Desarrollo de electroimanes reconfigurables para uso en resonancia magnética nuclear y metrología magnética

Una técnica experimental de creciente interés en la comunidad internacional es la relaxometría magnética nuclear, la cual posee un amplio campo de aplicabilidad en la industria farmacéutica, alimentaria, petrofísica, caucho, cosmética y plástico, entre otras. Actualmente se desarrolla en el LaRTE (Laboratorio de Relaxometría y Técnicas Especiales) un prototipo alfa de un instrumento unico de resonancia magnética nuclear con campo magnético ciclado, que permitirá no solamente realizar estudios relaxométricos en muestras de hasta 35cm3, sino que posibilitará la obtención de imágenes y mediciones de difusión a diferentes valores de campo. El corazón de este aparato es un electroimán particular logrado con tecnología propia, el cual posee excelentes características al compararlo con el estado del arte. Este logro da sustento al desarrollo en marcha, el cual será posiblemente transferido a una empresa espín-off del laboratorio (Trovintek Advanced Magnetic Systems) en el futuro para un desarrollo beta. En esta dirección, este proyecto propone profundizar el desarrollo de los imanes logrados, tratando de alcanzar sistemas reconfigurables adaptivos según las características del campo requerido y según demande la aplicación (homogeneidad, velocidad de conmutación e intensidad). A su vez, estos mismos sistemas de imanes prometen excelente aplicabilidad en el campo de la metrología magnética, dirección en la cual el LaRTE ya ha comenzado a trabajar conjuntamente con la Unidad Técnica Electrónica del INTI (Córdoba). Dichos electroimanes pueden devenir, en si mismos, en dispositivos especialmente diseñados para tal aplicación.

Dispositivo de rotación de tubos de resonancia magnética nuclear

La invención un dispositivo especialmente diseñado para llevar a cabo la agitación de un tubo de resonancia magnética nuclear (RMN) que comprende: un soporte (2) al que está fijado un motor (3) eléctrico de eje horizontal; un adaptador (4) de tubos (100) de resonancia magnética nuclear fijado al eje del motor (3) eléctrico; un sensor Hall (5) dispuesto para detectar una posición inicial de dicho eje; un medio (6) de procesamiento conectado al motor (3) eléctrico y al sensor Hall (5); un módulo (7) de comunicaciones para llevar a cabo la programación del medio (6) de procesamiento; y una interfaz (8) de control y visualización conectada al medio (5) de procesamiento para operar el dispositivo (1) y visualizar datos acerca de su funcionamiento.

Compendio de métodos para caracterizar la geometría de los tejidos cerebrales a partir de imágenes de resonancia magnética por difusión del agua.

221 p.

Correlação das imagens da ressonância magnética e observação intra operatória nas lesões traumáticas da coluna vertebral

OBJETIVO: Avaliar a acurácia e a reprodutibilidade das imagens da ressonância magnética (RM) nas lesões ligamentares traumáticas da coluna vertebral. MÉTODOS: Estudo retrospectivo para avaliação das imagens da RM de 32 pacientes com lesões traumáticas da coluna vertebral submetidos a tratamento cirúrgico. A avaliação das lesões do complexo ligamentar posterior (CLP) por imagens da RM foi realizada independentemente por dois radiologistas. Um grupo de pacientes tinha exames com inclusão de sequência com supressão de gordura sensível ao líquido (STIR ou SPAIR T2), além das imagens de rotina e no outro grupo os exames de RM não incluíam imagens com a supressão da gordura. As avaliações dos exames de imagem foram comparadas com as observações obtidas durante o ato cirúrgico. Foi realizada a analise de reprodutibilidade intra e interobservador entre os dois radiologistas pelo cálculo do coeficiente Kappa. RESULTADOS: Foi observada lesão do CLP em 21/32 pacientes. De forma geral a sensibilidade da RM para lesões do CLP variou entre 88,9% a 100% e a especificidade entre 0 e 50%. A concordância entre a avaliação dos radiologistas foi maior nos exames de ressonância magnética sem a supressão da gordura (Κ=0,6) do que nos exames que incluíram sequências com supressão (Κ=0,34). CONCLUSÃO: A avaliação de lesões dos ligamentos posteriores por meio da RM pelos radiologistas resultou em boa sensibilidade em relação aos achados cirúrgicos, porém com baixa especificidade, reproduzindo resultados da literatura. Na casuística atual a utilização do sinal de edema presente nas sequências com supressão de gordura diminuiu a concordância interobservador.

Parámetros magnéticos y estructura molecular

Los estudios realizados a través de este proyecto pretenden abarcar dos aspectos fundamentales en la Física Experimental y Teórica, los cuales son: a) Realizar estudios en investigación básica, orientados a acrecentar el conocimiento en ramas de la Física Molecular, utilizando la técnica de Resonancia Magnética Nuclear (RMN). Para ello se obtienen e interpretan los parámetros magnéticos moleculares característicos y se desarrollan e implementan métodos de cálculo de gran potencia y tiempo de cómputo a fin de correlacionar los estudios de tales parámetros con la estructura geométrica y electrónica molecular y/o con las diversas interacciones moleculares que se puedan presentar. b) Presentar y desarrollar tecnología adicional que permita aplicaciones de la RMN a otras líneas de estudio y también la consolidación de la infraestructura experimental existente en la Universidad Nacional de Río Cuarto. Objetivos generales y específicos: Se plantea como objetivo global, el acrecentar el conocimiento de un conjunto de propiedades moleculares, estudiando una familia de compuestos orgánicos mediante la técnica de la RMN de alta resolución y el empleo de métodos de cálculo tipo ab-initio. (...) Se mencionan a continuación los objetivos específicos más importantes a alcanzar: * Proponer modelos y leyes empíricas que describan el comportamiento de los parámetros magnéticos pertenecientes a familias de compuestos orgánicos heterocíclicos en relación a su estructura electrónica y conformacional. * Compatibilizar los estudios empíricos con resultados teóricos. * Desarrollar nuevos métodos de cálculo a fin de obtener una función de onda que mejor aproxime lo anterior. * Orientar parte del trabajo experimental a diversas aplicaciones de la RMN, adaptando el equipamiento existente a otras técnicas y/o adquiriendo equipamiento para tal fin.

Estudio de efectos moleculares en polímeros, copolímeros y oligómeros

El tema de investigación en desarrollo se enmarca en la Física del Estado Sólido, estudiando las propiedades estáticas y dinámicas en sólidos moleculares empleando las técnicas de Resonancia Magnética Nuclear (RMN), la Resonancia Cuadrupolar Nuclear (RMN) y del Calor Específico. El plan de trabajo contempla la formulación de los formalismos teóricos, pertinentes al tema de investigación, a los efectos de dar una explicación de los fenómenos físicos observados. La familia de polímeros estudiados la constituyen los polioligómeros; éstos están formados por cadenas de polímeros entrecruzadas por otros polímeros. Estos compuestos presentan una estructura "tipo caucho". Entre los fenómenos físicos de interés se encuentran los de tipo estático y los dinámicos. De los fenómenos estáticos nos interesa, en particular, dar una respuesta sobre los distintos polimorfismos y los distintos mecanismos de estructuración de agua. Del conjunto de fenómenos dinámicos nos interesan los movimientos de grupos moleculares, la propagación de movimientos reptantes de baja frecuencia, los puente hidrógeno, las transiciones de fase, etcétera. Los compuestos bajo estudio son los polioligómeros de sacarosa entrecruzada con 1-4bunedioldiglycidilether y puede estructurar agua como hidrogel hasta 30 veces su volumen. La primera etapa de este proyecto consistió en la caracterización del compuesto mediante RMN de 13C. Esto permite la identificación de los distintos grupos moleculares que lo componen y por lo tanto, determinar una relación cuantitativa de polímero y entrecruzante. A los efectos de estudiar los mecanismos de estructuración de agua, se realizará una hidratación progresiva del compuesto con agua pesada (2H2O) midiendo la RMN de deuterio (2H). Esto permite separar la señal proveniente de las moléculas de agua de los hidrógenos (1H) de las cadenas de polímeros. Los parámetros de la RMN a medir son forma de línea de resonancia del 2H, tiempo de relajación espín-espín (T2) y distintos experimentos con desacople 1H-2H, todos en función de la temperatura. Los efectos dinámicos se estudiarán principalmente mediante el comportamiento en función de la temperatura, de los tiempos de relajación. A saber, tiempo de relajación espín-red (T1) y tiempo de relajación en el sistema rotante (T1r). De estos estudios se podrá determinar el tipo de estructuración y grado de movilidad. También se prevé construir un nuevo cabezal de RMN para medir difución del agua.

Manipulación acustica del orden y dinámica molecular en estructuras mesomorficas de organización lamelar. Acoustic manipulation of molecular order and dynamics in mesomorphic structures of lamellar organization.

El control de propiedades hidrodinámicas capaces de influir en la mecánica de ruptura y poración de sistemas lamelares o membranas es de fundamental interés para diferentes aplicaciones biotecnológicas. Resulta de particular interés la conexión entre los procesos microscópicos relacionados al tipo de moléculas o unidades básicas, el orden determinado en el auto-ensamblado de las mismas y la dinámica local del sistema, con las propiedades físicas que determinan el comportamiento macroscópico bajo estimulación acústica. Resultados logrados recientemente sugieren la existencia de resonancias hidrodinámicas que podrian ser utilizadas para lograr la inestabilidad del sistema a baja potencia acústica. Se realizaran estudios experimentales utilizando principalmente técnicas que combinan resonancia magnética nuclear (RMN) y la sonicación de la muestra. También se realizarán estudios teóricos y simulaciones numéricas que permitan modelar los sistemas bajo estudio. Se propone dar continuidad al desarrollo de una técnica de relaxometría magnética nuclear en la cual se estimula acústicamente a la muestra durante el proceso de relajación magnética nuclear, y continuar la implementación de técnicas de RMN con resolución espacial que permitan complementar los estudios mencionados. Se espera comprender los mecanismos físicos que determinan la estabilidad de fases lamelares, logrando un modelo verificable y consistente que permita relacionar las propiedades mecánicas e hidrodinámicas con las propiedades de orden y dinámica molecular. Asimismo, se espera lograr avances en el desarrollo de las técnicas experimentales involucradas. La importancia del proyecto radica en el enfoque del problema. A diferencia de casi la totalidad de los estudios reportados, nuestro interés se enfoca en mecanismos de interacción entre la membrana y el campo acústico que sean eficientes a baja potencia acústica, en un régimen donde los gradientes térmicos y la cavitación sean despreciables.

Estudi GPGPU dedicat al processament de neuroimatges

La tecnologia GPGPU permet paral∙lelitzar càlculs executant operacions aritmètiques en els múltiples processadors de que disposen els xips gràfics. S'ha fet servir l'entorn de desenvolupament CUDA de la companyia NVIDIA, que actualment és la solució GPGPU més avançada del mercat. L'algorisme de neuroimatge implementat pertany a un estudi VBM desenvolupat amb l'eina SPM. Es tracta concretament del procés de segmentació d'imatges de ressonància magnètica cerebrals, en els diferents teixits dels quals es composa el cervell: matèria blanca, matèria grisa i líquid cefaloraquidi. S'han implementat models en els llenguatges Matlab, C i CUDA, i s'ha fet un estudi comparatiu per plataformes hardware diferents.

Métodos automatizados de segmentación para cuantificar el grosor cortical en RM en pacientes con deterioro cognitivo y enfermedad de Parkinson

El objetivo del presente estudio es encontrar la relación que existe entre los síntomas de deterioro cognitivo y el grosor cortical cerebral en una muestra de 45 pacientes con Enfermedad de Parkinson diagnosticados y tratados en la consulta externa del Servicio de Neurología del Hospital de la Santa Creu i Sant Pau de Barcelona, quienes fueron sometidos a tests neuropsicológicos que evaluaban su función mental y motora y a quienes se les realizó un estudio de Resonancia Magnética 3 Tesla para evaluar, mediante técnicas de postprocesados, su grosor cortical. Los resultados demostraron una clara disminución del grosor cortical en determinadas áreas que se correlacionaban con las funciones cognitivas afectadas en estos pacientes.

Estudio comparativo de los valores de difusión por RM de las radiaciones ópticas en pacientes diagnosticados de síndrome clínico aislado con pacientes controles.

Diversos estudis han demostrat que, en pacients amb esclerosi múltiple, existeixen alteracions als paràmetres de difusió mesurats amb Resonància Magnètica als tractes de substància blanca que es mostren aparentment normals en les seqüències convencionals. Amb l’objectiu de demostrar si aquestes alteracions apareixen precoçment en la fase de síndrome clínic aïllada, es van analitzar una sèrie d’estudis de Resonància Magnètica cerebral amb seqüències potenciades en difusió i tractografia de les radiacions òptiques, de pacients amb el diagnòstic de síndrome clínic aïllada i pacients controls, mesurant en tots ells els valors dels paràmetres principals de difusió: coeficient de difusió aparent y fracció d’anisotropia. Amb aquestes exploracions no es van demostrar alteracions als paràmetres de difusió en fases tan precoces de la malaltia als pacients casos davant els controls.

Duodenal duplication cyst and pancreas divisum causing acute pancreatitis in an adult male acute pancreatitis in an adult male

Duodenal duplication cysts are rare congenital abnormalities which are more commonly diagnosed in infancy and childhood. However, in rare cases, these lesions can remain asymptomatic until adulthood. The combination of duplication cyst and pancreas divisum is extremely rare and both conditions have been linked with acute recurrent pancreatitis. We present the case of a 37 years-old patient who presented with repeated episodes of acute pancreatitis. By means of magnetic resonance imaging and endoscopic ultrasonography we discovered a duplication cyst whose cavity received drainage from the dorsal pancreas. After opening the cyst cavity to the duodenal lumen with a needle knife the patient presented no further episodes in the clinical follow-up. Comparable literature findings and therapeutic options for these abnormalities are discussed with regard to the presented case.

Nuevos carboranil alcoholes que contienen anillos aromáticos nitrogenados: síntesis, caracterización, análisis estructural y estudios preliminares de reactividad

Se han sintetizado nueve alcoholes que incorporan diversos isómeros de los grupos piridil o quinolil y metil-o-carborano u o-carborano, 1-[n′-Piridil(hidroxi)metil]-2-R-1,2-dicarba-closo-dodecaboranos (n′ = 2, R = H (2a); n′ = 3, R = Me (1c) y H (2c)), 1-[2′-6-metil-piridil(hidroxi)metil]-2-R-1,2-dicarba-closo-dodecaboranos (R = Me (1b) y H (2b)), 1-[n′-Quinolil(hidroxi)metil]-2-R-1,2-dicarba-closo-dodecaboranos (n′ = 2, R = Me (1e) y H (2e); n′ = 4, R = Me (1f) y H (2f), mediante la adición de la sal de litio del metil-o-carborano u o-carborano a los aldehídos correspondientes. Los compuestos se han obtenido con rendimientos altos en la mayoría de los casos y han sido caracterizados mediante Resonancia Magnética Nuclear, por Espectroscopía Infrarroja y análisis elemental. Las estructuras cristalinas de siete de los nueve compuestos (1c, 1f, 2a, 2b, 2c, 2e y 2f) se han determinado mediante Cristalografía por Rayos X. Se han analizado las estructuras cristalinas de los todos los compuestos y se han comparado con las estructuras de los compuestos relacionados 1a, 1b, y 2a, obtenidas previamente en el grupo de Síntesis Inorgánica y Catálisis del ICMAB. Todas las estructuras muestran interacciones por puentes de hidrógeno O–H···N moderadamente fuertes. Posteriormente se ha sintetizado el derivado mesilado 4 (derivado del o-carborano) mediante la reacción del alcohol 2a con cloruro de mesitilo a temperatura ambiente, con rendimiento alto. El nuevo mesilato 4 se ha caracterizado mediante Resonancia Magnética Nuclear. El nuevo mesilato resulta un compuesto de partida muy versátil para la síntesis de nuevos derivados mediante la substitución del grupo mesilo por nucleófilos apropiados, como por ejemplo las aminas. El grupo ha publicado recientemente la síntesis de diaminas mediante la reacción de substitución del mesilato relacionado 3 (derivado del metil-o-carborano) con aminas, entre ellas la bencilamina. Se ha realizado por tanto la reacción de substitución del grupo mesilato en 4 por la bencilamina para obtener la diamina correspondiente. Los resultados preliminares de esta reacción muestran que si bien el grupo mesilato en 4 ha sido substituido, el clúster se degrada casi en su totalidad a un derivado tipo nido. Esto contrasta claramente con la reactividad del mesilato análogo 3 frente a la bencilamina, ya que en este caso se obtiene la diamina deseada y el clúster no se degrada apreciablemente bajo las mismas condiciones de reacción. Se han realizado estudios preliminares por RMN que muestran que la bencilamina substituye al grupo mesilo en 4 y posteriormente el clúster closo se degrada a una especie nido que no ha sido posible caracterizar totalmente hasta el momento.

Nevirapine vs efavirenz in virologically supressed patients: Differences in lipoprotein subclasses and inflammatory biomarkers.

Background: The interaction between lipid disturbances and inflammatory markers is not well known in patients on antiretroviral therapy (ART). As nevirapine (NVP) is associated with a better lipid profile than efavirenz (EFV), we investigated the relationships between lipid profiles, lipoprotein subclasses and inflammatory biomarkers in patients with prolonged viral suppression with either NVP or EFV and no obvious clinical inflammation. Methods: 122 clinically stable HIV-infected patients with HIV-1 RNA <20 copies longer than 6 months on NNRTI therapy were studied. 72 (59%) were on EFV and 50 (41%) on NVP. Any potentially inflammatory co-morbid diseases (concurrent viral hepatitis, diabetes, hypertension, chronic liver or renal diseases), or statin treatment, were exclusion criteria. Inflammatory biomarkers included hsCRP, LpPLA2, sCD40L, IL-6, IL-8, t-PA, MCP-1, p-selectin and VCAM-1. Lipoprotein subclass measures (VLDL, LDL, IDL and HDL particle number and size) were obtained by the use of proton nuclear magnetic resonance spectroscopy. Results: 82% were male; median age 45 years. Median CD4 count 550/μL (IQR 324). Median time since HIV diagnosis 96 months (IQR 102) and accumulated time on ART 50 months (IQR 101). Patients on NVP had higher time since HIV diagnosis (126.9 [66.7] vs 91.3 [6.6] months, p=0.008) a prolonged time on ART (89.6 [54.6] vs 62.3 [52.2] months, p=0.01) and were older (47.7 vs 40.7 years, p=0.001) than those on EFV. NVP-treated patients presented increased HDL-c (55.8 [16] vs 48.8 [10.7] mg/dL, p=0.007) and apoA1 levels (153.4 [31.9] vs 141.5 [20.5] mg/dL, p=0.02), and reduced apoB/apoA1 ratio (0.68 [0.1] vs 0.61 [0.1], p=0.003) than EFV-treated patients. No differences in inflammatory markers or lipoprotein subclasses were found between NVP and EFV. In patients with extreme lipid values (less favorable: 75th percentiles of LDL, small/dense LDLp and small HDLp, or more favorable: HDL p75 and apoB/apoA1 ratio p25), no consistent differences in inflammatory biomarkers were found. Conclusions: Patients with prolonged viral suppression on NVP present significantly higher HDL and apoA1 levels and reduced apoB/apoA1 ratios than those on EFV, but no differences were found in lipoprotein particles nor inflammatory biomarkers. Relationships between lipid parameters and inflammatory biomarkers in NNRTItreated patients are complex and do not show a linear relationship in this study.

Evaluación del cartílago articular mediante técnicas de dignóstico por la imagen

This article briefly reviews the composition of the hyaline cartilage and its ultrastructure. Subsequently, we offer a brief review of the role of imaging techniques in the assessment of this pathology. These include the most useful pulse sequences for the morphological assessment of cartilaginous injuries using MRI, as well as how these injuries appear in the images, at pre and post-surgical intervals. Lastly, we mention the developments in MRI that allow us to close in on the biochemical assessment of normal and pathological cartilage.