White matter microstructure underlying default mode network connectivity in the human brain

Resting state functional magnetic resonance imaging (fMRI) reveals a distinct network of correlated brain function representing a default mode state of the human brain The underlying structural basis of this functional connectivity pattern is still widely unexplored We combined fractional anisotropy measures of fiber tract integrity derived from diffusion tensor imaging (DTI) and resting state fMRI data obtained at 3 Tesla from 20 healthy elderly subjects (56 to 83 years of age) to determine white matter microstructure e 7 underlying default mode connectivity We hypothesized that the functional connectivity between the posterior cingulate and hippocampus from resting state fMRI data Would be associated with the white matter microstructure in the cingulate bundle and fiber tracts connecting posterior cingulate gyrus With lateral temporal lobes, medial temporal lobes, and precuneus This was demonstrated at the p<0001 level using a voxel-based multivariate analysis of covariance (MANCOVA) approach In addition, we used a data-driven technique of joint independent component analysis (ICA) that uncovers spatial pattern that are linked across modalities. It revealed a pattern of white matter tracts including cingulate bundle and associated fiber tracts resembling the findings from the hypothesis-driven analysis and was linked to the pattern of default mode network (DMN) connectivity in the resting state fMRI data Out findings support the notion that the functional connectivity between the posterior cingulate and hippocampus and the functional connectivity across the entire DMN is based oil distinct pattern of anatomical connectivity within the cerebral white matter (C) 2009 Elsevier Inc All rights reserved

Lower N-Acetyl-Aspartate Levels in Prefrontal Cortices in Pediatric Bipolar Disorder: A (1)H Magnetic Resonance Spectroscopy Study

Objective: The few studies applying single-voxel(1)H spectroscopy in children and adolescents with bipolar disorder (BD) have reported low N-acetyl-aspartate (NAA) levels in the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC), and high myo-inositol / phosphocreatine plus creatine (PCr+Cr) ratios in the anterior cingulate. The aim of this study was to evaluate NAA, glycerophosphocholine plus phosphocholine (GPC+PC) and PCr+Cr in various frontal cortical areas in children and adolescents with BD. We hypothesized that NAA levels within the prefrontal cortex are lower in BD patients than in healthy controls, indicating neurodevelopmental alterations in the former. Method: We studied 43 pediatric patients with DSM-IV BD (19 female, mean age 13.2 +/- 2.9 years) and 38 healthy controls (79 female, mean age 13.9 +/- 2.7 years). We conducted multivoxel in vivo (1)H spectroscopy measurements at 1.5 Tesla using a long echo time of 272 ms to obtain bilateral metabolite levels from the medial prefrontal cortex (MPFC), DLPFC (white and gray matter), cingulate (anterior and posterior), and occipital lobes. We used the nonparametric Mann-Whitney U test to compare neurochemical levels between groups. Results: In pediatric BD patients, NAA and GPC+PC levels in the bilateral MPFC, and PCr+Cr levels in the left MPFC were lower than those seen in the controls. In the left DLPFC white matter, levels of NAA and PCr+Cr were also lower in BD patients than in controls. Conclusions: Lower NAA and PCr+Cr levels in the PFC of children and adolescents with BD may be indicative of abnormal dendritic arborization and neuropil, suggesting neurodevelopmental abnormalities. J. Am. Acad. Child Adolesc. Psychiatry, 2011;50(1):85-94.

Reduced medial prefrontal N-Acetyl-Aspartate levels in pediatric major depressive disorder: A multi-voxel in vivo (1)H spectroscopy study

There is increasing evidence of a reciprocal fronto-limbic network in the pathogenesis of mood disorders. Prior in vivo proton ((1)H) spectroscopy studies provide evidence of abnormal neurochemical levels in the cingulate and dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) of adult subjects with major depressive disorder (MOD). We examined whether similar abnormalities occur in children and adolescents with MDD. We collected two-dimensional multi-voxel in vivo 1H spectroscopy data at 1.5 Tesla to quantify levels of N-acetyl-aspartate (NAA), glycerolphosphocholine plus phosphocholine (GPC + PC), and phosphocreatine plus creatine (PCr + Cr) in the DLPFC, medial prefrontal cortex (MPFC), and anterior cingulate (AC) of children and adolescents aged 8-17 years with MDD (n = 16) compared with healthy control subjects (n = 38). Analysis of covariance with age and gender as covariates was performed. MDD subjects showed significantly lower levels of NAA in the right MPFC and right AC than controls. MDD subjects also had significantly lower levels of GPC + PC in the right AC than control subjects. There were no significant differences in other metabolites in the studied regions. Pediatric patients with MDD exhibit neurochemical alterations in prefrontal cortex regions that are important in the monitoring and regulation of emotional states. (C) 2010 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

Quantitative and qualitative comparison of 3.0 T and 1.5 T MR imaging of the liver in patients with diffuse parenchymal liver disease

Purpose: The purpose of our study was to compare signal characteristics and image qualities of MR imaging at 3.0 T and 1.5 T in patients with diffuse parenchymal liver disease. Materials and methods: 25 consecutive patients with diffuse parenchymal liver disease underwent abdominal MR imaging at both 3.0 T and 1.5 T within a 6-month interval. A retrospective study was conducted to obtain quantitative and qualitative data from both 3.0 T and 1.5 T MRI. Quantitative image analysis was performed by measuring the signal-to-noise ratios (SNRs) and the contrast-to-noise ratios (CNRs) by the Students t-test. Qualitative image analysis was assessed by grading each sequence on a 3- and 4-point scale, regarding the presence of artifacts and image quality, respectively. Statistical analysis consisted of the Wilcoxon signed-rank test. Results: the mean SNRs and CNRs of the liver parenchyma and the portal vein were significantly higher at 3.0 T than at 1.5 T on portal and equilibrium phases of volumetric interpolated breath-hold examination (VIBE) images (P < 0.05). The mean SNRs were significantly higher at 3.0 T than at 1.5 T on T1-weighted spoiled gradient echo (SGE) images (P < 0.05). However, there were no significantly differences on T2-weighted short-inversion-time inversion recovery (STIR) images. Overall image qualities of the 1.5 T noncontrast T1- and T2-weighted sequences were significantly better than 3.0 T (P < 0.01). In contrast, overall image quality of the 3.0 T post-gadolinium VIBE sequence was significantly better than 1.5 T (P< 0.01). Conclusions: MR imaging of post-gadolinium VIBE sequence at 3.0 T has quantitative and qualitative advantages of evaluating for diffuse parenchymal liver disease. (C) 2008 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

Advances in Imaging of Osteoarthritis and Cartilage

Osteoarthritis (OA) is the most frequent form of arthritis, with major implications for individual and public health care without effective treatment available. The field of joint imaging, and particularly magnetic resonance (MR) imaging, has evolved rapidly owing to technical advances and the application of these to the field of clinical research. Cartilage imaging certainly is at the forefront of these developments. In this review, the different aspects of OA imaging and cartilage assessment, with an emphasis on recent advances, will be presented. The current role of radiography, including advances in the technology for joint space width assessment, will be discussed. The development of various MR imaging techniques capable of facilitating assessment of cartilage morphology and the methods for evaluating the biochemical composition of cartilage will be presented. Advances in quantitative morphologic cartilage assessment and semiquantitative whole-organ assessment will be reviewed. Although MR imaging is the most important modality in imaging of OA and cartilage, others such as ultrasonography play a complementary role that will be discussed briefly.

Adaptação de variadores industriais à excitação de geradores assíncronos: aplicação em turbinas Savonius

Este trabalho é um contributo para o desenvolvimento de sistemas de conversão de energia eólica em energia eléctrica em equipamentos comercialmente disponíveis. Com base na recolha de dados meteorológicos, foi caracterizada a disponibilidade da energia eólica num local de instalação de um sistema de geração de energia eléctrica. A exploração dos recursos eólicos pode ser caracterizada por intermédio de geradores eléctricos accionados por turbinas de eixo vertical ou de eixo horizontal. O sistema de geração projectado utiliza como gerador eléctrico a máquina assíncrona de rotor em curto-circuito accionada por uma turbina de eixo vertical do tipo Savonius. No que respeita a conversão electromecânica de energia, para realizar a excitação do gerador de indução e o controlo da potência entregue à rede, foi utilizado um conversor electrónico industrial do tipo regenerativo dedicado a accionamentos de velocidade variável. A estratégia de controlo utilizada, nos modelos desenvolvidos para simulação do sistema de geração proposto, utiliza a técnica de controlo vectorial de orientação de campo para realizar o controlo do binário do gerador de indução, colocando-o em modo de frenagem, através do qual é recolhida energia eléctrica. Tendo em vista a comprovação experimental do desempenho do sistema proposto, foi realizado em laboratório um protótipo. Neste protótipo a turbina Savonius é simulada por um accionamento mecânico constituído por um conjunto variador de velocidade - máquina síncrona de magnetos permanentes. O controlo do sistema é feito por intermédio de um processador digital de sinal (DSP). O DSP impõe a dinâmica desejada para turbina ao seu simulador electromecânico, faz o tratamento dos dados adquiridos no sistema gerador, implementa o seu controlo e estabelece a interface humano-máquina. O modelo teórico proposto para o sistema de geração e a estratégia de controlo adoptada são validados por comparação entre resultados de simulação numérica e os correspondentes resultados experimentais.

Estudo técnico/económico da instalação de uma central de cogeração numa serração de madeira

O pinheiro tem um papel importante na ecologia e economia nacional. O Pinheiro sofre de uma praga severa, denominada por doença da murchidão dos pinheiros, causada pelo nemátodo da madeira do pinheiro (NMP). Apresenta-se como um verme microscópico, invertebrado, medindo menos de 1,5 mm de comprimento. O contágio entre árvores deve-se a vectores biologicamente conhecidos por longicórneo e capricórnio do pinheiro. Os produtores de madeira de pinho são desta forma obrigados a efectuar tratamentos térmicos (HT), de eliminação do NMP e dos seus vectores para que a exportação da madeira serrada cumpra com a norma NP 4487. De modo a manter a competitividade internacional das empresas nacionais, o impacto dos custos do HT deve ser minimizado. O objectivo desta dissertação é efectuar o estudo técnico-económico da implementação de um sistema de cogeração capaz produzir calor para efectuar o tratamento ao NMP e simultaneamente energia eléctrica para vender à rede pública. As receitas da venda de energia eléctrica poderão contribuir para a minimização dos custos do HT. Tendo em conta que os resíduos das serrações de madeira podem ser usados como combustível consideraram-se para avaliação duas tecnologias de cogeração, um sistema de turbina a vapor clássico (ciclo Rankine) e um sistema Organic Rankine Cycle (ORC), permitindo ambas a queima dos resíduos das serrações de madeira. No que diz respeito à avaliação económica, foi desenvolvido um simulador de tecnologia/modalidade de remuneração que efectua cálculos consoante as necessidades térmicas de cada produtor, a potência eléctrica a instalar e indicadores económicos, VAL, TIR e PAYBACK da instalação do sistema de cogeração. O simulador desenvolvido aplica a nova legislação que enquadra o sistema jurídico e remuneratório da cogeração (DL 23/2010), na qual se consideram duas modalidades, geral e especial. A metodologia desenvolvida foi aplicada num caso real de uma serração de madeira e os principais resultados mostram que as soluções apresentadas, turbina a vapor e sistema ORC, não apresentam viabilidade económica. Através da análise de sensibilidade, conclui-se que um dos factores que mais influência a viabilidade económica do projecto é o tempo de funcionamento reduzido. Sendo uma das soluções apresentada a criação de uma central de cogeração para vários produtores de madeira. Uma possível solução para o problema do reduzido tempo de utilização seria o fornecimento do serviço de tratamentos térmicos a outros produtores de paletes de madeira que não possuem estufa própria.

Avanços da ressonância magnética mamária no diagnóstico do carcinoma da mama

A Ressonância Magnética Mamaria (RMM), ao longo da década, tem demonstrado um franco desenvolvimento no diagnóstico e caracterização do Carcinoma Mamário. O objectivo deste trabalho científico é demonstrar, através de uma revisão bibliográfica, os avanços desta modalidade na avaliação das lesões da mama, tendo em conta as características: elasticidade (Elastografia), bioquímicas (Espectroscopia), celularidade (Difusão) e vascularização (Perfusão). A avaliação destas em consonância com as morfológicas e cinéticas (RMM), permitem um aumento da especificidade da RMM, reduzindo assim o número de biopsias desnecessárias. Contudo estas evoluções técnicas devem estar em consonância com a inovação em questões de software de processamento de Imagem e hardware dos equipamentos de Ressonância Magnética.

Eficiência energética e a queima de combustíveis limpos

Mestrado em Engenharia Química

Banco de ensaios para micro geração eólica

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Modelação de torre eólica: controlo e desempenho

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Energia

Software de apoio à implementação de sistemas híbridos de produção de energia eléctrica baseados em energias renováveis

O aumento da população Mundial, particularmente em Países emergentes como é o caso da China e da Índia, tem-se relevado um problema adicional no que confere às dificuldades associadas ao consumo mundial de energia, pois esta situação limita inequivocamente o acesso destes milhões de pessoas à energia eléctrica para os bens básicos de sobrevivência. Uma das muitas formas de se extinguir esta necessidade, começa a ser desenvolvida recorrendo ao uso de recursos renováveis como fontes de energia. Independentemente do local do mundo onde nos encontremos, essas fontes de energia são abundantes, inesgotáveis e gratuitas. O problema reside na forma como esses recursos renováveis são geridos em função das solicitações de carga que as instalações necessitam. Sistemas híbridos podem ser usados para produzir energia em qualquer parte do mundo. Historicamente este tipo de sistemas eram aplicados em locais isolados, mas nos dias que correm podem ser usados directamente conectados à rede, permitindo que se realize a venda de energia. Foi neste contexto que esta tese foi desenvolvida, com o objectivo de disponibilizar uma ferramenta informática capaz de calcular a rentabilidade de um sistema híbrido ligado à rede ou isolado. Contudo, a complexidade deste problema é muito elevada, pois existe uma extensa panóplia de características e distintos equipamentos que se pode adoptar. Assim, a aplicação informática desenvolvida teve de ser limitada e restringida aos dados disponíveis de forma a poder tornar-se genérica, mas ao mesmo tempo permitir ter uma aplicabilidade prática. O objectivo da ferramenta informática desenvolvida é apresentar de forma imediata os custos da implementação que um sistema híbrido pode acarretar, dependendo apenas de três variáveis distintas. A primeira variável terá de ter em consideração o local de instalação do sistema. Em segundo lugar é o tipo de ligação (isolado ou ligado à rede) e, por fim, o custo dos equipamentos (eólico, solar e restantes componentes) que serão introduzidos. Após a inserção destes dados a aplicação informática apresenta valores estimados de Payback e VAL.

Caracterização do potencial eólico urbano: o caso de Lisboa

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Edificações

Mapeamento das regiões cerebrais associadas ao engano

Mestrado em Radiações aplicadas às Tecnologias da Saúde - Ramo de Ressonância Magnética