Projeto e desenvolvimento de um sistema de irradiação multipropósito com diagnóstico de feixes para o acelerador de partículas cíclotron CV 28

O projeto e desenvolvimento de uma nova linha de feixe dotada de um sistema que viabilize a irradiação no Cíclotron CV-28 do Instituto de Engenharia Nuclear de alvos extensos e de geometria variável tornaram-se necessário para a realização de estudos e desenvolvimento de aplicações de técnicas nucleares e análises de materiais por ativação em condições de irradiação até então não disponíveis. Este sistema que poderá ser utilizado em irradiações com feixes de prótons, alfas, deutério e hélions (He3) a energias variáveis, é composto por dispositivos de: proteção, interceptação, colimação e medição da intensidade do feixe, de forma a possibilitar a realização de irradiações em condições controláveis e reprodutíveis. Para tanto, peças em alumínio e PVC-foram usinadas de forma a construir os componentes do sistema, notadamente colimadores com 13mm e 9mm de diâmetro, um dispositivo de colimação de quatro setores, um "beam stop", duas flanges de isolamento elétrico e um porta alvo (com janela degradadora). Identificou-se também a necessidade de se dotar o sistema aqui desenvolvido de um circuito de refrigeração próprio à água deionizada que é responsável pela refrigeração de todos os seus componentes que possam ter contato com o feixe. O sistema conta ainda com conexões para vácuo, que possibilitam fazer um pré-vácuo em sua câmara de irradiação, de forma que a mesma possa interligada a linha de transporte de feixe de Cíclotron CV-28, sem causar danos ao vácuo do mesmo. A condição para se fazer esta interligação é a obtenção de um pré-vácuo no ordem de 10-4 torr. Os resultados experimentais obtidos com a realização de irradiações de alvos metálicos especialmente desenvolvidos para testar o sistema, que é tema da presente dissertação, atestam a confiabilidade e reprodutibilidade das condições de irradiação, o que viabilizam o desenvolvimento e emprego de novas unidades de irradiação a serem incorporadas ao mesmo. Esse sistema de irradiação já está sendo utilizado na linha 2 do CV-28

Scaffolds porosos à base de fosfatos de cálcio para regeneração óssea

Graças ao aumento da esperança média de vida do ser humano, a engenharia de tecidos tem sido uma área alvo de enorme investigação. A utilização de estruturas tridimensionais porosas e biodegradáveis, denominadas de scaffolds, como matriz para a adesão e proliferação celular tem sido amplamente investigada. Existem atualmente diversas técnicas para a produção destas estruturas mas o grau de exigência tem vindo a aumentar, existindo ainda lacunas que necessitam ser preenchidas. A técnica de robocasting consiste numa deposição camada a camada de uma pasta coloidal, seguindo um modelo computorizado (CAD) e permite a produção de scaffolds com porosidade tamanho de poro e fração de porosidade controlados, boa reprodutibilidade, e com formas variadas, as quais podem ser idênticas às dos defeitos ósseos a preencher. O presente estudo teve como objetivo produzir scaffolds porosos à base de fosfatos de cálcio através de robocasting. Para tal, foram estudadas duas composições de pós à base de β-TCP, uma pura e outra co-dopada com estrôncio, zinco e manganês. Inicialmente os pós foram sintetizados pelo método de precipitação química por via húmida. Após a síntese, estes foram filtrados, secos, calcinados a 1000ºC e posteriormente moídos até possuírem um tamanho médio de partícula de cerca de 1,5 μm. Os pós foram depois peneirados com uma malha de 40μm e caracterizados. Posteriormente foram preparadas várias suspensões e avaliado o seu comportamento reológico, utilizando Targon 1128 como dispersante, Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) como ligante e polietilenimina (PEI) como agente floculante. Por fim, e escolhida a melhor composição para a formação da pasta, foram produzidos scaffolds com diferentes porosidades, num equipamento de deposição robótica (3D Inks, LLC). Os scaffolds obtidos foram secos à temperatura ambiente durante 48 horas, sinterizados a 1100ºC e posteriormente caracterizados por microscopia eletrónica de varrimento (SEM), avaliação dos tamanhos de poro, porosidade total e testes mecânicos. Ambas as composições estudadas puderam ser transformadas em pastas extrudíveis, mas a pasta da composição pura apresentou uma consistência mais próxima do ideal, tendo originado scaffolds de melhor qualidade em termos de microestrutura e de propriedades mecânicas.

Caracterização in vitro de um dosímetro de fibra ótica para braquiterapia de HDR

Recentemente foi desenvolvido um dosímetro baseado em fibras cintilantes (BCF-12 da companhia Saint Gobain Crystals com 1 e 0,5 mm de diâmetro e 5 mm de comprimento) para braquiterapia de baixa taxa de dose, em particular a braquiterapia direcionada para o tratamento do cancro da próstata. Este utiliza um novo fotomultiplicador de estado sólido dado pelo nome de MPPC - MultiPixel Photon Counter da companhia Hamamatsu Photonics (Japão). Nesta dissertação é estudado o mesmo dosímetro para a modalidade de braquiterapia de elevada taxa de dose (HDR). A informação sobre a dose neste tipo de dosímetros é obtida a partir de sinais óticos (em vez de sinais elétricos), que são imunes a interferências elétricas e eletromagnéticas. Adicionalmente as pequenas dimensões das fibras oferecem uma excelente resolução espacial e uma invasão mínima para uso em dosimetria in vivo, permitindo medir a dose diretamente ou próximo ao tumor e em tempo real. A sua utilização em braquiterapia para o cancro da próstata constitui-se assim como uma vantagem, uma vez que as fibras podem ser inseridas diretamente nos aplicadores utilizados neste tipo de tratamentos. Apesar de tudo, este tipo de dosímetros possui algumas desvantagens, como por exemplo a luz de Cherenkov e a fluorescência (forma de ruído dada pelo nome de stem effect) que, e a contrário da luz produzida pela fibra cintilante, não são diretamente proporcionais à energia depositada. Contudo, e para energias praticadas em braquiterapia de HDR, nesta dissertação, mostrou-se que este problema é pouco significativo dado que a percentagem de contribuição destes efeitos para o sinal medido é menor que 1% (ou 5% para distâncias menores que 25 mm). Ao longo desta dissertação é feita a caraterização do dosímetro (em modo corrente e impulso) e das suas várias partes em ambiente de laboratório e clínico. Nestes estudos o dosímetro, além de exibir uma boa reprodutibilidade (variação máxima de 3% entre medidas), mostrou uma alta linearidade para uma ampla gama de doses, assim como uma sensibilidade (µGy) semelhante à de uma câmara de ionização, tornando-o adequado para braquiterapia de HDR (tratamento que envolve altos gradientes de dose). Complementarmente, a sua grande versatilidade e simples utilização possibilita a sua aplicação prática em outras modalidades radioterapêuticas.

DEVELOPMENT AND REPRODUCIBILITY OF THE INSTRUMENTO DE AVALIAÇÃO DA PROMOÇÃO DA SAÚDE NA UNIVERSIDADE - IAPSU (ASSESSMENT TOOL FOR HEALTH PROMOTION AT THE UNIVERSITY)

Objective: To present the Instrumento de Avaliação da Promoção da Saúde na Universidade – IAPSU (Assessment Tool for Health Promotion at the University) and its reproducibility assessment process. Methods: Cross-sectional study conducted between May and July 2014 with 50 students from a university of Fortaleza, Ceará, which developed the IAPSU through the analysis of government documents and a systematic review of the literature on a potentially healthy university. The tool has 41 questions divided into five domains: physical activity, diet, environmental factors, psychosocial factors and alcohol and drug use, integrative and complementary practices. To assess the inter-examiner reproducibility, the students answered the IAPSU twice, applied by two different examiners; to assess the intraexaminer reproducibility, another application of the instrument was performed after seven days. Results: The study comprised 40 Nursing students and 10 Physical Therapy students, with a mean age of 25 ± 5.4 years; 88% were women and white individuals were predominant. In the reproducibility assessment, strong intraclass, intra- and inter-examiner correlation coefficients - above 0.8 - were observed in all the domains. Conclusion: The IAPSU is a reproducible and reliable instrument for assessing health promotion at the university.

Maturação biológica: da sua relevância à aprendizagem do método TW3

Este estudo teve os seguintes objetivos: (1) apresentar procedimentos metodológicos utilizados na estimação da idade óssea; (2) descrever o método Tanner-Whitehouse (TW3), e (3) destacar os resultados da reprodutibilidade deste método em crianças e jovens. A metodologia adotada na preparação do processo de aprendizagem e reprodutibilidade do método TW3 foi estruturada em três fases, tendo sido realizadas em duas Instituições de ensino (Portugal e Bélgica), sob a orientação e supervisão de avaliadores experientes. Após várias etapas de treinamento, os resultados alcançados na avaliação inter e intraobservador situaram-se entre 81,3 e 87,9%. Os resultados finais do estudo possibilitaram comprovar a eficácia de um rigoroso processo de treino, como elemento essencial na preparação prévia do avaliador, para a utilização da avaliação da maturação esquelética com base no método TW3.

Desenvolvimento de magnetizador para tratamento magnético da água

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade Gama, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2015.

FTIR, a potential tool to dementia diagnosis trough analysis of plasma

Nowadays it is still difficult to perform an early and accurate diagnosis of dementia, therefore many research focus on the finding of new dementia biomarkers that can aid in that purpose. So scientists try to find a noninvasive, rapid, and relatively inexpensive procedures for early diagnosis purpose. Several studies demonstrated that the utilization of spectroscopic techniques, such as Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Raman spectroscopy could be an useful and accurate procedure to diagnose dementia. As several biochemical mechanisms related to neurodegeneration and dementia can lead to changes in plasma components and others peripheral body fluids, blood-based samples and spectroscopic analyses can be used as a more simple and less invasive technique. This work is intended to confirm some of the hypotheses of previous studies in which FTIR was used in the study of plasma samples of possible patient with AD and respective controls and verify the reproducibility of this spectroscopic technique in the analysis of such samples. Through the spectroscopic analysis combined with multivariate analysis it is possible to discriminate controls and demented samples and identify key spectroscopic differences between these two groups of samples which allows the identification of metabolites altered in this disease. It can be concluded that there are three spectral regions, 3500-2700 cm -1, 1800-1400 cm-1 and 1200-900 cm-1 where it can be extracted relevant spectroscopic information. In the first region, the main conclusion that is possible to take is that there is an unbalance between the content of saturated and unsaturated lipids. In the 1800-1400 cm-1 region it is possible to see the presence of protein aggregates and the change in protein conformation for highly stable parallel β-sheet. The last region showed the presence of products of lipid peroxidation related to impairment of membranes, and nucleic acids oxidative damage. FTIR technique and the information gathered in this work can be used in the construction of classification models that may be used for the diagnosis of cognitive dysfunction.

Desenvolvimento de indicadores enzimáticos inteligentes para monitoramento da qualidade de alimentos

A dificuldade em conhecer o histórico de temperatura de um alimento, desde sua produção até o consumo, torna difícil prever sua verdadeira vida-útil. O uso de indicadores de tempo e temperatura (ITT) pode ser uma alternativa inovadora empregada para garantir a validade de produtos de forma dinâmica. Assim, este trabalho visa desenvolver novos indicadores enzimáticos de tempo e temperatura para monitorar a qualidade de alimentos perecíveis durante o seu processamento e armazenamento, baseados na reação de complexação entre o amido e o iodo (azul), e na posterior atuação de uma enzima amilase sobre esse complexo, para causar uma redução da intensidade da cor azul a uma taxa dependente do tempo e da temperatura de armazenagem. Os sistemas inteligentes propostos possuem versatilidade de atuação em função do tipo e quantidade de amilase empregada. Desta forma, foi utilizada uma amilase termoestável para a formulação de um indicador inteligente de processamento, utilizado para o controle de tratamentos térmicos industriais (pasteurização);e uma amilase termosensível na formulação de um indicador de armazenamento, empregada para o controle das condições de temperatura durante a cadeia de frio de produtos perecíveis. Na elaboração dos ITT de processamento foram realizadas simulações em laboratório e testes em planta fabril, os quais avaliaram diferentes concentrações de amilase termoestável nos protótipos de ITT quando submetidos as condições de tempo e temperatura de pasteurização. Os resultados evidenciaram que a resposta de cor dos indicadores foi visualmente interpretada, como adaptável à medição usando equipamentos, apresentando boa reprodutibilidade em todas as condições estudadas. O ITT contendo 6,5 % de amilase termoestável (penzima/pamido) foi aquele cujo resultado melhor se adequou à utilização na validação de cozimento de presunto. Nesta condição, o protótipo anexado à embalagem primária do produto indicou o processo de pasteurização de forma fácil, precisa e não destrutiva. Já durante o desenvolvimento do ITT de armazenamento foram realizadas simulações em laboratório, testes em planta fabril e ponto de venda, os quais avaliaram o uso de diferentes concentrações de amilase termosensível nos protótipos de ITT quando submetidos a diversas condições de cadeia de frio. Os resultados evidenciaram que devido à possibilidade de definir a vida-útil destes protótipos variando as concentrações de enzima termosensível, os indicadores podem ser facilmente adaptados para controlar as condições de temperatura durante a cadeia de diversos alimentos perecíveis. O protótipo contendo 60 % de amilase termosensível (penzima/pamido) foi aquele cujo resultado melhor se adequou à utilização no controle da cadeia avícola. Assim, o ITT indicou visualmente o histórico de tempo e temperatura de produtos à base de frango de forma fácil e precisa. Os resultados obtidos na avaliação das percepções dos consumidores frente ao emprego de indicadores inteligentes em embalagens alimentícias mostraram que o uso de ITT é uma inovação receptiva, com consequente aceitação e intenção de compra elevada pela população brasileira. Assim, com este trabalho espera-se contribuir efetivamente para que o conceito de embalagens inteligentes possa ser aceito comercialmente e que sejam estabelecidas no Brasil normas que regulamentem seu uso, conferindo benefícios à conservação de grande variedade de alimentos.

Adaptação e validação para a cultura portuguesa da Late-Life Function and Disability Instrument (LLFDI)

Introdução:O envelhecimento pressupõe alterações no organismo, sendo fundamental a medição das limitações da funcionalidade e da incapacidade na execução de tarefas individuais e sociais por parte dos idosos. As guidelines da ACSM enfatizam que os idosos obtêm benefícios na saúde com a realização de atividade física regular. Objetivo: Adaptar e validar para a cultura portuguesa a Late-Life Function and Disability Instrument (LLFDI). Material e Métodos: A versão portuguesa foi obtida através de um processo de metodologia sequencial. Para avaliar a validade e fiabilidade, esta versão foi administrada a 619 idosos (72±9). Destes, 77 foram submetidos a uma intervenção de fisioterapia com base em dois programas de exercícios, para determinar o poder de resposta. Resultados: Após obtenção da equivalência semântica e de conteúdo, a versão portuguesa da LLFDI demonstrou valores elevados de reprodutibilidade (CCI_função > 0,8 e CCI_incapacidade > 0,7) e níveis bastantes aceitáveis de consistência interna (α Cronbach > 0,82). As correlações obtidas entre a LLFDI e o MOS SF-36 são moderadas a altas. A análise fatorial confirmatória demonstra um modelo ajustado para a componente função (relações positivas e muito fortes) e incapacidade (relações no limiar da aceitabilidade). O Poder de resposta de 4 semanas, demonstrou valores de ESS <0,30 (função) e <0,28 (incapacidade). Os valores de RMS encontram-se entre 0,40 e 0,72 (função) e entre 0,27 e 0,59 (incapacidade). Conclusões: A versão portuguesa da LLFDI demonstrou valores aceitáveis de validade e fiabilidade, revelando valores baixos de poder de resposta.

Gelatinas funcionais desenvolvidas com microsferas de alginato para aplicação nutracêutica

Os ingredientes bioativos são geralmente suscetíveis à degradação durante o armazenamento ou processamento alimentar, pois muitos deles são instáveis física, química ou enzimaticamente, o que leva à sua degração ou transformação com a consequente perda de bioatividade. Para ultrapassar estas limitações a microencapsulação emerge como uma resposta viável para proteger e estabilizar os bioativos, oferecendo também a possibilidade de uma libertação controlada e localizada [1]. Os materiais de encapsulação, processo de produção, morfologia da microesfera e, por último, as condições de aplicabilidade são os fatores mais importantes a ter em conta no desenho de um novo produto microencapsulado, juntamente com a questão da estabilidade e propriedades funcionais. Por outro lado, para obter um produto bem sucedido deve-se garantir um alto rendimento de encapsulação, a reprodutibilidade do processo e o perfil de libertação e, ainda, tentar evitar a agregação das microcápsulas.

As versões portuguesas da GMFM-66 B&C e da GMFM-66 IS

A Gross Motor Function Measure (GMFM) é a medida de ouro para avaliar alterações na função motora ao longo do tempo ou em resposta a uma intervenção em crianças com Paralisia Cerebral (PC) (Russell D. , Rosenbaum, Avery, & Lane, 2002). Uma das barreiras à utilização mais frequente da GMFM é o seu tempo de administração, que dura entre 40 a 60 minutos. Para responder à necessidade de versões mais reduzidas da GMFM mas sem perder o seu carácter discriminativo e altamente sensível à mudança, foram publicadas as versões Gross Motor Function Measure- Item Sets (GMFM-66 IS) e a Gross Motor Function Measure Basal and Ceiling (GMFM-66-B&C), tornando a avaliação da função motora menos morosa, e assim melhorando a sua aplicabilidade. A GMFM-66 IS baseia-se num algoritmo para determinar quais os itens a serem avaliados e a GMFM-66 B&C tem como abordagem os efeitos de chão e teto de acordo com as idades e níveis do Sistema de Classificação da Função Motora Grosseira (SCFMG) (Brutton & Bartlett, 2011). O objetivo deste estudo foi criar as versões portuguesas da GMFM-IS e GMFM-B&C. Tratou-se de um estudo de natureza metodológica, descritivo, longitudinal em crianças com PC, dividido em duas fases: 1. Tradução e adaptação cultural e linguística da GMFM-66 IS e da GMFM-66 B&C; 2. Estudo de validação com análise da fiabilidade (coerência interna, reprodutibilidade e fiabilidade inter-observador), validade e poder de resposta. A amostra em estudo foi constituída por 100 crianças com PC com idades compreendidas entre os 2 e os 12 anos, representativa de todos os 5 níveis do Sistema de Classificação da Função Motora Global. As versões portuguesas da GMFM-66-IS e da GMFM-66-B&C apresentam equivalência conceptual e semântica com as versões originais revelando fácil aplicabilidade. Demonstrou-se que as versões reduzidas portuguesas da GMFM apresentam muito boa consistência interna, com valores globais do Alfa de Cronbach de 0,998, muito boa concordância entre os avaliadores (ICC de 0,998 para a GMFM-66-B&C e de 0,999 para a GMFM-66-IS), e com valores de fiabilidade intra-observador excelentes (ICC de 0,999 para a GMFM-66-B&C e de 1,000 para a GMFM-66-IS). Quanto ao poder de resposta os resultados não foram tão expressivos, provavelmente comprometidos por uma amostra demasiado pequena. As versões portuguesas da GMFM-66-IS e da GMFM-66-B&C revelaram ter características psicométricas adequadas à sua aplicação em PC, necessitando, no entanto, de mais investigação relativamente à sua capacidade de detetar mudança como resultado de intervenções.

A utilização de modelos estereotáxicos na preparação cirúrgica

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz

Dimensional changes of impression materials after 6 months storage period

Poster presented at the 24th Annual Meeting of the Portuguese Dental Association, 12-14 November 2015 Meo Arena, Lisboa, Portugal.

Biomechanics of the trunk and lower limbs during gait in individuals with and without chronic low back pain

Combining information on kinetics and kinematics of the trunk during gait is important for both clinical and research purposes, since it can help in better understanding the mechanisms behind changes in movement patterns in chronic low back pain patients. Although three-dimensional gait analysis has been used to evaluate chronic low back pain and healthy individuals, the reliability and measurement error of this procedure have not been fully established. The main purpose of this thesis is to gain a better understanding about the differences in the biomechanics of the trunk and lower limbs during gait, in patients and healthy individuals. To achieve these aims, three studies were developed. The first two, adopted a prospective design and focused on the reliability and measurement error of gait analysis. In these test-retest studies, chronic low back pain and healthy individuals were submitted to a gait assessment protocol, with two distinct evaluation moments, separated by one week. Gait data was collected using a 13-camera opto-electronic system and three force platforms. Data analysis included the computation of time-distance parameters, as well as the peak values for lower limb and trunk joint angles/moments. The third study followed a cross sectional design, where gait in chronic low back pain individuals was compared with matched controls. Step-to-step variability of the thoracic, lumbar and hips was calculated, and step-to-step deviations of these segments from their average pattern (residual rotations) were correlated to each other. The reliability studies in this thesis show that three-dimensional gait analysis is a reliable and consistent procedure for both chronic low back pain and healthy individuals. The results suggest varied reliability indices for multi-segment trunk joint angles, joint moments and time-distance parameters during gait, together with an acceptable level of error (particularly regarding sagittal plane). Our findings also show altered stride-to-stride variability of lumbar and thoracic segments and lower trunk joint moments in patients. These kinematic and kinetic results lend support to the notion that chronic low back pain individuals exhibit a protective movement strategy.

Avaliação térmica dos resíduos da destilação atmosférica das blendas - biodiesel/diesel

The worldwide concern regarding the use of sustainable energy and preserving the environment are determining factors in the search for resources and alternative sources of energy and therefore fuel less aggressive nature. In response to these difficulties Biodiesel has emerged as a good solution because it is produced from renewable sources, produces burns cleaner and is easily reproducible. This work was synthesized with biodiesel oil, sunflower via homogeneous catalysis in the presence of KOH, with and without the use of BHT and subsequently added to the blends BX (a proportion of biodiesel X = 5, 10, 15 and 20 %). Atmospheric distillation of the analysis, performed in blends with and without BHT were collected residue generated by each sample and performed a study heat from the thermogravimetric analysis at a heating rate of 10 °C*min-1, nitrogen atmosphere and heating to 600 °C. According to the specifications of Resolution N 7/2008 for biodiesel, it was found that the synthesized material was in accordance with the specifications. For blends showed that the samples are in accordance with the Resolution of ANP N 42/2009. From the TG / DTG curves of the samples of biodiesel, blends and waste can be seen that these show a single loss of thermal decomposition concerning constituents present in each sample. The blends without BHT with ratios of 5%, 10% and 15% biodiesel showed a lower amount of waste (1,07%; 1,09% e 1,10%) to mineral diesel (1,15%). Therefore, it is concluded that the addition of biodiesel with diesel mineral can improve some physico-chemical parameters, but also, depending on the added amount, decreasing the amount of waste generated. This fact is of great importance because the carbonaceous residue can cause problems in mechanical equipment and parts for vehicles, causing more frequent maintenance, and this is not desirable