Desenvolvimento de um programa computacional para avaliar e controlar as características sensitométricas em processamento automático

OBJETIVO: Desenvolver um programa computacional para avaliar e controlar as características das curvas sensitométricas. MATERIAIS E MÉTODOS: Para o desenvolvimento do programa, foi elaborado um método de obtenção dos valores das características sensitométricas, de filmes de baixo e alto contraste, sem a necessidade da fixação de degraus de referência. RESULTADOS: O programa, denominado Sensito, foi implementado e testado utilizando dados sensitométricos de curvas características dos departamentos de radiologia convencional, hemodinâmica e mamografia. Ficou comprovada a possibilidade da análise das curvas sensitométricas destas áreas sem a necessidade de ajustes, dependentes dos usuários, e sem incorrer em desvios nos parâmetros sensitométricos avaliados e na variação destes. CONCLUSÃO: O programa possibilita a criação de um banco de dados de curvas sensitométricas para diferentes processadoras de uma instituição, gerando com facilidade as curvas sensitométrica e gama, de um registro, e os gráficos de constância das características sensitométricas avaliadas, fornecendo importante ferramenta para manter o controle sensitométrico.

Radioterapia externa conformada 3D para o carcinoma de próstata: experiência do Instituto do Radium de Campinas com 285 pacientes

OBJETIVO: Reportar resultados de tratamentos do câncer de próstata com radioterapia conformada 3D realizados em uma única instituição. MATERIAIS E MÉTODOS: De julho de 1997 a janeiro de 2002, 285 pacientes consecutivos com câncer de próstata foram submetidos a radioterapia conformada 3D com dose mediana de 7.920 cGy na próstata e analisados retrospectivamente. A distribuição segundo o grupo de risco foi a seguinte: baixo risco - 95 (33,7%); risco intermediário - 66 (23,4%); alto risco - 121 (42,9%) pacientes. RESULTADOS: Em seguimento mediano de 53,6 meses (3,6-95,3 meses), sobrevidas atuariais global, causa específica, livre de metástases a distância e livre de recidiva bioquímica em cinco anos foram de 85,1%, 97,0%, 94,2% e 75,8%, respectivamente. Sobrevidas atuariais livre de toxicidade retal e urinária tardias em cinco anos foram de 96,4% e 91,1%, respectivamente. Ressecção transuretral pré-radioterapia conformada 3D e doses > 70 Gy em 30% do volume da bexiga implicaram maior toxicidade urinária tardia grau 2-3 em cinco anos (p = 0,0002 e p = 0,0264, respectivamente). CONCLUSÃO: A primeira experiência relatada de radioterapia conformada 3D no Brasil permitiu altas doses de radiação, com toxicidades retal e urinária aceitáveis. A existência de ressecção transuretral de próstata pré-radioterapia conformada 3D pode sinalizar maior risco de toxicidade urinária tardia grau 2-3 após irradiação. Restrição da dose < 70 Gy em 30% do volume da bexiga à tomografia de planejamento pode reduzir complicações urinárias tardias.

Análise computacional da textura de tumores de mama em imagens por ultrassom de pacientes submetidas a cirurgia conservadora

OBJETIVO: Avaliar as características de textura de lesões de mama em imagens por ultrassom de pacientes submetidas a cirurgia conservadora que apresentaram, ou não, recidiva. MATERIAIS E MÉTODOS: As imagens de ultrassom de 36 pacientes submetidas a cirurgia conservadora, com 12 tendo apresentado recidiva local e 24 que não apresentaram recidiva no local da cirurgia, foram divididas em: 3 malignas na mama oposta, 7 nódulos benignos, 5 hiperplasias atípicas e 9 alterações fibrocísticas. A textura das lesões foi quantificada utilizando-se dez parâmetros calculados da matriz de coocorrência e da curva de complexidade. Análise discriminante linear foi aplicada aos parâmetros para discriminação de lesões de mama em pacientes submetidas a cirurgia conservadora que apresentaram, ou não, recidiva. RESULTADOS: Avaliando-se a capacidade dos parâmetros em distinguir as recidivas do grupo composto por lesões não recidivas benignas e hiperplasias atípicas, obteve-se especificidade de 100%, com valores de acurácia e sensibilidade superiores a 91%. Num segundo teste, foi possível distinguir as cinco hiperplasias, das lesões não recidivas benignas. CONCLUSÃO: Apesar do número reduzido de casos, os resultados obtidos são encorajadores, sugerindo que o uso da quantificação da textura pode auxiliar na diferenciação entre lesões benignas, hiperplasias atípicas e lesões malignas de origem recidiva.

Redução de incertezas em radioterapia utilizando simulação Monte Carlo: análise espectral aplicada à correção de dose absorvida

OBJETIVO: Determinar, por simulação Monte Carlo, os espectros de feixes de cobaltoterapia em profundidade na água e fatores de correção para doses absorvidas em dosímetros termoluminescentes de fluoreto de lítio. MATERIAIS E MÉTODOS: As simulações dos espectros secundários da fonte clínica de cobalto-60 foram realizadas com o código Monte Carlo PENELOPE, em diversas profundidades na água. Medidas experimentais de dose profunda foram obtidas com dosímetros termoluminescentes e câmara de ionização em condições de referência em radioterapia. Os fatores de correção para os dosímetros termoluminescentes foram obtidos através da razão entre as absorções relativas ao espectro de baixa energia e ao espectro total. RESULTADOS: A análise espectral em profundidade revelou a existência de espectros secundários de baixa energia responsáveis por uma parcela significativa da deposição de dose. Foram observadas discrepâncias de 3,2% nas doses medidas experimentalmente com a câmara de ionização e com os dosímetros termoluminescentes. O uso dos fatores de correção nessas medidas permitiu diminuir a discrepância entre as doses absorvidas para, no máximo, 0,3%. CONCLUSÃO: Os espectros simulados permitem o cálculo de fatores de correção para as leituras de dosímetros termoluminescentes utilizados em medidas de dose profunda, contribuindo para a redução das incertezas associadas ao controle de qualidade de feixes clínicos em radioterapia.

Ferramenta computacional para avaliação de kerma no ar em aplicações de radioproteção em áreas de internação de pacientes: proposição de um método simples para avaliação experimental

OBJETIVO: Apresentar uma ferramenta de análise de dados que pode ser utilizada para proteção de pacientes e trabalhadores em áreas de uso de equipamentos móveis. MATERIAIS E MÉTODOS: Foi desenvolvida uma ferramenta, em planilha ativa Excel®, que utiliza medidas de exposição para gerar um banco de dados de fatores de forma e calcular o kerma no ar ao entorno de um leito. O banco de dados inicial foi coletado com três equipamentos móveis. Um espalhador não antropomórfico foi utilizado, sendo realizadas medidas de exposição em uma malha de (4,2 × 4,2) m², ao passo de 0,3 m. RESULTADOS: A ferramenta calcula o kerma no ar (associado à exposição de pacientes expostos e ao equivalente de dose ambiente) à radiação secundária. Para distâncias inferiores a 60,0 cm, valores acima do limite máximo de equivalente de dose ambiente definido para área livre (0,5 mSv/ano) foram verificados. Os dados coletados a 2,1 m foram sempre inferiores a 12% do referido limite. CONCLUSÃO: A ferramenta é capaz de auxiliar na proteção radiológica de pacientes e trabalhadores, quando associada à coleta de dados adequada, pois possibilita a determinação de áreas livres ao entorno de leitos em áreas onde equipamentos móveis geradores de radiação X são utilizados.

Diagnostic performance of 3D TSE MRI versus 2D TSE MRI of the knee at 1.5 T, with prompt arthroscopic correlation, in the detection of meniscal and cruciate ligament tears

Abstract Objective: To compare the diagnostic performance of the three-dimensional turbo spin-echo (3D TSE) magnetic resonance imaging (MRI) technique with the performance of the standard two-dimensional turbo spin-echo (2D TSE) protocol at 1.5 T, in the detection of meniscal and ligament tears. Materials and Methods: Thirty-eight patients were imaged twice, first with a standard multiplanar 2D TSE MR technique, and then with a 3D TSE technique, both in the same 1.5 T MRI scanner. The patients underwent knee arthroscopy within the first three days after the MRI. Using arthroscopy as the reference standard, we determined the diagnostic performance and agreement. Results: For detecting anterior cruciate ligament tears, the 3D TSE and routine 2D TSE techniques showed similar values for sensitivity (93% and 93%, respectively) and specificity (80% and 85%, respectively). For detecting medial meniscal tears, the two techniques also had similar sensitivity (85% and 83%, respectively) and specificity (68% and 71%, respectively). In addition, for detecting lateral meniscal tears, the two techniques had similar sensitivity (58% and 54%, respectively) and specificity (82% and 92%, respectively). There was a substantial to almost perfect intraobserver and interobserver agreement when comparing the readings for both techniques. Conclusion: The 3D TSE technique has a diagnostic performance similar to that of the routine 2D TSE protocol for detecting meniscal and anterior cruciate ligament tears at 1.5 T, with the advantage of faster acquisition.

Simulação da Química da Atmosfera Poluída por Automóveis Movidos a Álcool

Numerical modeling studies of urban atmospheres were performed with a photochemical box submodel which incorporates primary emission rates, temperature and solar irradiance rate coefficients. Actinic flux calculations were made for an appropriate latitude for Rio de Janeiro and initial concentrations and emission rates were taken from experimental data. The relative importance of individual reactions is discussed as well as the effect of enhanced aldehyde emissions from vehicles using ethanol and ethanol-containing fuel.

Simulação do processo Solvay no laboratório didático

The Solvay Process is an important route for the industrial preparation of sodium carbonate from brine and CO2. However, experiments illustrating such process are performed only in a few chemistry courses, mainly because of the difficulties to precipitate out the intermediate product NaHCO3 within the 3 or 4 hours generally available for laboratory classes. In this article we describe a method that properly simulates the Solvay process using glass apparatus that can be found in any chemistry laboratory. The good yields and purity attainable, associated with the short time (~3 hours) required to get the sodium bicarbonate, account for the suitability of our method for chemistry or chemical engineering undergraduate students laboratory classes.

Estudo químico-computacional da reatividade de aziridinona e diaziridinona através de cálculos semi-empíricos

The results of semiempirical molecular orbital calculations performed on aziridinone and diaziridinone employing the MNDO, AM1, and PM3 molecular models are presented. The AM1 method, which best reproduces ground-state molecular properties, is used to calculate electronic parameters and the use of these parameters for the evaluation of reactivity is discussed.

Otimização de um mecanismo fotoquímico para a simulação da atmosfera urbana brasileira

A photochemical reaction mechanism for the description of air quality in Brazilian urban regions is described and evaluated by comparison with chamber experiments. The mechanism was developed for use in ozone modeling and application of control strategies. The oxidation of ethanol and methyl-ter-butyl-ether is also considered. Using this chemical model, a trajectory simulation of Brazil Avenue, Rio de Janeiro, was performed. The model predicts that ozone should reach a maximum of 22.4 ppb at 14:57 h. This value is in good agreement with the experimental measurements of 22.5 ppb for 14:00 h and 22.3 ppb for 15:00 h.

Técnicas de análise do perfil de execução e otimização de programas em química computacional

In this paper we review the basic techniques of performance analysis within the UNIX environment that are relevant in computational chemistry, with particular emphasis on the execution profile using the gprof tool. Two case studies (in ab initio and molecular dynamics calculations) are presented in order to illustrate how execution profiling can be used to effectively identify bottlenecks and to guide source code optimization. Using these profiling and optimization techniques it was possible to obtain significant speedups (of up to 30%) in both cases.