine analogues to TDF in patients). When MR signal changes were observed in bone marrow, we acquired specific MR images, selective SPECT-CT study and complete skeletal survey X-ray exam, to assess their etiology and distribution. The lean mass loss after switching TA to TDF in patients was related to an IMCL decrease, which was increased at the baseline, compared to control group. Patients with stavudine showed high levels of IMCL and less changes after switching the treatment. The bone marrow lesions were present in about 30% of HIV-infected patients, with a benign pattern, and the focal lesions were located in peripheral bone marrow. IMCL increase and bone marrow lesions were indicators of lipoatrophy severity and they were related to the metabolic changes. The musculoskeletal system has an active role in the lipodystrophy syndrome, showing dynamic changes in the fat content of the muscle and bone marrow findings with a benign pattern probably related to the fat content. Specific MR studies are shown as new methods in assessing this compartment, giving new insight in understanding the clinical events in lipodystrophy.

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TESI DOCTORAL (DR J.S. ESCALA ARNAU).La Resonància Magnètica (RM) s'ha convertit en el mètode d'exploració no invasiu d'el.lecció, per l'anàlisi de les alteracions al genoll; i s'ha convertit en una eïna molt útil per avaluar la inestabilitat rotuliana objectiva. (IRO).L'objectiu de l'estudi ha estat avaluar i comparar la utilitat diagnòstica de múltiples paràmetres mesurats en la RM de pacients amb IRO. S'han avaluat els factors primaris predisponents, com són: la displàssia de la tròclea femoral, la ròtula alta i la bàscula rotuliana. S'ha emfatitzat amb l'anàlisi de la morfologia rotuliana. S'ha realitzat un estudi retrospectiu en un grup extens i uniforme de 59 genolls amb IRO i en un grup control de 71 genolls. Ambos grups eren comparables segons l'edat i sexe.Tots els genolls amb IRO havien presentat episodis de luxació rotuliana recurrent, documentada per la reducció a urgències, o bé per una història clínica I radiogràfica convincent. En els genolls del grup control es vàren descartar sistemàticament lesions del lligament creuat anterior, alteracions femoropatelars cirurgia prèvia i dolor anterior al genoll. En el grup IRO s'han utilitzat seqüències axials i sagitals potenciades en T-1. En el grup control, s'an utilitzat seqüències axials potenciades en T1 o bé en eco de gradient potenciades en T-2 i seqüències sagitals ràpides en dual eco. Les diverses mesures s'han realitzat a mà utilitzant regles, esquadres, escales i goniòmetres. El contorn del cartílag articular va ésser la referència sistemàtica per a totes les mesures. Tal i com va sugerir Staubli, això és crucial perquè la superfície condral del solc troclear I de les facetes articulars rotulianes no coincideixen habitualment amb el contorn de l'os subcondral. En el tall migsagital de RM, s'han mesurat el sortint de la tròclea, la longitud del tendó rotulià, l'índex de Caton-Deschamps i l'índex d'Insall-Salvati.En el tall migsagital, també es va avaluar la morfologia rotuliana mesurant la longitud del nas rotulià i la proporció del nas. Es va calcular l'índex mortològic descrit per Grelsamer.S'han utilitzat dues seccions diferents per les mesures en els talls axials. El primer tall avaluat, és el més proximal on s'identifica el cartílag articular de la tròclea femoral. El segon, a través de l'arc romànic. En el tall axial, bàsicament es va avaluar la profunditat de la tròclea, la inclinació de la faceta externa de la tròclea i la bàscula rotuliana. Tal i com s'ha comunicat anteriorment, s'ha observat que els genolls amb IRO presenten tròclees menys profundes, ròtules més altes i amb una bàscula més aumentada que els genolls controls.Els paràmetres més sensibles van ésser:-La bàscula rotuliana (93%) amb un valor de tall >11º.-La profunditat de la tròclea a l'arc romànic (86%) amb un valor de tall <5 mm.-L'índex d'Insall-Salvati (78%) amb un valor de tall >1.2.Els paràmetres més específics van ésser:-L'Índex morfològic (87%) amb un valor de tall <1.2.-El nas rotulià (85%) amb un valor de tall <9mm.-La longitud del tendó rotulià (85%) amb un valor de tall >50 mm.En un estudi radiogràfic, Grelsamer va observar que la forma rotuliana en la projecció de perfil por presentar tres morfologies diferents: tipus I, tipus II amb el nas llarg i tipus III amb el nas curt. En el present estudi, el 46% de genolls amb IRO presentaven el nas curt, però sols el 14% dels genolls del grup control. En altres paraules, els pacients amb un nas llarg tenen poques probabilitats de presentar IRO. Els pacients amb en nas curt (especialment amb un índex inferior al 25%) pot considerar-se que presenten una morfologia displàssica. Per altra banda, aquesta morfologia predisposa a la IRO.Per a concluir: En primer lloc, la profunditat de la tròclea en l'arc romànic és un excel.lent paràmetre per avaluar la displàssia de la tròclea en la IRO.Segon, l'ïndex d'Insall-Salvati és millor que el de Caton-Deschamps per avaluar l'alçada rotuliana en la IRO.Tercer, la proporció del nas rotulià és un paràmetre molt específic per a descartar la IRO.La bàscula rotuliana és el paràmetre més sensible.I finalment, l'etiologia de la IRO és probablement multifactorial. Creiem que la RM por ajudar a identificar I mesurar els factors predisponents de la IRO I també ajudar a planificar la cirurgia més adient. / TESI DOCTORAL (DR J.S. ESCALA ARNAU).MRI has become the non invasive method of choice for the evaluation of internal derangements of the knee and has been advocated as a useful test in the evaluation of objective patellar instability (OPI).The purpose of our study was to evaluate and compare the diagnostic utility of multiple quantitative parameters as measured on knee MR examinatios of patients suffering OPI. We chose to evaluate several of the primary predisposing factors, namely trochlear dysplasia, patella alta and increased lateral patellar tilt. Special emphasis was put on the evaluation of the patellar nose.We performed a retrospective evaluation in a large and uniform group of 59 knees with clinically proven OPI and in a control group of 71 knees. Both groups were matched by age and sex.All OPI knees had presented recurrent patellar dislocation, which was documented by reduction in the emergency department or by a convincing history associated with suggestive clinical and radiographical signs.In all control knees, anterior cruciate ligament tear, patellofemoral disabilities, fractures, prior surgery or anterior knee pain were sistematically ruled out.In the OPI group, we used axial and sagittal T-1 weighted sequences. In the control group, we used axial T1-weighted or gradient-recalled-echo T2-weighted sequences and sagittal fast dual-echo MR sequences.The knee MR examinations belonging to both groups of patients were randomly mixed for imaging review. Various categories of quantitative parameters were evaluated using rulers, scales, squads and a hand-held goniometer. Where necessary, the contour of the articular cartilage was systematically used as the reference plane. As suggested by Staubli, this may be crucial because the chondral surface of the trochlear groove and patellar facets does not coincide with the contour of the subchondral bone. In the midsagittal MR section, among other things, we measured the ventral trochlear prominence, the patellar tendon length, the Caton-Deschamps index and the Insall-Salvati index.In the midsagittal MR section, we also evaluated the patellar morphology by measuring the patellar nose and the patellar nose ratio. We also calculated the morphology ratio as described by Grelsamer.Two different MR sections were used for the measurements in the axial projection. The first was through the most cranial aspect of the trochlear groove where we identified the cartilage. The second, was through the roman arch. In the axial view, we basicaly evaluated the trochlear groove depth, the lateral trochlear inclination and the lateral patellar tilt.As previusly reported, we found that OPI knees tend to have shallower trochlear groove, higher patella and larger patellar tilt than control knees.The most sensitive measurements:-With a cut-off value over 11º, the lateral patellar tilt had a sensitivity of 93%-With a cut-off value under 5 mm, the trochlear groove depth at the roman arch had a sensitivity of 86%.-With a cut-off value over 1.2, the Insall-Salvati index had a sensitivity of 78%. The most specific parameters, were:-With a cut-off value under 1.2, the morfology ratio had a specificity of 87%-Whith a cut-off value under 9 mm, the patellar nose had a specificity of 85%-With a cut-off value over 50 mm the patellar tendon length had a specificity of 85%.In a radiological study, Grelsamer found that the sagittal patella can have three distinct morphologies: type I, type II with a long patellar nose and type III with a short patellar nose. In our study, a short patellar nose was present in 46% of OPI knees but only in 14% of control knees. In other words, those patients with a large patellar nose are unlikely to suffer OPI. On the other hand, those patients with short patellar nose -and especially those whose patellar nose ratio is under 25%-- may be considered to have a dysplastic patellar morphology. Therefore, this morphology predisposes for OPI.In conclusion: In the fist place, the trochlear depth at the roman arch is an excellent parameter for evaluating trochlear dysplasia in OPI knees.Secondly, the Insall-Salvati index is better than Caton-Deschamps index for evaluating patellar height in OPI knees.Thirdly, the patellar nose ratio is a very specific parameter for ruling out OPI.Then, the lateral patellar tilt is the most sensitive parameter.And finally, as you already know, the etiology of OPI is probably multifactorial. We believe that quantitative MRI may help to identify specific predisposing factors in each individual, which in time may help us to plan appropiate surgery.

El desarrollo de sus habilidades experimentales es parte imprescindible en la formación de un estudiante de ingeniería. Un profesional en ingenie ría debe saber medir, usar correctamente las unidades, observar críticamente un fenómeno, redact ar correctamente un informe, etc. Estas habilidades se adquieren durante el desarrollo de l os cursos de Física. Los cursos de Física, por su carácter experimental, brindan oportunidades úni cas para el desarrollo de tales habilidades; por ello es de gran importancia la incorporación de los laboratorios en los cursos de esta ciencia, pero es igualmente importante que estas se desarrollen de una manera organizada y con objetivos bien definidos sobre la base de la estruc tura curricular de los cursos de Física, así como de la experiencia de los profesores encargados de esta actividad. Por esta razón es que consideramos necesaria la presentación de esta guía de experimentos para los cursos de Física, a fin de que los estudiantes desarrollen de una man era organizada y consciente los diferentes trabajos experimentales y puedan así madurar los co nceptos que les serán de gran utilidad no sólo en sus cursos posteriores de ciencias para la ingeniería, sino también en su actividad profesional.

Made available in DSpace on 2013-08-07T19:04:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000390127-Texto+Completo-0.pdf: 9766619 bytes, checksum: f594058639a77af52901c979e5661362 (MD5) Previous issue date: 2006 / Objective: Ultrasonography scans of the shoulder are frequently performed to investigate rotator cuff ruptures. The objective of this study was to analyze sensitivity, specificity, accuracy and agreement of this diagnostic tool when compared to arthroscopy of the shoulder. Methodology: A retrospective study based in a series of 230 patients submitted to surgical treatment for correction of rotator cuff ruptures performed in the last eight years at the Hospital São Lucas of PUCRS, where previous investigations relied exclusively on ultrasonography, was carried out. The exams were all made by the same medical professional while all the surgical procedures were performed by the same surgeon which is the author of the research. The injuries of the rotator cuff were classified sonographically in partial and complete ruptures. The Ellman classification was then applied to the first group while the second was classified according to Neer. These findings were sequentially compared to the results of arthroscopy which was considered the gold standard. Results: The analysis of the results demonstrated an accuracy of 85,2% with Kappa coefficient of 0,59 and a moderate agreement. The sensitivity verified for the complete ruptures of the rotator cuff was 93,5% with a specificity of 62,3%. Conclusion: We concluded that ultrasonography is a useful tool for the diagnosis of rotator cuff ruptures, as well as to define and classify the lesions. / Objetivo - A ultra-sonografia do ombro é um dos exames de imagem que pode ser solicitado na suspeita de rupturas do manguito rotador. O objetivo deste estudo foi analisar a sensibilidade, a especificidade, a acurácia e a concordância da ultra-sonografia quando comparada à artroscopia do ombro. Metodologia - Foi realizado um estudo transversal baseado numa coleta retrospectiva dos dados de 230 pacientes submetidos a tratamento cirúrgico para correção de rupturas dos tendões do manguito rotador, realizado nos últimos oito anos no Hospital São Lucas da PUCRS, cuja investigação prévia foi baseada exclusivamente na ultra-sonografia. Todos os exames ultra-sonográficos foram realizados pelo o mesmo radiologista, assim como todas as artroscopias foram executadas pelo autor da pesquisa. As lesöes do manguito rotador foram descritas na ultra-sonografia, divididas em dois tipos, parcial e completo, e classificadas conforme o grau com base na escala de Ellman para as rupturas parciais e de Neer para as rupturas completas. Estas descrições foram comparadas com os achados da artroscopia, considerada como padrão ouro. Resultados - A análise dos resultados descritos na ultra-sonografia quando comparados à artroscopia demonstrou uma acurácia de 85,2%, com coeficiente Kappa de 0,59 (concordância moderada). A sensibilidade verificada para as rupturas completas do manguito rotador foi de 93,5% com uma especificidade de 62. 3%. Conclusão - Conclui-se que a ultra-sonografia pode ser utilizada para auxiliar no diagnóstico, bem como para classificar as lesões do manguito rotador.

Resumo: Neste trabalho, foram desenvolvidos dois métodos de análise por espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio a 500 MHz (RMN 1H), para estabelecer a composição (Parafinas, Olefinas, Naftênicos, Aromáticos, Etanol e Benzeno) e as octanagens (MON e IAD) em amostras de gasolinas C, utilizando os métodos quimiométricos: Regressão Linear Múltipla (MLR) e Regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLS ). Para este estudo foram analisadas 181 amostras de gasolinas C conformes, não-conformes e adulteradas em laboratório. As composições das amostras foram determinadas por cromatografia gasosa com detecção por ionização de chama (CG-DIC), por um método desenvolvido em nosso laboratório, enquanto que as octanagens foram determinadas pelos métodos padrão de análise ASTM D2700-99 e ASTM D2699-99 em motores CFR. Para a determinação da composição e das octanagens obtidas por MLR, foram utilizados os espetros de RMN 1H divididos em 16 regiões, correspondentes aos grupos estruturais (CH3, CH2, CH e OH) dos compostos presentes na gasolina. Na determinação da composição e das octanagens por PLS, foram utilizados os espectros de RMN 1H convertidos para o formato ASC II. Foram obtidos bons resultados para ambos os métodos MLR e PLS. / Abstract: In this work, two Hidrogen Nuclear Magnetic Resonance (1H NMR) methods have been developed to determine the composition (Paraffins, Olefins, Naphthenes, Aromatics, Ethanol and Benzene) and the octane numbers (MON and AKI) in samples of C gasoline, using the chemometric methods: Multiple Linear Regression (MLR) and Partial Least Squares Regression (PLS). For this study 181 in conformity, and no-conformity samples and adulterated in laboratory C gasoline were analysed. The compositions of the samples were determined by gas chromatography with a flame ionization detector (GC-FID), method developed in our laboratory, while the octane numbers were determineds by standard methods ASTM D2700-99 and ASTM D2699-99 in CFR motors. To the determination of the composition and octane numbers obtained by MLR it was used the 1H NMR spectrum divided in 16 regions, related to the structural groups (CH3, CH2, CH e OH) of the compounds present in the gasoline. In the determination of the composition and octane numbers by PLS, the 1H NMR spectra converted for the ASC II format were used. Good results were obtained for both methods MLR e PLS. / Orientador: José Eduardo de Oliveira / Coorientador: João Olimpio Tognolli / Banca: Luiz Antonio D'Avila / Mestre

El cáncer es una de las principales causas de mortalidad en el mundo. Actualmente, existen diversos tipos de tratamientos contra esta enfermedad, siendo la quimioterapia una de las más resaltantes. En este contexto, los compuestos de vanadio unidos a ligandos moleculares han demostrado ser una interesante opción para tratar diferentes tipos de cáncer que las medicinas convencionales no pueden curar; sin embargo, estos conjugados metálicos presentan complicaciones como una alta insolubilidad y una rápida eliminación del organismo. El uso de la técnica polímero-droga surge como una opción para superar estos impedimentos gracias al alto peso molecular inherente de los ligandos poliméricos que aumenta el tiempo de permanencia de la droga y, si es que el conjugado resulta hidrosoluble, favorece una eficiente biodistribución del mismo en el organismo con la consecuente reducción de la dosis necesaria. La literatura exhibe pocas investigaciones en dónde se ha logrado sintetizar conjugados poliméricos de vanadio hidrosolubles; adicionalmente, estos poseen un muy bajo porcentaje del metal (0.18-0.36%) lo que reduce la efectividad de los mismos para ser evaluados como posibles agentes terapéuticos. Esta investigación presenta el diseño y la síntesis de un nuevo complejo de oxovanadio (IV) completamente hidrosoluble, el poli-(α,β-D,L-[N-(3- di(carboximetil)aminopropil)-aspartamida]-co-[N-(3-(carboximetil)-aminopropil)- aspartamida]-co-[(2-hidroxietil)-aspartamida])-oxovanadio(IV), usando una copoliaspartamida derivatizada, no reportada previamente en la literatura, con un contenido de vanadio del 3%. La variación en la proporción de las cadenas laterales de los ligandos poliméricos, así como en las condiciones de reacción (porcentaje de vanadio añadido, proporción de cadenas laterales y concentración de substratos) han demostrado ser factores clave en la hidrosolubilidad y el rendimiento del presente conjugado polimérico de vanadio. La caracterización de los polímeros y macro-complejos se ha realizado mediante las técnicas de RMN, IR y UV-Vis que demuestran una alta pureza y reproducibilidad de los mismos; el porcentaje de vanadio ha sido determinado por AAS. / Tesis