Development of phase retrieval algorithm and techniques for optical spectrum analysis

Coherent anti-Stokes Raman scattering is the powerful method of laser spectroscopy in which significant successes are achieved. However, the non-linear nature of CARS complicates the analysis of the received spectra. The objective of this Thesis is to develop a new phase retrieval algorithm for CARS. It utilizes the maximum entropy method and the new wavelet approach for spectroscopic background correction of a phase function. The method was developed to be easily automated and used on a large number of spectra of different substances.. The algorithm was successfully tested on experimental data.

Extended Endoscopic Endonasal Approaches for Cerebral Aneurysms: Anatomical, Virtual Reality and Morphometric Study

Introduction. The purpose of the present contribution is to perform a detailed anatomic and virtual reality three-dimensional stereoscopic study in order to test the effectiveness of the extended endoscopic endonasal approaches for selected anterior and posterior circulation aneurysms. Methods. The study was divided in two main steps: (1) simulation step, using a dedicated Virtual Reality System (Dextroscope, Volume Interactions); (2) dissection step, in which the feasibility to reach specific vascular territory via the nose was verified in the anatomical laboratory. Results. Good visualization and proximal and distal vascular control of the main midline anterior and posterior circulation territory were achieved during the simulation step as well as in the dissection step (anterior communicating complex, internal carotid, ophthalmic, superior hypophyseal, posterior cerebral and posterior communicating, basilar, superior cerebellar, anterior inferior cerebellar, vertebral, and posterior inferior cerebellar arteries). Conclusion. The present contribution is intended as strictly anatomic study in which we highlighted some specific anterior and posterior circulation aneurysms that can be reached via the nose. For clinical applications of these approaches, some relevant complications, mainly related to the endonasal route, such as proximal and distal vascular control, major arterial bleeding, postoperative cerebrospinal fluid leak, and olfactory disturbances must be considered

Verifique sus conocimientos sobre resonancia magnética (RM)

La presente entrega de la serie de Nursing sobre las pruebas complementarias está dedicada a la resonancia magnética (RM). Esta modalidad diagnóstica tiene características específicas que la diferencian sustancialmente de las demás modalidades diagnósticas presentadas en esta serie. Las particularidades de la RM, desde el punto de vista de los cuidados de enfermería, se centran en la necesidad de conocer, mínimamente, las bases de obtención de la imagen diagnóstica, sus principales características y los inconvenientes y contraindicaciones para el paciente. Enfermería tiene un papel relevante en la fase previa de la exploración, con la información sobre las características de la prueba, la preparación específica para cada técnica y los cuidados durante y después de la misma, teniendo en cuenta que pueden variar en función de la estructura estudiada y de la indicación de la exploración. Todo ello permitirá que el profesional de enfermería pueda asegurar la integridad y la seguridad del paciente durante el proceso diagnóstico mediante RM.

Efficient total variation algorithm for fetal MRI reconstruction

Fetal MRI reconstruction aims at finding a high-resolution image given a small set of low-resolution images. It is usually modeled as an inverse problem where the regularization term plays a central role in the reconstruction quality. Literature has considered several regularization terms s.a. Dirichlet/Laplacian energy [1], Total Variation (TV)based energies [2,3] and more recently non-local means [4]. Although TV energies are quite attractive because of their ability in edge preservation, standard explicit steepest gradient techniques have been applied to optimize fetal-based TV energies. The main contribution of this work lies in the introduction of a well-posed TV algorithm from the point of view of convex optimization. Specifically, our proposed TV optimization algorithm for fetal reconstruction is optimal w.r.t. the asymptotic and iterative convergence speeds O(1/n(2)) and O(1/root epsilon), while existing techniques are in O(1/n) and O(1/epsilon). We apply our algorithm to (1) clinical newborn data, considered as ground truth, and (2) clinical fetal acquisitions. Our algorithm compares favorably with the literature in terms of speed and accuracy.

Verifique sus conocimientos sobre resonancia magnética (RM)

La presente entrega de la serie de Nursing sobre las pruebas complementarias está dedicada a la resonancia magnética (RM). Esta modalidad diagnóstica tiene características específicas que la diferencian sustancialmente de las demás modalidades diagnósticas presentadas en esta serie. Las particularidades de la RM, desde el punto de vista de los cuidados de enfermería, se centran en la necesidad de conocer, mínimamente, las bases de obtención de la imagen diagnóstica, sus principales características y los inconvenientes y contraindicaciones para el paciente. Enfermería tiene un papel relevante en la fase previa de la exploración, con la información sobre las características de la prueba, la preparación específica para cada técnica y los cuidados durante y después de la misma, teniendo en cuenta que pueden variar en función de la estructura estudiada y de la indicación de la exploración. Todo ello permitirá que el profesional de enfermería pueda asegurar la integridad y la seguridad del paciente durante el proceso diagnóstico mediante RM.

PET-RM neurológico com FDG-18F: ensaio iconográfico

A integração da tomografia por emissão de pósitrons (PET) com a ressonância magnética (RM) tem sido alvo de diversos estudos nos últimos anos. O PET é a modalidade de imagem mais sensível e específica na detecção de alterações metabólicas, entretanto, apresenta limitada resolução espacial. Por outro lado, a RM apresenta importante resolução espacial, além de avaliar estruturas com intensidade de sinal de partes moles com excelente contraste. O objetivo deste estudo é demonstrar, na forma de ensaio iconográfico, as potenciais aplicações clínicas da fusão de imagens de PET e RM. Os exames foram realizados em aparelho PET dedicado utilizando como radiofármaco a fluordeoxiglicose-18F (FDG) e corregistrados com RM de 1,5 T ou 3 T do encéfalo. A fusão por programa de imagens do cérebro tem acurácia já bem estabelecida. Consegue-se, assim, importante sinergia de um estudo funcional de PET com excelente detalhamento anatômico da RM. As aplicações clínicas mais atraentes dessa abordagem são a avaliação da zona epileptogênica em pacientes refratários ao tratamento medicamentoso, identificação dos pacientes com déficit cognitivo com maior risco de progressão para demência e distinção de demências e síndromes parkinsonianas.

Question Waves: A multicast query routing algorithm for social search

This paper describes Question Waves, an algorithm that can be applied to social search protocols, such as Asknext or Sixearch. In this model, the queries are propagated through the social network, with faster propagation through more trustable acquaintances. Question Waves uses local information to make decisions and obtain an answer ranking. With Question Waves, the answers that arrive first are the most likely to be relevant, and we computed the correlation of answer relevance with the order of arrival to demonstrate this result. We obtained correlations equivalent to the heuristics that use global knowledge, such as profile similarity among users or the expertise value of an agent. Because Question Waves is compatible with the social search protocol Asknext, it is possible to stop a search when enough relevant answers have been found; additionally, stopping the search early only introduces a minimal risk of not obtaining the best possible answer. Furthermore, Question Waves does not require a re-ranking algorithm because the results arrive sorted

Hemangioma hepático subcapsular com realce perilesional: achados de RM

OBJETIVO: Descrever os achados de imagem de RM no hemangioma hepático com realce perilesional. MATERIAIS E MÉTODOS: Realizou-se uma pesquisa no banco de dados da unidade de RM para identificar todos os casos de hemangioma hepático com realce perilesional entre março de 2008 e julho de 2009. Todos os pacientes foram submetidos a RM pré-contraste em imagens ponderadas em T1 e T2 e em imagens dinâmicas após injeção de gadolínio. Características do hemangioma e do realce perilesional foram avaliadas nas imagens de RM. RESULTADOS: Sete hemangiomas em sete pacientes (cinco homens, duas mulheres; faixa etária entre 41-69 anos; média de 57 anos) foram incluídos no presente estudo. O tamanho das lesões variou de 7 a 20 mm (média de 12,4 mm). Na fase dominante arterial hepática, todos os sete hemangiomas mostraram realce perilesional cuneiforme que se atenuou nas imagens dois minutos após injeção de gadolínio. Quatro dessas lesões demonstraram realce capsular adjacente. CONCLUSÃO: Todos os hemangiomas hepáticos com realce perilesional eram lesões capsulares medindo menos que 2 cm. Tal localização sugere que esses hemangiomas podem recrutar vasos capsulares responsáveis pelo realce perilesional

Realce por contraste de lesões hepáticas em pacientes com cirrose: estudo cruzado comparativo de dois agentes de contraste para RM realizado em uma única instituição. Resultados preliminares

OBJETIVO: Comparar, prospectivamente, gadopentato de dimeglumina (Gd-DTPA) e gadobenato de dimeglumina (Gd-BOPTA), ambos em dose plena, na detecção de lesões hepáticas focais, por meio de RM em pacientes com doença hepática crônica. MATERIAIS E MÉTODOS: Oito pacientes com cirrose hepática e forte suspeita de um pequeno carcinoma hepatocelular, baseada em RM anterior, foram submetidos a exames de RM contrastada, um com dose plena de Gd-DTPA e outro com dose plena de Gd-BOPTA. Os exames foram realizados com um intervalo de 72 a 108 horas. Dois radiologistas independentes realizaram avaliação às cegas das imagens, considerando número, caracterização e realce das lesões, além de preferências subjetivas. RESULTADOS: Não houve diferença estatisticamente significante entre os dois exames quanto à detecção e caracterização das lesões. Observou-se um incremento de 18% no realce da lesão dominante pelo Gd-BOPTA, em comparação com o Gd-DTPA. Na maioria dos casos, ambos os observadores cegos subjetivamente preferiram as imagens utilizando Gd-BOPTA àquelas com Gd-DTPA, com base no maior realce e melhor definição das margens das lesões. CONCLUSÃO: Em doses plenas equivalentes, Gd-BOPTA e Gd-DTPA são similares na detecção e caracterização de lesões hepáticas focais em pacientes com doença hepática crônica. Entretanto, o Gd-BOPTA foi superior em relação ao realce da lesão, assim como na preferência subjetiva dos observadores.

Aplicações da técnica de difusão por RM em cabeça e pescoço: um olhar além da anatomia

DWI é uma técnica totalmente não invasiva que tem sido utilizada com sucesso por muitos anos em imagens do cérebro e recentemente incluída como parte da avaliação de outros sistemas, por exemplo, no abdome e pelve e na cabeça e pescoço. Apesar de a DWI e a medida dos valores de ADC serem capazes de fornecer informações de tipos histológicos específicos de tumores, a maioria dos centros de imagem ainda não os adotaram como parte da rotina na avaliação da cabeça e pescoço. A medida de ADC demonstrou ser útil para discriminar tipos específicos de tumores histológicos, especialmente para diferenciar lesões benignas sólidas de massas malignas, importante na avaliação de linfonodos cervicais, principalmente para diferenciar processos nodais benignos de malignos, para diferenciar as alterações pós-radioterapia de tumor residual e ter uso potencial para predizer sucesso terapêutico. Além disso, DWI/ADC parece ser um método mais seguro e mais acessível, considerando a ausência de radiação ionizante e ao maior custo do FDG-PET na localização de tumores e diferenciar massas benignas de malignas. Com todas essas vantagens e potencialidades, DWI/ADC certamente fará parte da rotina na avaliação por imagem da cabeça e pescoço.