Commissioning and performance of the CMS silicon strip tracker with cosmic ray muons

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

The CMS experiment at the CERN LHC

The Compact Muon Solenoid (CMS) detector is described. The detector operates at the Large Hadron Collider (LHC) at CERN. It was conceived to study proton-proton (and lead-lead) collisions at a centre-of-mass energy of 14 TeV (5.5 TeV nucleon-nucleon) and at luminosities up to 10(34)cm(-2)s(-1) (10(27)cm(-2)s(-1)). At the core of the CMS detector sits a high-magnetic-field and large-bore superconducting solenoid surrounding an all-silicon pixel and strip tracker, a lead-tungstate scintillating-crystals electromagnetic calorimeter, and a brass-scintillator sampling hadron calorimeter. The iron yoke of the flux-return is instrumented with four stations of muon detectors covering most of the 4 pi solid angle. Forward sampling calorimeters extend the pseudo-rapidity coverage to high values (vertical bar eta vertical bar <= 5) assuring very good hermeticity. The overall dimensions of the CMS detector are a length of 21.6 m, a diameter of 14.6 m and a total weight of 12500 t.

Glucose metabolism in rats submitted to skeletal muscle denervation

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Metabolismo glicídico em ratos submetidos a desnervação do músculo esquelético e ao exercício de natação

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Determinação da velocidade de condução nervosa motora dos nervos radial e ulnar de cães clinicamente sadios

O presente trabalho teve como objetivo a padronização dos valores de referência de velocidade de condução nervosa motora dos nervos radial e ulnar em cães clinicamente sadios. Para tanto, foram utilizados 30 cães, 11 machos e 19 fêmeas, sem raça definida, com idade entre dois e seis anos. Os valores médios das medidas do potencial muscular produzidos por meio de estimulação proximal e distal do nervo radial foram, respectivamente: latência inicial, 2,46+0,72ms e 1,58+0,62ms, amplitude de pico a pico, 8,79+2,26mV e 9,52+2,42mV e duração, 2,85+0,76ms e 2,71+0,75ms. Os respectivos valores do nervo ulnar foram: latência inicial, 4,17+0,53ms e 2,67+0,38ms; amplitude de pico a pico, 10,72+2,60mV e 11,72+2,81mV e duração, 2,23+0,38ms e 2,04+0,35ms. Os valores médios das medidas de velocidade de condução nervosa motora dos nervos radial e ulnar foram, respectivamente, 66,18+7,26m/s e 60,50+7,86m/s.

Padronização da determinação da velocidade de condução nervosa sensitiva dos nervos tibial e peroneal de cães clinicamente sadios, pela utilização de eletrodos de superfície

O presente trabalho teve como objetivo a padronização dos valores de referência de velocidade de condução nervosa sensitiva dos nervos tibial e peroneal em cães clinicamente sadios, pela utilização de eletrodos de superfície. em todos os sítios de estimulação, captação, referência e terra foram utilizados eletrodos do tipo jacaré, exceto na captação do estímulo no nervo peroneal, próximo à articulação fêmur-tibial, onde o registro só foi possível com a utilização de eletrodo de agulha. Foram utilizados 30 cães, 11 machos e 19 fêmeas, sem raça definida, com idade entre dois e seis anos. Os valores médios das medidas dos potenciais evocados pela estimulação sensitiva dos nervos tibial e peroneal foram: latência inicial, 1,82±0,30ms (1,30 a 2,55ms) e 1,57±0,29ms (1,01 a 2,16ms), amplitude de pico a pico, 96,48±45,78miV (41,6 a 214miV) e 121,25±57,49miV (54,8 a 299miV) e duração, 1,97±0,69ms (1,01 a 3,56ms) e 2,37±0,85ms (1,11 a 3,94ms), respectivamente. Os valores médios das medidas de velocidade de condução nervosa sensitiva dos nervos tibial e peroneal foram, respectivamente, 62,14+7,71ms (50,0 a 77,2ms) e 65,18+6,42ms (53,8 a 79,2ms), respectivamente.

Reajustando o limite de tolerância biológica aplicado à plumbemia no Brasil

Foram alocados aleatoriamente vinte trabalhadores expostos ocupacionalmente ao chumbo em uma indústria de acumuladores elétricos de médio porte, no interior do Estado de São Paulo, os quais apresentavam plumbemia e excreção urinária do ácido delta-aminolevulínico, nos últimos dois anos, sempre menores que 60 µg/dL e 10 mg/L, respectivamente. Os trabalhadores foram submetidos a eletroneurografia do nervo radial direito e a dosagem de plumbemia. Com estas medidas ajustou-se um modelo de regressão linear simples de primeira ordem, tendo como variável dependente a velocidade de condução e como variável independente a plumbemia. Analisando-se a regressão ajustada, infere-se que o valor preditivo negativo do limite de tolerância biológica brasileiro aplicado à plumbemia seja de apenas 0,63. O estudo sugere que o valor do referido limite de tolerância deva ser reduzido do atual valor de 60 µg/dL para 32 µg/dL, para ter um valor preditivo negativo de 0,99.

Bloqueio seletivo dos nervos supraescapular e axilar promove analgesia satisfatória e menor grau de bloqueio motor: comparação com o bloqueio interescalênico

JUSTIFICATIVA E OBJETIVO: Cirurgias artroscópicas do ombro cursam com intensa dor pós-operatória. Diversas técnicas analgésicas têm sido preconizadas. O objetivo deste estudo foi comparar o bloqueio dos nervos supraescapular e axilar nas cirurgias artroscópicas de ombro com a abordagem interescalênica do plexo braquial. MÉTODO: Sessenta e oito pacientes foram alocados em dois grupos de 34, de acordo com a técnica utilizada: grupo interescalênico (GI) e grupo seletivo (GS), sendo ambas as abordagens realizadas com neuroestimulador. No GI, após resposta motora adequada foram injetados 30 mL de levopubivacaína em excesso enantiomérico de 50% a 0,33% com adrenalina 1:200.000. No GS, após resposta motora do nervo supraescapular e axilar, foram injetados 15 mL da mesma substância em cada nervo. em seguida, realizada anestesia geral. Variáveis avaliadas: tempo para realização dos bloqueios, analgesia, consumo de opioide, bloqueio motor, estabilidade cardiocirculatória, satisfação e aceitabilidade pelo paciente. RESULTADOS: Tempo para execução do bloqueio interescalênico foi significativamente menor que para realização do bloqueio seletivo. Analgesia foi significativamente maior no pós-operatório imediato no GI e no pós-operatório tardio no GS. Consumo de morfina foi significativamente maior na primeira hora no GS. Bloqueio motor foi significativamente menor no GS. Estabilidade cardiocirculatória, satisfação e aceitabilidade da técnica pelo paciente não diferiram entre os grupos. Ocorreu uma falha no GI e duas no GS. CONCLUSÕES: Ambas as técnicas são seguras, eficazes com mesmo grau de satisfação e aceitabilidade. O bloqueio seletivo de ambos os nervos apresentou analgesia satisfatória, com a vantagem de proporcionar bloqueio motor restrito ao ombro.

Caracterização de um modelo experimental de neuropatia em ratos diabéticos induzidos pela aloxana

Cem ratos norvégicus, machos, com aproximadamente 3 meses de idade foram distribuídos por sorteio em 2 grupos experimentais: Grupo Controle (GC): com 50 ratos sadios, não diabéticos e Grupo Diabético (GD): com 50 ratos diabéticos, induzidos pela aloxana, sem qualquer tratamento. Cada grupo foi dividido em 5 subgrupos com 10 ratos cada e sacrificados com 1, 3, 6, 9 e 12 meses de seguimento, respectivamente. Parâmetros clínicos (peso, ingestão hídrica e alimentar, e diurese) e laboratoriais (glicemia, glicose urinária e insulina) foram documentados em todos os momentos de avaliação. Um segmento do nervo ciático foi obtido de cada animal, em ambos os grupos, para estudo à MO. e ME. Alterações clínicas e laboratoriais significativas (P<0,01), compatíveis com diabetes grave, foram observadas em todos os animais do GD a partir do 4o dia após a indução. Ratos de ambos os grupos apresentaram alterações no número de fibras mielínicas e nos depósitos intraaxonais de glicogênio que não diferiram, estatisticamente, aos 1, 3 e 6 meses de seguimento. Entretanto, aos 9 e 12 meses, ratos do GD apresentaram diminuição significativa no número de fibras mielínicas, com aumento do número de fibras mielínicas de menor calibre, quando comparados com ratos do GC (P<0,05). Grânulos de glicogênio intraaxonais também foram mais acentuados em ratos do GD no 9o e 12o mês de seguimento. Não foram observadas diferenças na densidade de fibras amielínicas ou alterações ultraestruturais significativas entre os dois grupos, em relação aos espaços intraaxonais e endoneurais, bainhas de mielina e células de Schwann durante todo o estudo.

End-to-side neurorrhaphy with and without perineurium

OBJETIVOS: Comparar a neurorrafia término-lateral com epineuro versus sem epineuro. DESENHO: Foram operados 20 ratos. O nervo fibular foi seccionado e seu coto distal suturado na face lateral do nervo tibial. do lado direito nós removemos janela de epineuro e no lado esquerdo o epineuro foi deixado intacto. Depois de seis meses, os 14 animais sobreviventes foram submetidos a testes eletrofisiológicos, sacrificados e os nervos e músculos removidos para exames histológicos. O teste eletrofisiológico foi realizado mediante estímulo elétrico fornecido por um neuro-estimulador (LHM-110) com 2 milisegundos de duração, num modo repetido e 30 Hz. O estímulo foi aumentado progressivamente partindo de zero até atingir 1 volt. LOCAL: Faculdade de Medicina de Botucatu. RESULTADOS: No lado direito, os músculos que tiveram resposta positiva necessitaram uma média de 258,89 mv (±92,31) de estímulo elétrico para apresentar uma resposta e no lado esquerdo uma média de 298,34 mV (±139,32). O músculo tibial cranial apresentou peso médio para o lado direito de 0,47 g (±0,18) e para o lado esquerdo de 0,45 g (±0,15). O coto distal do nervo fibular apresentou uma média 310 fibras nervosas (±191,34) para o lado direito e 287,71 (±183,60) para o lado esquerdo. O nervo tibial acima da neurorrafia mostrou médias de 939,46 (±223,51) fibras nervosas para o lado direito e 959,46 (±327,48) para o lado esquerdo. O nervo tibial abaixo da neurorrafia mostrou médias de 935,17 (±298,65) fibras nervosas para o lado direito e 755,31 (±323,26) para o lado esquerdo. As fibras do músculo tibial cranial do lado direito apresentaram uma área média de 0,0162 (±0,008) m2 depois de 230 vezes de magnificação e 0,0152 (±0,0064) para as fibras do músculo tibial cranial do lado esquerdo. O aspecto histológico do músculo tibial cranial, tomando-se o normal como 100% foi de 78,21 (±20,75) para o lado direito e 82,14 (±15,89) para o lado esquerdo. A análise estatística (testetde Student) não mostrou diferenças (p>0,05) entre os lados esquerdo e direito para todas as variáveis. CONCLUSÕES: Ambas as neurorrafias (com e sem epineuro) não mostraram diferenças relacionadas aos aspectos morfológicos e eletrofisiológicos estudados.

Measurement of the muon stopping power in lead tungstate

A large sample of cosmic ray events collected by the CMS detector is exploited to measure the specific energy loss of muons in the lead tungstate (PbWO4) of the electromagnetic calorimeter. The measurement spans a momentum range from 5 GeV/c to 1 TeV/c. The results are consistent with the expectations over the entire range. The calorimeter energy scale, set with 120 GeV/c electrons, is validated down to the sub-GeV region using energy deposits, of order 100 MeV, associated with low-momentum muons. The muon critical energy in PbWO4 is measured to be 160+5 -68 GeV, in agreement with expectations. This is the first experimental determination of muon critical energy. © 2010 IOP Publishing Ltd and SISSA.

Commissioning of the CMS experiment and the cosmic run at four tesla

The CMS Collaboration conducted a month-long data-taking exercise known as the Cosmic Run At Four Tesla in late 2008 in order to complete the commissioning of the experiment for extended operation. The operational lessons resulting from this exercise were addressed in the subsequent shutdown to better prepare CMS for LHC beams in 2009. The cosmic data collected have been invaluable to study the performance of the detectors, to commission the alignment and calibration techniques, and to make several cosmic ray measurements. The experimental setup, conditions, and principal achievements from this data-taking exercise are described along with a review of the preceding integration activities. © 2010 IOP Publishing Ltd and SISSA.

Performance of the CMS Level-1 trigger during commissioning with cosmic ray muons and LHC beams

The CMS Level-1 trigger was used to select cosmic ray muons and LHC beam events during data-taking runs in 2008, and to estimate the level of detector noise. This paper describes the trigger components used, the algorithms that were executed, and the trigger synchronisation. Using data from extended cosmic ray runs, the muon, electron/photon, and jet triggers have been validated, and their performance evaluated. Efficiencies were found to be high, resolutions were found to be good, and rates as expected. © 2010 IOP Publishing Ltd and SISSA.

Performance of the CMS drift-tube chamber local trigger with cosmic rays

The performance of the Local Trigger based on the drift-tube system of the CMS experiment has been studied using muons from cosmic ray events collected during the commissioning of the detector in 2008. The properties of the system are extensively tested and compared with the simulation. The effect of the random arrival time of the cosmic rays on the trigger performance is reported, and the results are compared with the design expectations for proton-proton collisions and with previous measurements obtained with muon beams. © 2010 IOP Publishing Ltd and SISSA.