Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-09-30 / Objetivo: Avaliar a melhora clínica e radiológica de pacientes com oftalmopatia de Graves, submetidos à radioterapia em órbitas concomitante ou não à corticoterapia. Métodos e materiais: Foram avaliados dezoito pacientes (36 órbitas) submetidos à radioterapia em órbitas com dose total de 10 Gy, fracionado em 1 Gy uma vez por semana durante 10 semanas, sendo que nove destes pacientes utilizaram corticoide concomitante. Os pacientes foram avaliados clinicamente através de questionário verbal e pela avaliação do escore de atividade clínica (CAS) e radiologicamente através de parâmetros de ressonância magnética (RM), antes e seis meses após o tratamento. Resultados: Após o tratamento houve melhora completa da dor ocular, edema palpebral, acuidade visual e motilidade ocular. Ocorreu diminuição significante dos sintomas de lacrimejamento, diplopia, hiperemia conjuntival e sensação de corpo estranho nos olhos. Os pacientes apresentaram significante redução da atividade inflamatória no olho esquerdo, e no olho direito, todos foram classificados como quiescentes. À RM observou-se nítida diminuição da espessura das musculaturas oculares e intensidade de sinal bilateralmente. A análise comparativa entre os grupos I (radioterapia exclusiva) e II (radioterapia e corticoterapia) não mostrou diferença estatística em relação aos parâmetros clínicos e radiológicos avaliados. Conclusão: A radioterapia associada ou não à corticoterapia, em doses baixas e esquema protraído, mostrou-se eficaz e segura, conforme verificado pela melhora clínica e radiológica e constitui uma atraente opção terapêutica para os pacientes com oftalmopatia de Graves. / Purpose: To evaluate the clinical and radiological response of patients with Graves’ ophthalmopathy underwent to orbital radiotherapy concomitant or not with corticotherapy. Methods and materials: Eighteen patients (36 orbits) were underwent to orbital radiotherapy with a total dose of 10 Gy, fractioned in 1 Gy once a week over 10 weeks; nine of these patients made concomitant use of corticoids. The patients were evaluated clinically by means of a verbal questionnaire and by the evaluation of the clinical activity score (CAS), and radiologically, by magnetic resonance (MR) imaging parameters, before treatment and six months following it. Results: After treatment, total improvement of ocular pain, palpebral edema, visual acuity and ocular motility was observed. The patients presented a significant decrease in the symptoms such as tearing, diplopia, conjunctival hyperemia and ocular grittiness. There was a significant reduction of the inflammatory activity in the left eye, and all patients were classified as quiescent in the right eye. The MR indicated a marked decrease in ocular muscle thickness and in signal intensity bilaterally. The comparative analysis between groups I (radiotherapy exclusively) and II (radiotherapy combined with corticotherapy) showed no statistical difference regarding the clinical and radiological parameters evaluated. Conclusion: Whether associated or not with corticotherapy, radiotherapy delivered in low dose and in a protracted scheme suggest to be effective and safe, as verified by the clinical and radiological improvements, and is an efficient therapeutic option for patients with Graves’ ophthalmopathy. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Introdução: Pacientes com doença do refluxo gastroesofágico não erosiva (DRNE) geralmente apresentam a pirose como principal sintoma, comumente após as refeições. O papel de potenciais fatores desencadeadores e agravantes não está esclarecido. Antidepressivos poderiam ser úteis para aliviar a pirose modificando a percepção periférica e central do refluxo. Objetivos: Avaliar o efeito do alimento, de fatores psicológicos, do cortisol sérico e da nortriptilina sobre a percepção da pirose e a resposta encefálica, frente à infusão ácida esofágica em pacientes com DRNE, estudados com ressonância magnética funcional (RMf) do encéfalo. Metodologia: Em ensaio clínico duplo cego e cruzado, vinte pacientes com DRNE e que não estavam em uso de inibidores de bomba de prótons (36,1 ± 9,3 anos, 75% mulheres) foram randomizados para receber 21 dias de nortriptilina e placebo, de forma alternada, com um periodo de 21 dias de washout entre tratamentos. Mudanças nas respostas encefálicas mensuradas por RMf e na percepção de pirose ácido-induzidas foram avaliadas ao fim de cada tratamento. Aspectos psicológicos foram avaliados na amostra. Dezesseis destes pacientes foram também estudados quanto à percepção da pirose e à resposta encefálica frente à infusão ácida esofágica após a administração ou não de alimento, e dez dos pacientes tiveram o cortisol sérico medido em diferentes passos deste protocolo. Resultados: A nortriptilina reduziu significativamente a resposta encefálica induzida por ácido no cortex pré-frontal, caudado, ínsula, cíngulo e hipocampo em comparação com placebo. Contudo, não houve diferença significativa entre nortriptilina e placebo nos desfechos clínicos. Ambos os tratamentos diminuíram a pirose em relação ao estado pré-tratamento e a sinalização de pirose durante a estimulação ácida esofágica. No experimento que testou o efeito do alimento, a percepção da pirose aumentou no segundo período de estimulação ácida, independentemente da administração ou não de alimento. Níveis séricos de cortisol e escores de ansiedade e depressão não tiveram relação com a percepção de pirose. Discussão e conclusões: A nortriptilina diminuiu a resposta encefálica à infusão ácida esofágica mais intensamente que placebo, mas sem vantagem clínica. Tanto placebo quanto nortriptilina diminuíram a percepção de pirose. A estimulação ácida esofágica repetida é mais importante como fator sensibilizador do que o alimento. A possibilidade de influência de fatores psicológicos na modução da pirose ácido-induzida não pode ser excluída dado o tamanho amostral pequeno do estudo.

Resumo não disponível

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6377_Emanuele Catarina da Silva Oliveira.pdf: 3491214 bytes, checksum: a53bb0d8ac630553c4065943ab4db316 (MD5) Previous issue date: 2013-03-25 / Os petróleos pesados têm despertado um crescente interesse das indústrias petroleiras ao redor do mundo. Com isso, os asfaltenos, moléculas conhecidas por sua baixa reatividade e alto peso molecular, têm recebido uma atenção especial nas ultimas décadas, devido aos problemas que causam durante o processamento do óleo. Buscando minimizar estes problemas, pesquisadores têm investido cada vez mais no conhecimento da estrutura molecular e estabilidade dos asfaltenos, no entendimento de suas propriedades físico-químicas e no desenvolvimento de metodologias que impeçam sua precipitação indesejada. Nas últimas décadas, a ressonância magnética nuclear (RMN) tem sido amplamente utilizada como ferramenta no estudo de petróleos e seus derivados. A obtenção de espectros de RMN de 1H e 13C permite a determinação direta de uma série de parâmetros estruturais, tais como a fração de carbonos aromáticos e de carbonos ligados em uma cadeia alquílica. O desenvolvimento de novas técnicas de NMR, como a espectroscopia de RMN ordenada pela difusão (DOSY), baseada na sequência de gradiente de campo pulsado (PFG), tem se mostrado uma excelente ferramenta na elucidação de misturas complexas. Nesta dissertação procurou-se identificar as diferenças observadas nos parâmetros moleculares médios dos asfaltenos provenientes de petróleos nacionais, bem como correlacioná-las com as propriedades físico-químicas do próprio asfalteno e do óleo de origem. Pretende-se, ainda, investigar e comparar os asfaltenos, a partir de dados de coeficiente de difusão, concentração desses compostos no óleo e forma de agregação. A extração e quantificação do teor de asfaltenos foram realizadas utilizando-se a norma ASTM6560-00 e a caracterização dos asfaltenos foi realizada através das técnicas analíticas de: análise elementar, espectrometria de absorção atômica, espectrometria de massas de alta resolução, RMN de 1H e 13C e, RMN DOSY. Foram observadas modificações significativas em praticamente todos os parâmetros estudados. No estudo do comportamento de agregação com a técnica RMN DOSY os asfaltenos foram diluídos em concentrações diferentes de tolueno deuterado e os espectros correlacionados com os seus respectivos estados de agregação. As propriedades de difusão se mostraram altamente dependentes da concentração e do tipo de óleo utilizado para a obtenção dos asfaltenos.

Submitted by Edileide Reis (leyde-landy@hotmail.com) on 2015-04-10T19:40:48Z No. of bitstreams: 1 Daniel Sá.pdf: 2683736 bytes, checksum: a2c90052027897a212e20e90fbe9ef1d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-10T19:40:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daniel Sá.pdf: 2683736 bytes, checksum: a2c90052027897a212e20e90fbe9ef1d (MD5) Previous issue date: 2011 / O envolvimento articular é a manifestação clínica mais frequente do lúpus eritematoso sistêmico (LES). A Artropatia de Jaccoud (AJ), embora menos frequente, é uma artrite deformante, porém “reversível”, que pode ocorrer em até 5% desses pacientes. O objetivo deste estudo foi descrever os achados de ressonância magnética (RM) da AJ no LES. Trata-se de estudo descritivo realizado no Serviço de Reumatologia do Hospital Santa Izabel e na Clínica Image Memorial, Salvador, Bahia. Foi realizada RM de alto campo da mão de vinte pacientes com LES e AJ. Pesquisamos a presença de sinovite, edema, erosões, cistos e tenossinovite nas articulações metacarpofalângicas, carpometacárpicas e interfalângicas proximais. Foram incluídos no estudo 19 mulheres e 01 homem, com idade média de 44,7 anos, média de duração de doença de 14,7 anos e duração média de artrite de 13,7 anos. Sinovite estava presente em 67,3% das articulações avaliadas. Um total de 16 áreas de erosões foi vista em metade dos pacientes(5,3%). Edema subcondral foi visto em oito pacientes, em um total de 18 articulações (6% do total). Duzentos compartimentos tendíneos foram avaliados, sendo encontradas alterações em 77 (38,5%) deles. Em quatro dos 20 pacientes(2%), a RM revelou cistos ósseos. A ressonância magnética parece ser uma ferramenta de diagnóstico não-invasiva em pacientes com AJ secundária ao LES e pode contribuir para a compreensão dos mecanismos envolvidos no desenvolvimento desta deformidade.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-12-27T03:03:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339553.pdf: 2557996 bytes, checksum: 1a96a4fa0eed946c0771e8b13f863e12 (MD5) Previous issue date: 2015 / Em função da limitação na detecção de tumores primários com agentes de contrastes (ACs) com quelatos de Gd3+, a agência Food Drug Administration liberou há dez anos o uso de nanopartículas (NPs) superparamagnéticas de Fe3O4 e ?Fe2O3, apelidadas do inglês como SPIONs e recobertas por polímeros para pesquisas e testes clínicos nos Estados Unidos e Europa como ACs para investigação de tumores malignos. Ao contrário dos compostos de Gd3+, as SPIONs são metabolizadas pelo organismo, e para que não se aglomerem ou causem embolismo as mesmas devem ser recobertas com materiais orgânicos ou inorgânicos (sílica) desde que sejam biocompatíveis e não apresentem citotoxicidade, constituindo um ferro fluído solubilizado em meio hidrofílico. De modo que o presente trabalho teve como objetivo sintetizar pelo método de cooprecipitação, caracterizar e testar in vitro SPIONs de Fe3O4 recobertas pelo biopolímero pheomelanina para aplicações em nanomedicina. As SPIONs constituindo as NPs de magnetita recobertas por pheomelanina (Fe3O4@Pheo) foram completamente caracterizadas por técnicas físico-químicas, tais como, espectroscopia de infravermelho, termogravimetria, espalhamento de luz dinâmico, espectrofotometria por fotoelétrons de raios X, microscopia eletrônica de transmissão, magnetização por amostra vibrante, análise elementar, espectrometria por absorção atômica, e difração de raios-X de pó. Os resultados comprovaram que apesar de certa limitação quanto à monodispersividade e valor de magnetizaçao das SPIONs , o método de cooprecipitação conseguiu atender às exigências para aplicações biomédicas. Uma vez que, as NPs de Fe3O4@Pheo apresentaram índice de polidispersividade abaixo do limite (PDI < 0,2), e o tamanho do core (10-13 nm) indicou que as NPs são superparamagnéticas e que as mesmas foram estabilizadas via ligação covalente entre o óxido de ferro (Fe-O) com os grupos catecolatos e tióis da pheomelanina em meio aquoso. Além disso, os resultados associados às medidas de tempo de relaxamento T1 e T2 apontaram que as NPs exibiram potencial como AC negativo T2 (elevado valor de relaxividade transversa, ou seja, r2 = 218 mM-1.s-1 em relação a r1 = 1,6 mM-1.s-1) para a investigação de câncer de mama usando imagem por ressonância magnética (IRM). E, por fim, os testes in vitro das NPs de Fe3O4@Pheo atenderam às condições de não-citotoxicidade (viabilidade celular até concentração de 100 ppm) em células MCF-7. Além disso, as características de biocompatibilidade também foram atingidas e comprovadas pelos resultados apresentados nos ensaios in vitro de uptake nessas células.<br> / Abstract : Due to the limitations associated with early tumour detection using contrast agents (CAs) based on chelates of Gd3+, around ten years ago the Food and Drug Administration (FDA), a US regulatory agency, authorized the use of superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) of Fe3O4 and ?Fe2O3. Subsequently, SPIONs coated with polymers have been designed and used in research and clinical studies in the United States and Europe as CAs for the detection of malignant tumours. In contrast to compounds containing Gd3+, SPIONs are metabolized by the organism, and in order to prevent embolism being caused by these nanoparticles they need to be coated with organic or inorganic materials (such as silicon) which are biocompatible and are not cytotoxic, for instance, a ferrofluid dispersed in a hydrophilic medium. In this context, the aim of this study was to synthesize, using the coprecipitation approach, characterize and test in vitro SPIONs of Fe3O4 coated with the biopolymer pheomelanin for application in nanomedicine. These SPIONs comprised of nanoparticles (NPs) with a magnetite coating of pheomelanin (Fe3O4@Pheo) were thoroughly characterized by physical-chemistry techniques including infrared spectroscopy, thermogravimetric, dynamic light scattering, X-ray photoelectron spectroscopy, transmission electronic microscopy, vibrating sample magnetization, elemental analysis, atomic absorption spectrometry and X-ray powder diffraction. Although some of the results indicated limitations (saturation magnetization and low monodispersivity) of the SPIONs of Fe3O4@Pheo prepared by the coprecipitation method, they did fulfil the requirements for biomedical applications. The polydispersivity index of the NPs of Fe3O4@Pheo did not exceed the limit (PDI < 0.2) and the core size (10-13 nm) demonstrated that the NPs are superparamagnetic and they were stabilized via covalente or electrostatic bonding between the iron oxide (Fe-O) on the surface and the cathecolate and thiol groups of the pheomelanin in aqueous medium. In addition, the results obtained for the relaxation time (T1 and T2) indicated that the NPs exhibited potential as a negative (T2) CA, that is, they showed a high value for transverse relaxivity (r2 = 218 mM-1.s-1) in comparison to the longitudinal relaxivity (r1 = 1.6 mM-1.s-1) for the detection of breast cancer using magnetic resonance imaging (MRI). Furthermore, the in vitro testing of the NPs of Fe3O4@Pheo indicated that they satisfy the requirements for non-cytotoxicity (cellular viability up to 100 ppm) toward MCF-7 cells. Appropriate biocompatibility characteristics were also verified by the results obtained from the in vitro assays carried out to determine the uptake by MCF-7 cells.

Orientador : Prof. Dr. Dante Luiz Escuissato / Coorientadora : Profª. Drª. Ida Vanessa Doederlein Schwartz / Coorientador : Prof. Dr. Arnolfo de Carvalho Neto / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Medicina Interna. Defesa : Curitiba, 24/06/2016 / Inclui referências : f. 26-28 / Resumo: A doença de Gaucher (DG) é uma das doenças lisossômicas mais frequentes. Ela é causada pela atividade reduzida da enzima lisossomal glicocerebrosidase, o que leva ao acúmulo de glicocerebrosídeo nas células. A DG tipo 1 é classicamente conhecida como a forma não neuronopática da doença, com alterações ósseas e viscerais sendo o principal achado. Entretanto, manifestações clínicas neurológicas já foram descritas nesses pacientes. A espectroscopia de prótons por ressonância magnética (ERM) é uma ferramenta diagnóstica não invasiva para detectar e quantificar diferentes metabólitos. Já foi demonstrado que formas neuronopáticas de DG (tipos 2 e 3 ) apresentam pico de lipídio e uma maior relação colina / creatina em estudos por ERM. Na forma não neuronopática da DG, também foi encontrado aumento da relação colina/ creatina na ERM. A ressonância magnética (RM) pode ser usada como método semiquantitativo para avaliar a gravidade de doença óssea em pacientes com DG. O escore mais usado atualmente é o escore bone marrow burden (BMB), que varia de 0 (normal) até 16 (envolvimento mais grave). O objetivo do estudo é correlacionar os metabólitos cerebrais por ERM com a gravidade de doença óssea usando o escore BMB. Onze paciente com DG tipo 1 (média de idade: 30,3 anos; desvio padrão: 10,8) foram submetidos à RM do encéfalo, coluna lombar e fêmur. ERM foi realizada nos núcleos da base e as relações colina/creatina e n-acetil-aspartato/creatina foram calculados. O estudo por RM da coluna lombar e dos fêmures foi realizado no mesmo dia e o escore BMB foi calculado. A razão dos metabólitos encontrados foi correlacionado com o escore ósseo de cada paciente. A média do escore BMB foi de 7,7. Observou-se uma correlação baixa positiva entre o escore BMB e a razão colina/ creatina (r=0,16) e um correlação moderada negativa entre o escore BMB e a razão n-acetil-aspartato/creatina (r=0,40). Conclui-se que um escore BMB maior em pacientes com DG tipo 1 pode estar relacionado a uma maior relação colina/ creatina e menor relação n-acetil-aspartato/creatina em estudos por ERM cerebral. Palavras chave: doença de Gaucher tipo 1, escore BMB, espectroscopia de prótons. / Abstract: Gaucher's Disease (GD) is one of the most frequent lisosomal disorders. It is caused by reduced activity of the lisosomal enzyme glicocerebrosidase, which leads to intracellular accumulation of glicocerebrosideos. Type 1 GD is classically known as the non-neuronopathic form, with bone and visceral abnormalities being its main clinical findings. However, clinical neurological manifestations have been described on theses patients. Proton Magnetic Resonance Spectroscopy (1H-MRS) is a diagnostic non-invasive imaging tool to detect and quantify different metabolites. It has been demonstrated that neuronopathic forms of GD (types 2 and 3) shows a lipid peak and a higher choline/creatine ratios in brain 1H-MRS studies. For the non-neuronopathic form of GD, 1H-MRS has also depicted higher choline/creatine ratios ratios. Magnetic Resonance Imaging (MRI) is a semiquantitative method to evaluate severity of bone marrow infiltration in patients with GD. The most used score is the bone marrow burden score (BMB) which goes from 0 (normal) to 16 (most severe involvement). The aim of our study is to correlate 1H-MRS brain metabolites to severity of bone marrow involvement using BMB score. Eleven patients with type 1 GD (mean age of 30,3 years) were submitted to brain, lumbar spine, and femur MRI. 1HMRS was performed on basal ganglia and choline/creatine and N-acetylaspartate/ creatine ratios were calculated. Lumbar spine and femur MRI were performed at the same day and the BMB score was calculated.1H-MRS metabolite ratios were compared to the BMB score. BMB average score was 8. There was a low positive correlation between BMB score and choline/creatine (r=0,16) and a moderate negative correlation between BMB score and N-acetyl-aspartate/ creatine (r=-0,40). In conclusion, a higher BMB score in type 1 GD may correlates to a higher choline/creatine and lower Nacetyl- aspartate/ creatine in brain 1H-MRS. Key-words: type 1 Gaucher's disease, BMB score, proton spectroscopy.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2007. / Submitted by Fernanda Weschenfelder (nandaweschenfelder@gmail.com) on 2010-01-13T19:06:02Z No. of bitstreams: 1 2007_CimeiBorgesTeixeira.PDF: 1517204 bytes, checksum: a3da4b25a4fa56a19e9e57bee399c2f0 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Mendes(camila@bce.unb.br) on 2010-01-13T20:22:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_CimeiBorgesTeixeira.PDF: 1517204 bytes, checksum: a3da4b25a4fa56a19e9e57bee399c2f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-13T20:22:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_CimeiBorgesTeixeira.PDF: 1517204 bytes, checksum: a3da4b25a4fa56a19e9e57bee399c2f0 (MD5) Previous issue date: 2007-03 / Medidas de magnetização, ressonância magnética do elétron e outras técnicas acessórias foram utilizadas no presente estudo para investigar uma amostra de fluido magnético não aquoso baseado em nitreto de ferro contendo cerca de 2×1016 partículas/cm3. Dados de microscopia eletrônica de transmissão indicam um formato esférico para as partículas, possuindo estas um diâmetro médio de 12,2 nm, com dispersão de 0,14. O espectro Mössbauer da amostra, a 77 K, indica a presença de 95% da fase γ’-Fe4N na amostra, com um resíduo de 5% da fase ε-Fe3N. A dependência com a temperatura da magnetização foi investigada sob a condição da amostra congelada inicialmente na ausência de campo (ZFC), no intervalo de temperaturas de 4 a 165K. Os dados ZFC foram ajustados usando-se uma abordagem que leva em consideração a dependência da anisotropia magnetocristalina com a temperatura, tornando a descrição da situação experimental mais realística. Espectros de ressonância do elétron foram ajustados, sugerindo informações sobre formação de aglomerados na amostra. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Magnetization measurements, electron magnetic resonance and other accessories techniques were used in the present study to investigate a non-aqueous ironnitride- based magnetic fluid (MF) sample containig about 2×1016 particles/cm3. The TEM micrographs indicated spherical-shaped iron nitride nanoparticles with an average diameter of 12.2 nm and diameter dispersity of 0.14. The 77K Mössbauer spectrum of the frozen MF sample indicated the presence of about 95% of the γ’-Fe4N phase, with a residual 5% of the ε-Fe3N phase. The temperature dependence of the magnetization was investigated under zero-field-cooled (ZFC) condition, in the temperature range of 4 to 165K. The ZFC-data were curve-fitted using a new approach that takes into account the particle size distribution and the temperature dependence of the magnetocrystalline anisotropy, making the description of the experimental situation more realistic. Electron magnetic resonance was fitted, providing some information about de clusters formation on the sample.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade Gama, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2017. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-05-03T17:41:24Z No. of bitstreams: 1 2017_DanielLucasFerreiraeAlmeida.pdf: 15210206 bytes, checksum: df62328627085f382c7eff9dbdf98b0f (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-09-11T16:40:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_DanielLucasFerreiraeAlmeida.pdf: 15210206 bytes, checksum: df62328627085f382c7eff9dbdf98b0f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-11T16:40:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_DanielLucasFerreiraeAlmeida.pdf: 15210206 bytes, checksum: df62328627085f382c7eff9dbdf98b0f (MD5) Previous issue date: 2017-09-11 / A utilização de imagens obtidas por meio da ressonância magnética (do inglês magneticresonance, ou MR) auxilia no diagnóstico e no acompanhamento das mais diversas patologias que afetam o corpo humano. Ela apresenta, contudo, um custo mais elevado do que outras técnicas de imageamento que não são capazes de gerar imagens com a mesma qualidade objetiva, e isso pode dificultar o trabalho dos profissionais de saúde. Esse custo mais elevado se deve ao alto valor do equipamento e de sua manutenção, bem como ao baixo número de exames que podem ser realizados por dia, quando comparados com os de técnicas como a tomografia computadorizada. Além de seu processo de aquisição ser inerentemente mais lento, uma vez que sua duração depende da alta quantidade de medidas extraídas pelo scanner. De modo a diminuir a quantidade de medidas necessária, técnicas de reconstrução alternativas às tradicionais vêm sendo estudadas, como as que se baseiam em compressive sensing (CS). O CS permite reconstruir um sinal a partir de uma quantidade de medidas muito inferior `a estabelecida pelo critério de Nyquist. Além disso, o imageamento por ressonância magnética atende aos requisitos mínimos para a aplicação dessa técnica: o sinal possui uma representação esparsa num domínio transformado e as medidas adquiridas pelo scanner já são naturalmente codificadas. Essas técnicas têm sido eficientes ao diminuir a quantidade de medidas e garantir uma boa qualidade objetiva da imagem reconstruída, mas ainda há potencial para que essa diminuição seja maior. Uma das alternativas é encontrar a transformada esparsificante que torne o sinal o mais esparso possível, como a transformada de Fourier bidimensional, transformadas baseadas em wavelets e a pré-filtragem. Além disso, a utilização de informação a priori aliada aos algoritmos de reconstrução que se baseiam em compressive sensing também é utilizada para diminuir a quantidade de medidas. Essa informação pode ser caracterizada por dados estatísticos prévios da imagem ou com base em informações determinísticas sobre ela. Neste trabalho, propomos uma modelagem estocástica da informação a priori a ser utilizada em algoritmos de reconstrução de imagens de ressonância magnéticas baseados em compressive sensing com pré-filtragem. Nossa abordagem gera um espalhamento probabilístico em torno de um ponto que apresenta o potencial de pertencer ao suporte da versão esparsa da imagem a ser reconstruída. Esse espalhamento proposto tem o objetivo de garantir que a imagem possa ser reconstruída, mesmo em situações nas quais o ponto do suporte pode mudar de posição – quando um paciente se movimenta dentro do scanner, por exemplo. De modo a validar essa técnica, n´os a aplicamos a sinais de domínio unidimensional, bidimensional, imagens de fantomas de Shepp-Logan e imagens reais de RM. Os resultados dos testes sistemáticos em sinais de domínio unidimensional mostram que essa abordagem estocástica apresenta melhores resultados de reconstrução do que aquele que não utiliza informação a priori, apresentando um SER superior em cerca de 100dB para alguns valores de medidas ℓ. Em sinais de domínio bidimensional e de fantomas, apresentamos os resultados de um estudo de caso envolvendo a reconstrução de um sinal de cada tipo. Os resultados corroboram o que foi encontrado com os sinais de domínio unidimensional, com a abordagem estocástica apresentado valores de SER superiores em cerca de 10dB quando comparada com a abordagem determinística, apesar da pouca significância estatística. Os testes em imagens de MR incluíram a reconstrução de imagens deslocadas para simular uma possível situação de movimento do paciente durante a aquisição do exame. Além disso, foi analisada a influência do número de linhas radiais na reconstrução, bem como da matriz de covariância usada para gerar a função de espalhamento. Os resultados mostram que a abordagem estocástica apresenta sempre um bom desempenho quando comparada com as demais e, muitas vezes, esse desempenho é superior ao das outras técnicas. Em alguns pontos críticos, por exemplo, o valor do SER para a abordagem estocástica chega a ser superior em 6dB com relação ao caso ideal e em mais de 10dB para o caso não-ideal. Algo importante de se destacar é o fato de a abordagem estocástica apresentar um bom desempenho constantemente (um valor médio de SER de 21dB e do índice SSIM de 0,7), inclusive em casos em que as demais falham. Os resultados encontrados permitem agora que outras formas de explorar essa informação a priori possam ser investigados, para diminuir ainda mais a quantidade de medidas necessária para a reconstrução. Mas é também importante realizar um estudo teórico para quantificar a probabilidade de reconstrução em função da representação estocástica da informação a priori e da quantidade de medidas disponível. / The use of images obtained through MRI helps in the diagnosis and follow-up of the most diverse pathologies that affect the human body. However, it presents a higher cost than other imaging techniques that are not capable of generating images with the same objective quality, and this may hinder the work of health professionals. This higher cost is due to the high value of the equipment and its maintenance, as well as to the low number of tests that can be carried out per day, when compared to techniques such as the computed tomography. Besides its acquisition process is inherently slower, since its duration depends on the high amount of measurements extracted by the scanner. In order to reduce the amount of measurements required, alternatives to traditional reconstruction techniques have been studied, such as those based on compressive sensing. The CS allows you to reconstruct a signal from a quantity of measures much lower than the one established by the Nyquist theorem. In addition, magnetic resonance imaging meets the minimum requirements for the application of this technique: the signal has a sparse representation in a transformed domain and the measurements acquired by the scanner are already encoded naturally. These techniques have been effective in decreasing the number of measurements and ensuring a good objective quality of the reconstructed image, but there is still potential for such a decrease. One of the alternatives is to find a sparsifying transform that makes the signal as sparse as possible, such as the two-dimensional Fourier transform, wavelet-based transforms, and pre-filtering. Besides, the use of a prior information coupled with reconstruction algorithms based on compressive sensing is also used to decrease the number of measurements. This information may be characterized by prior statistical data of the image or based on deterministic information about it. In this work, we propose a stochastic modeling of the prior information to be used in reconstruction algorithms of magnetic resonance images based on compressive sensing with pre-filtering. Our approach generates a probabilistic spreading around a point that has the potential to belong to the support of the sparse version of the image to be reconstructed. This proposed spread is intended to ensure that the image can be reconstructed, even in situations when the position of the support point may change - when a patient moves within the scanner, for example. In order to validate this technique, we apply it to one-dimensional, two-dimensional domain signals, Shepp-Logan phantom images, and real MRI images. The results of the systematic tests on one-dimensional domain signals show that this stochastic approach presents better reconstruction results than those that do not use the prior information, with a SER 100dB greater for some number of measures ℓ. In two-dimensional domain signals and phantoms, we present the results of a case study involving the reconstruction of a signal of each type. The results corroborate what was found with one-dimensional domain signals, with the SER for the stochastic approach being 10dB higher than when the deterministic approach was used, despite the low statistical significance. The MR imaging tests included the reconstruction of shifted images to simulate a possible patient movement situation during the acquisition of the examination. In addition, the influence of the number of radial lines in the reconstruction was analyzed, as well as the covariance matrix used to generate the spreading function. The results show that the stochastic approach always performs well when compared to the others, and this performance is often superior to other techniques. When considering some critic points, for instance, the SER value for the stochastic approach is 6dB higher than the ideal prior approach, and more than 10dB higher than the non-ideal. Something important to emphasize is that the stochastic approach performs consistently well (a SER mean value of around 21dB and a SSIM index of around 0,7), even when the others fail. Those results will now allow the investigation of other ways to explore this prior information in order to further reduce the amount of measures required for reconstruction. But it is also important to carry out a theoretical study to quantify the reconstruction probability as a function of the stochastic representation of the prior information and of the quantity of measures available.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-11-14T16:22:17Z No. of bitstreams: 1 2017_GianLucasdeOliveiraPaiva.pdf: 4207150 bytes, checksum: aa6048e4656a7ed3af0aef65ac9f3311 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-21T18:35:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_GianLucasdeOliveiraPaiva.pdf: 4207150 bytes, checksum: aa6048e4656a7ed3af0aef65ac9f3311 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-21T18:35:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_GianLucasdeOliveiraPaiva.pdf: 4207150 bytes, checksum: aa6048e4656a7ed3af0aef65ac9f3311 (MD5) Previous issue date: 2017-11-21 / O imageamento por ressonância magnética (RM) constitui uma das várias modalidades de imagens médicas utilizadas para diagnóstico, acompanhamento de doenças e planejamento de tratamentos. Ela é capaz de produzir imagens com melhor contraste, além de não emitir radiação ionizante, o que a torna uma escolha atraente para exames. Entretanto, seu maior custo e tempo de exame dificultam o seu uso de maneira mais generalizada. Reduzir o tempo de exame tem se tornado um importante tema de pesquisa na área de processamento de sinais nos últimos anos. Compressive Sensing é uma técnica que tem sido utilizada em vários estudos de ressonância magnética. O seu uso com transformadas esparsificantes abre uma grande variedade de possibilidades com o uso de filtros sobre as informações da imagem. Transformadas comuns utilizadas em ressonância magnética e compressive sensing são as wavelets. Um tipo de wavelet pouco explorado em ressonância magnética é a transformada wavelet dualtree, que possui algumas vantagens sobre a wavelet comum. Neste trabalho é feita a hipótese de que a transformada wavelet dualtree é superior às transformadas wavelet comuns pela possibilidade de esparsificar melhor, devido a maior seletividade de direções para imagens. Foram utilizados bancos de filtros para implementação das transformadas e também como método de reconstrução das imagens pré-filtradas, reconstruídas por compressive sensing. O banco de filtros foi comparado com o método de recomposição espectral usando métricas de qualidade objetiva (SNR e SSIM). Os métodos também foram comparados em relação ao tempo de reconstrução. Filtros de diferentes tipos e famílias foram comparados entre si, utilizando banco de filtros como método de reconstrução. Um conjunto de 73 imagens de cabeça foi utilizado para avaliar estatisticamente os resultados, para verificar se a diferença na qualidade das imagens por filtros diferentes é estatisticamente significante. Os resultados indicaram que, para os filtros de Haar, o método de recomposição espectral foi superior ao método do banco de filtros, com diferenças entre valores da SNR chegando a 14 dB e 0.1 para o SSIM para uma mesma imagem, em um nível. O filtro dtf4 em dois níveis obteve qualidade semelhantes para ambos os métodos de banco de filtros e a recomposição espectral. Foi observado que o banco de filtros obteve uma melhora na qualidade com o aumento de níveis de decomposição, enquanto a recomposição espectral foi quase insensível ao aumento de níveis, apresentando apenas uma ligeira melhora na qualidade do primeiro nível para o segundo. A comparação objetiva entre diferentes filtros, utilizando o banco de filtros como método de reconstrução, mostrou que os quatro filtros dualtree, em todos os casos, obtiveram resultados significantemente melhores que os outros filtros wavelet, com valores médios de SNR até 3 dB maiores que os outros filtros. A família de filtros coiflets apresentou, na média, resultados próximos aos dos filtros dualtree. Os filtros biortogonais reversos 3.1 e 3.3 apresentaram os piores resultados, seguidos dos filtros Daubechies/symlet 1 e 2, biortogonal e biortogonal reverso 1.1 e 1.5. Os tempos de recomposição para o banco de filtros foram menores que os tempos da recomposição espectral, chegando a ser 30 vezes menores, embora esse tempo seja praticamente desprezível em relação ao tempo total de reconstrução da imagem. Concluiu-se que o método do banco de filtros, utilizando os filtros dualtree, permite a reconstrução de imagens com qualidade semelhante ao do método de recomposição espectral, com tempos menores de recomposição e utilizando a mesma quantidade de informação. Os filtros dualtree também se mostraram superiores aos filtros wavelet comuns para o uso com banco de filtros. / Magnetic resonance imaging (MRI) is one of several medical imaging modalities used for diagnosis, disease monitoring and treatment planning. It is able to produce images with better contrast, besides not emitting ionizing radiation, which makes it an attractive choice for exams. However, its higher cost and time of examination make it more difficult to use. Reducing exam time has become an important research topic in the area of signal processing in recent years. Compressive sensing is a technique that has been used in several magnetic resonance studies. Its use with sparse transforms opens a wide range of possibilities with the use of filters over the image information. Common transforms used in magnetic resonance imaging and compressive sensing are the wavelets. A type of wavelet not thoroughly explored on MRI is the dualtree wavelet transform, which has some advantages over the common wavelet. In this work, it is hypothesized that the dualtree wavelet transform is superior to the ordinary wavelets due to the possibility of better scattering, thanks to its greater directionalities for images. Filter banks were used to implement the transforms and also as a method of reconstructing the prefiltered images, recovered by compressive sensing. The filter bank was compared to the spectral recomposition method using objective quality metrics (SNR and SSIM). The methods were also compared to in relation to the reconstruction time. Filters of different types and families were compared to each other, using filter bank as reconstruction method. A set of 73 MRI head imaged was used to statistically evaluate the results, to verify if the difference in the image quality recovered using different filters is statistically significant. The results indicated that, for the Haar filters, the spectral recomposition method was superior to the filter bank method, with differences between SNR values reaching up to 14 dB and 0.1 for SSIM for the same image at one level of decomposition. The twolevel decomposition dtf4 filter obtained similar quality for both filterbank methods and spectral recomposition. It was observed that the filter bank obtained an improvement in quality with increasing decomposition levels, while the spectral recomposition was almost insensitive to the increase of levels, presenting only a slight improvement in quality from the first level to the second. The objective comparison of different filters using the filter bank as a reconstruction method showed that the four dualtree filters, in all cases, obtained significantly better results than the other wavelet filters with mean values of SNR up to 3 dB higher than the other filters. The coiflet family of filters presented, on average, results close to the dualtree filters. The reverse biorthogonal filters 3.1 and 3.3 had the worst results, followed by the Haar filter and reverse biorthogonal filters 1.3 and 1.5. The recomposition times for the filter bank were smaller than that of spectral recomposition, being up to 30 times faster. although this times is negligible in relation to the total times of reconstruction of the image. It was concluded that the filter bank method, using the dualtree filters, allows the reconstruction of images with similar quality to the spectral recomopsition, with smaller recomposition times and using the same amount of information. The dualtree filters were also shown to be superior to the common wavelet filters using filter bank.