Imaging in neurological and vascular brain diseases (SPECT and SPECT/CT)

Since the first in vivo studies of cerebral function with radionuclides by Ingvar and Lassen, nuclear medicine (NM) brain applications have evolved dramatically, with marked improvements in both methods and tracers. Consequently it is now possible to assess not only cerebral blood flow and energy metabolism but also neurotransmission. Planar functional imaging was soon substituted by single-photon emission computed tomography (SPECT) and positron emission tomography (PET); it now has limited application in brain imaging, being reserved for the assessment of brain death.

Equilíbrio e funcionalidade após acidente vascular cerebral

As doenças vasculares cerebrais constituem a principal causa de incapacidade permanente em Portugal, reflectindo-se na funcionalidade dos indivíduos. Após um Acidente Vascular Cerebral (AVC) são frequentes as alterações posturais, não apenas no que respeita a capacidade para manter uma postura estática mas também a capacidade para mover dentro da base de sustentação sem ocorrência de quedas. O presente trabalho apresenta alguns dados preliminares relacionados com o equilíbrio e a funcionalidade de indivíduos utentes do Hospital Fernando da Fonseca, que no período de Setembro de 2008 a Março de 2009, sofreram AVC.

Fluorescence Microscopy Imaging Denoising with Log-Euclidean Priors and Photobleaching Compensation

Fluorescent protein microscopy imaging is nowadays one of the most important tools in biomedical research. However, the resulting images present a low signal to noise ratio and a time intensity decay due to the photobleaching effect. This phenomenon is a consequence of the decreasing on the radiation emission efficiency of the tagging protein. This occurs because the fluorophore permanently loses its ability to fluoresce, due to photochemical reactions induced by the incident light. The Poisson multiplicative noise that corrupts these images, in addition with its quality degradation due to photobleaching, make long time biological observation processes very difficult. In this paper a denoising algorithm for Poisson data, where the photobleaching effect is explicitly taken into account, is described. The algorithm is designed in a Bayesian framework where the data fidelity term models the Poisson noise generation process as well as the exponential intensity decay caused by the photobleaching. The prior term is conceived with Gibbs priors and log-Euclidean potential functions, suitable to cope with the positivity constrained nature of the parameters to be estimated. Monte Carlo tests with synthetic data are presented to characterize the performance of the algorithm. One example with real data is included to illustrate its application.

Radiological imaging in digital systems: the effect of exposure parameters in diagnostic quality and patient dose

Esta tese pretende contribuir para o estudo e análise dos factores relacionados com as técnicas de aquisição de imagens radiológicas digitais, a qualidade diagnóstica e a gestão da dose de radiação em sistema de radiologia digital. A metodologia encontra-se organizada em duas componentes. A componente observacional, baseada num desenho do estudo de natureza retrospectiva e transversal. Os dados recolhidos a partir de sistemas CR e DR permitiram a avaliação dos parâmetros técnicos de exposição utilizados em radiologia digital, a avaliação da dose absorvida e o índice de exposição no detector. No contexto desta classificação metodológica (retrospectiva e transversal), também foi possível desenvolver estudos da qualidade diagnóstica em sistemas digitais: estudos de observadores a partir de imagens arquivadas no sistema PACS. A componente experimental da tese baseou-se na realização de experiências em fantomas para avaliar a relação entre dose e qualidade de imagem. As experiências efectuadas permitiram caracterizar as propriedades físicas dos sistemas de radiologia digital, através da manipulação das variáveis relacionadas com os parâmetros de exposição e a avaliação da influência destas na dose e na qualidade da imagem. Utilizando um fantoma contraste de detalhe, fantomas antropomórficos e um fantoma de osso animal, foi possível objectivar medidas de quantificação da qualidade diagnóstica e medidas de detectabilidade de objectos. Da investigação efectuada, foi possível salientar algumas conclusões. As medidas quantitativas referentes à performance dos detectores são a base do processo de optimização, permitindo a medição e a determinação dos parâmetros físicos dos sistemas de radiologia digital. Os parâmetros de exposição utilizados na prática clínica mostram que a prática não está em conformidade com o referencial Europeu. Verifica-se a necessidade de avaliar, melhorar e implementar um padrão de referência para o processo de optimização, através de novos referenciais de boa prática ajustados aos sistemas digitais. Os parâmetros de exposição influenciam a dose no paciente, mas a percepção da qualidade de imagem digital não parece afectada com a variação da exposição. Os estudos que se realizaram envolvendo tanto imagens de fantomas como imagens de pacientes mostram que a sobreexposição é um risco potencial em radiologia digital. A avaliação da qualidade diagnóstica das imagens mostrou que com a variação da exposição não se observou degradação substancial da qualidade das imagens quando a redução de dose é efectuada. Propõe-se o estudo e a implementação de novos níveis de referência de diagnóstico ajustados aos sistemas de radiologia digital. Como contributo da tese, é proposto um modelo (STDI) para a optimização de sistemas de radiologia digital.

Fisioterapia, exercício físico e acidente vascular cerebral (AVC)

As evidências sugerem que se deve exercitar os doentes no limite das suas capacidades (previamente avaliadas) tanto funcionais como fisiológicas e que nas fases iniciais dos programas de exercício estes deverão ser monitorizados. O exercício físico regular, de baixa a moderada intensidade em indivíduos que sofreram um AVC demonstrou vários efeitos positivos, na manutenção da sua condição física.

Blue-enhanced thin-film photodiode for dual-screen x-ray imaging

This article reports on a-Si:H-based low-leakage blue-enhanced photodiodes for dual-screen x-ray imaging detectors. Doped nanocrystalline silicon was incorporated in both the n- and p-type regions to reduce absorption losses for light incoming from the top and bottom screens. The photodiode exhibits a dark current density of 900 pA/cm(2) and an external quantum efficiency up to 90% at a reverse bias of 5 V. In the case of illumination through the tailored p-layer, the quantum efficiency of 60% at a 400 nm wavelength is almost double that for the conventional a-Si:H n-i-p photodiode.

Stacked pin Devices for Imaging Applications

In this paper we present results on the optimization of device architectures for colour and imaging applications, using a device with a TCO/pinpi'n/TCO configuration. The effect of the applied voltage on the color selectivity is discussed. Results show that the spectral response curves demonstrate rather good separation between the red, green and blue basic colors. Combining the information obtained under positive and negative applied bias a colour image is acquired without colour filters or pixel architecture. A low level image processing algorithm is used for the colour image reconstruction.

Digital imaging systems for plain radiography

Advances in digital technology led to the development of digital x-ray detectors that are currently in wide use for projection radiography, including Computed Radiography (CR) and Digital Radiography (DR). Digital Imaging Systems for Plain Radiography addresses the current technological methods available to medical imaging professionals to ensure the optimization of the radiological process concerning image quality and reduction of patient exposure. Based on extensive research by the authors and reference to the current literature, the book addresses how exposure parameters influence the diagnostic quality in digital systems, what the current acceptable radiation doses are for useful diagnostic images, and at what level the dose could be reduced to maintain an accurate diagnosis. The book is a valuable resource for both students learning the field and for imaging professionals to apply to their own practice while performing radiological examinations with digital systems.

Claustrophobia and adherence in magnetic resonance imaging procedure

Claustrophobia causes a huge discomfort to those who need to perform Magnetic Resonance examinations mainly due to the physical design of most equipment. This study aimed to maximize the success rate of Magnetic Resonance Imaging (MRI) clinical studies in claustrophobic patients by the identification of facilitative strategies.

Physiologic effect of caffeine on susceptibility-weighted imaging

Susceptibility-weighted imaging (SWI) is a relatively new contrast in MR imaging. Previous studies have found an effect of caffeine in the contrast generated by SWI images. The present study investigates the effect of caffeine on contrast-to-noise ratio (CNR) in SWI.

Nintendo Wii: uso terapêutico no controlo postural em indivíduos que sofreram um acidente vascular cerebral

Mestrado em Fisioterapia.

Efeitos de um programa baseado em tarefas orientadas na competência de marcha em indivíduos com acidente vascular cerebral

Mestrado em Fisioterapia.

Seismic imaging of the western Iberian crust using ambient noise: Boundaries and internal structure of the Iberian Massif

We present new Rayleigh-wave dispersion maps of the western Iberian Peninsula for periods between 8 and 30 s, obtained from correlations of seismic ambient noise, following the recent increase in seismic broadband network density in Portugal and Spain. Group velocities have been computed for each station pair using the empirical Green's functions generated by cross-correlating one-day-length seismic ambient-noise records. The resulting high-path density allows us to obtain lateral variations of the group velocities as a function of period in cells of 0.5 degrees x 0.5 degrees with an unprecedented resolution. As a result we were able to address some of the unknowns regarding the lithospheric structure beneath SW Iberia. The dispersion maps allow the imaging of the major structural units, namely the Iberian Massif, and the Lusitanian and Algarve Meso-Cenozoic basins. The Cadiz Gulf/Gibraltar Strait area corresponds to a strong low-velocity anomaly, which can be followed to the largest period inverted, although slightly shifted to the east at longer periods. Within the Iberian Massif, second-order perturbations in the group velocities are consistent with the transitions between tectonic units composing the massif. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Molecular imaging agents for detection of β-amyloid plaques in Alzheimer’s disease

The formation of amyloid structures is a neuropathological feature that characterizes several neurodegenerative disorders, such as Alzheimer´s and Parkinson´s disease. Up to now, the definitive diagnosis of these diseases can only be accomplished by immunostaining of post mortem brain tissues with dyes such Thioflavin T and congo red. Aiming at early in vivo diagnosis of Alzheimer´s disease (AD), several amyloid-avid radioprobes have been developed for b-amyloid imaging by positron emission tomography (PET) and single-photon emission computed tomography (SPECT). The aim of this paper is to present a perspective of the available amyloid imaging agents, special those that have been selected for clinical trials and are at the different stages of the US Food and Drugs Administration (FDA) approval.

Endocardite infecciosa e acidente vascular cerebral: mecanismos fisiopatológicos e avaliação ultrassonográfica

Uma das mais graves complicações da endocardite infecciosa é o acidente vascular cerebral isquémico, responsável por uma alta taxa de mortalidade e morbilidade nos países desenvolvidos. Embora não seja o mecanismo dominante, o cardioembolismo é responsável por cerca de 20% dos enfartes cerebrais isquémicos. Sabe-se que o embolismo cerebral afeta mais de 40% dos pacientes com endocardite infecciosa, uma vez que a embolização da vegetação resultante da infeção das estruturas intracardíacas para a circulação arterial pode levar à oclusão das artérias cerebrais, dando origem, assim, a enfarte por ausência de aporte sanguíneo. O desenvolvimento de técnicas não invasivas baseadas na ultrassonografia tem potenciado um amplo estudo destas patologias, quer a nível cardíaco, quer vascular, promovendo uma melhor compreensão dos mecanismos fisiopatológicos que as envolvem. A ecocardiografia e o Doppler transcraniano detêm um papel central, respetivamente, no diagnóstico e predição do risco de fenómenos embólicos em pacientes com endocardite infecciosa e na avaliação inicial, prognóstico e follow-up de um episódio de acidente vascular cerebral.