Optimização e Validação da Produção de [13n]-Nh3 para Estudos Clínicos de Tomografia por Emissão de Positrões na Avaliação da Perfusão Miocárdica

A par das patologias oncológicas, as doenças do foro cardíaco, em particular a doença arterial coronária, são uma das principais causas de morte nos países industrializados, devido sobretudo, à grande incidência de enfartes do miocárdio. Uma das formas de diagnóstico e avaliação desta condição passa pela obtenção de imagens de perfusão miocárdica com radionuclídeos, realizada por Tomografia por Emissão de Positrões (PET). As soluções injectáveis de [15O]-H2O, [82Rb] e [13N]-NH3 são as mais utilizadas neste tipo de exame clínico. No Instituto de Ciências Nucleares Aplicadas à Saúde (ICNAS), a existência de um ciclotrão tem permitido a produção de uma variedade de radiofármacos, com aplicações em neurologia, oncologia e cardiologia. Recentemente, surgiu a oportunidade de iniciar exames clínicos com [13N]-NH3 para avaliação da perfusão miocárdica. É neste âmbito que surge a oportunidade do presente trabalho, pois antes da sua utilização clínica é necessário realizar a optimização da produção e a validação de todo o processo segundo as normas de Boas Práticas Radiofarmacêuticas. Após uma fase de optimização do processo, procedeu-se à avaliação dos parâmetros físico-químicos e biológicos da preparação de [13N]-NH3, de acordo com as indicações da Farmacopeia Europeia (Ph. Eur.) 8.2. De acordo com as normas farmacêuticas, foram realizados 3 lotes de produção consecutivos para validação da produção de [13N]-NH3. Os resultados mostraram um produto final límpido e ausente de cor, com valores de pH dentro do limite especificado, isto é, entre 4,5 e 8,5. A pureza química das amostras foi verificada, uma vez que relativamente ao teste colorimétrico, a tonalidade da cor da solução de [13N]-NH3 não era mais intensa que a solução de referência. As preparações foram identificadas como sendo [13N]-NH3, através dos resultados obtidos por cromatografia iónica, espectrometria de radiação gama e tempo de semi-vida. Por examinação do cromatograma obtido com a solução a ser testada, observou-se que o pico principal possuia um tempo de retenção aproximadamente igual ao pico do cromatograma obtido para a solução de referência. Além disso, o espectro de radiação gama mostrou um pico de energia 0,511 MeV e um outro adicional de 1,022 MeV para os fotões gama, característico de radionuclídeos emissores de positrões. O tempo de semi-vida manteve-se dentro do intervalo indicado, entre 9 e 11 minutos. Verificou-se, igualmente, a pureza radioquímica das amostras, correspondendo um mínimo de 99% da radioactividade total ao [13N], bem como a pureza radionuclídica, observando-se uma percentagem de impurezas inferiores a 1%, 2h após o fim da síntese. Os testes realizados para verificação da esterilidade e determinação da presença de endotoxinas bacterianas nas preparações de [13N]-NH3 apresentaram-se negativos.Os resultados obtidos contribuem, assim, para a validação do método para a produção de [13N]-NH3, uma vez que cumprem os requisitos especificados nas normas europeias, indicando a obtenção de um produto seguro e com a qualidade necessária para ser administrado em pacientes para avaliação da perfusão cardíaca por PET.

Simulações Monte Carlo da redução da dose no cristalino e na tiroide em exames de tomografia computorizada utilizando proteções de bismuto

A presente dissertação foi desenvolvida com colaboração do Campus Tecnológico e Nuclear e do Hospital de São José

Pseudolesões hepáticas na tomografia computadorizada helicoidal: ensaio iconográfico

A tomografia computadorizada helicoidal é largamente empregada na avaliação do parênquima hepático e tem grande importância no planejamento clínico e cirúrgico. O fígado é o órgão que mais se beneficia de aquisições helicoidais, em fases diferentes da perfusão do parênquima, pela sua dupla vascularização e pela diferença de aporte sanguíneo entre tumores e parênquima sadio. Entretanto, várias armadilhas diagnósticas podem ser encontradas, dificultando a análise e prejudicando a diferenciação entre lesões verdadeiras e pseudolesões, principalmente aos olhos de radiologistas menos experientes. Essas pseudolesões têm forma, localização e características variadas, podendo simular lesões parenquimatosas. É de fundamental importância que estejamos aptos a reconhecê-las, no sentido de interpretar corretamente as imagens tomográficas. O objetivo deste ensaio é classificar e ilustrar as diversas pseudolesões hepáticas pela tomografia computadorizada helicoidal, com uma breve descrição dessas lesões e com alternativas para diferenciá-las das lesões do parênquima.

Trauma dos ossos temporais e suas complicações: aspectos na tomografia computadorizada

A maioria das fraturas dos ossos temporais resulta de traumas cranianos bruscos, de alta energia, estando muitas vezes relacionadas a outras fraturas cranianas ou a politraumatismo. As fraturas e os deslocamentos da cadeia ossicular, na orelha média, representam umas das principais complicações das injúrias nos ossos temporais e, por isso, serão abordadas de maneira mais profunda neste artigo. Os outros tipos de injúrias englobam as fraturas labirínticas, fístula dural, paralisia facial e extensão da linha de fratura ao canal carotídeo. A tomografia computadorizada tem papel fundamental na avaliação inicial dos pacientes politraumatizados, pois é capaz de identificar injúrias em importantes estruturas que podem causar graves complicações, como perda auditiva de condução ou neurossensorial, tonturas e disfunções do equilíbrio, fístulas perilinfáticas, paralisia do nervo facial, lesões vasculares, entre outras.

Estudo da cinética de consumo do estabilizante 2NDPA no propelente base dupla

Este trabalho tem como propósito avaliar a cinética de consumo do estabilizante 2NDPA presente em uma amostra de propelente tipo base-dupla (BD). Tópicos relativos ao método analítico empregado e, a interferências na cinética de consumo do estabilizante pela nitroglicerina e o salicilato de chumbo presente no propelente, também são abordados. Foram obtidos, ainda, os parâmetros cinéticos de consumo do 2NDPA. Para isto, foi empregada a técnica da Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE). Os dados experimentais foram bem ajustados para uma cinética de pseudoprimeira ordem. A energia de ativação (Ea) e o fator pré-exponencial (A) determinados foram, respectivamente, (1,22 ± 0,42) 10² kJ mol-1 e (10(16) ±10(6)) dia-1.

Tomografia eletromagnética para caracterização de reservatórios de hidrocarbonetos

Na produção de petróleo é importante o monitoramento dos parâmetros do reservatório (permeabilidade, porosidade, saturação, pressão, etc) para o seu posterior gerenciamento. A variação dos parâmetros dinâmicos do reservatório induz variações na dinâmica do fluxo no reservatório, como por exemplo, perdas na pressão, dificultando o processo de extração do óleo. A injeção de fluidos aumenta a energia interna do reservatório e incrementa a pressão, estimulando o movimento do óleo em direção aos poços de extração. A tomografia eletromagnética poço-a-poço pode se tomar em uma técnica bastante eficaz no monitoramento dos processos de injeção, considerando-se o fato de ser altamente detectável a percolação de fluidos condutivos através das rochas. Esta tese apresenta o resultado de um algoritmo de tomografia eletromagnética bastante eficaz aplicado a dados sintéticos. O esquema de imageamento assume uma simetria cilíndrica em torno de uma fonte constituída por um dipolo magnético. Durante o processo de imageamento foram usados 21 transmissores e 21 receptores distribuídos em dois poços distanciados de 100 metros. O problema direto foi resolvido pelo método dos elementos finitos aplicado à equação de Helmhotz do campo elétrico secundário. O algoritmo resultante é válido para qualquer situação, não estando sujeito às restrições impostas aos algoritmos baseados nas aproximações de Born e Rytov. Por isso, pode ser aplicado eficientemente em qualquer situação, como em meios com contrastes de condutividade elétrica variando de 2 a 100, freqüências de 0.1 a 1000.0 kHz e heterogeneidades de qualquer dimensão. O problema inverso foi resolvido por intermédio do algoritmo de Marquardt estabilizado. A solução é obtida iterativamente. Os dados invertidos, com ruído Gaussiano aditivo, são as componentes em fase e em quadratura do campo magnético vertical. Sem o uso de vínculos o problema é totalmente instável, resultando em imagens completamente borradas. Duas categorias de vínculos foram usadas: vínculos relativos, do tipo suavidade, e vínculos absolutos. Os resultados obtidos mostram a eficiência desses dois tipos de vínculos através de imagens nítidas de alta resolução. Os tomogramas mostram que a resolução é melhor na direção vertical do que na horizontal e que é também função da freqüência. A posição e a atitude da heterogeneidade é bem recuperada. Ficou também demonstrado que a baixa resolução horizontal pode ser atenuada ou até mesmo eliminada por intermédio dos vínculos.

Estudo da interação de prótons com alvos não homogêneos, aplicados a tomografia com feixes de prótons

Pós-graduação em Biologia Geral e Aplicada - IBB

Controle de qualidade em equipamentos de tomografia computadorizada

The computed tomography, devised by Godfrey Hounsfield and Allan Cormack, is in its fourth decade of the clinical use and has presented to be a very useful tool in the diagnosis of several pathologies. For this reason, its use is increasing each day, due to technological progress since its creation. Due to be more and more utilized, the equipment must be in good operating conditions, because it is subject to variance and wearing, damage the quality of diagnosis. To evaluate whether the performance of the scanner remains constant along the time and the dose received by the patient is within the desired limits, periodic tests of quality control must be performed. For this subject, the regulation 453 (June 01, 1998) was created, which determines the need of the implementation of a program for quality assurance (PGQ), where, in addition to the tests of quality control, are established the necessary measurements for the proper functioning of the equipment, generating a trustworthy diagnosis, reducing the dose for the patient and the costs. In this document, are presented tests of quality control carried out in hospitals of the city of Sao Paulo carried out together with the Technical Section of Applications by Imaging Diagnostic (STADI) of the Institute of Electrotechnics and Energy of the University of São Paulo (IEE/USP)

Estudo teórico da contribuição do espalhamento nuclear não elástico na trajetória de prótons de energias entre 50 e 250 MeV em materiais de interesse em radiologia: aplicação em tomografia com prótons

The goal of this work is to study the process of interaction of protons with matter through Monte Carlo simulation. For this purpose, it was employed the SRIM program (Stopping and Range of Ions in Matter ) and MCNPX (Monte Carlo N-Particle eXtended) v2.50. This work is going to support the development of a tomography system with protons. It was studied the interaction of proton with the follow materials: Polimethyl Mehacralate (PMMA), MS20 Tissue Substitute and water. This work employed energies in range of 50 MeV and 250 MeV, that is the range of clinical interest. The energy loss of proton after cross a material layer, the decreasing of its intensity, the angular and lateral de ection of incident beam, including and excluding nuclear interactions. This work is related with Medical Physics and Material Physics, like interaction of radiation with matter, particle transport phenomena, and the experimental methods in Nuclear Physics like simulation and computational by Monte Carlo method

Influência da configuração da célula combustível microbiana na geração de energia elétrica a partir da degradação de compostos orgânicos

Nessa pesquisa foram testadas tanto CCM com membranas e sem membranas que tinham por característica reproduzir sistemas de tratamento de esgoto sanitário. A etapa experimental desse trabalho foi dividida entre o Brasil (ensaios com CCM sem a MTP e utilizando esgoto sanitário) e Portugal (ensaios com CCM tradicionais de uma e duas câmaras, utilizando água residuária sintética e a bactéria Lactobacillus pentosus). A execução em dois locais diferentes resultou em um maior aprofundamento e desenvolvimento da pesquisa. As CCM foram avaliadas principalmente quanto ao potencial elétrico e eficiência da degradação de compostos orgânicos (esgoto sanitário e água residuária sintética). Para os dados obtidos no Brasil, as três configurações apresentaram maior diferença na potência em função do modo de operação. A operação intermitente apresentou a maior potência (11 mW/m2) para a CCM cilíndrica de fluxo ascendente, enquanto que operação continua a maior potência (4,2 mW/m2) foi obtida para a CCM retangular de fluxo horizontal, a qual também apresentava uma maior facilidade na manutenção quanto aos eletrodos (adição/remoção). A CCM cúbica de fluxo ascendente devido a sua concepção simples demandava um sistema complementar para o aumento da remoção de DQO. Apesar da baixa potência mensurada para os ensaios realizados no Brasil há de se pontuar que os mesmos foram obtidos para reatores sem membranas e utilizando o esgoto sanitário, o qual apresentou grande sazonalidade. Para a etapa realizada em Portugal, foi possível realizar quinze diferentes ensaios e mais um ensaio específico de crescimento. A maior potência (10,37 mW/m2) foi obtida para CCM de câmara dupla operada de modo contínuo para um tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 horas. A maior potência obtida para a CCM de câmara única foi de 5,53 mW/m2 quando houve a adição do extrato de levedura (função teórica de mediador). A potência da CCM, na maioria das vezes, esteve relacionada à proporção de sólidos voláteis e totais, SV/ST, quantidade de bactérias, pH, características de operação e por fim a configuração da CCM. O ensaio de crescimento revelou a correlação da potência em função da quantidade de bactérias inseridas da massa do biofilme (SV) e mostra-se como uma ferramenta na avaliação da potência das CCM.

Modelagem e análise de desempenho de sistema para geração de energia elétrica através de ondas marítimas.

Mediante a crescente necessidade de aumento na oferta de energia elétrica devido à constante elevação na demanda mundial, esta dissertação avalia o desempenho de um sistema conversor de energia de ondas marítimas em energia elétrica. O sistema em análise é o de coluna de água oscilante com turbina de dupla ação instalado na costa. Utiliza-se um modelo regular de ondas como perturbação à dinâmica de uma câmara semi-submersa gerando fluxo de ar através de uma turbina à ar de dupla ação. O sistema final é não linear e com parâmetros variantes no tempo. A dissertação investiga possibilidades para o aumento do rendimento da turbina em diferentes condições de mar através do método de simulação numérica. Após a modelagem física e matemática do sistema escolhido, inicia-se a síntese de um controlador proporcional derivativo para controle da pressão de ar na turbina em torno da pressão ideal de trabalho da mesma. A análise inclui o comparativo entre os resultados do sistema com e sem controlador e a avaliação de robustez utilizando ondas com amplitude variável. O trabalho apresenta ainda propostas de otimização do sistema para trabalhar em condições similares a região de Pecém no Brasil. Pelos resultados obtidos nas simulações, conclui-se que o rendimento e a robustez do sistema podem melhorar utilizando um sistema controlado. O rendimento do sistema poderá ainda ser otimizado para a região de instalação.

Emprego da fluorescência de raios X por dispersão de energia para o mapeamento de troncos de árvores em Campinas, São Paulo

Dendrochemistry is based on the determination of elements retained in tree rings, which can be useful to characterize environmental occurrences. This work shows elemental mappings obtained by EDXRF of the cross section of a tree stem. The tree is originated from a polluted area in Campinas, São Paulo. Some profiles, as the sulfur one, show variations that can be attributed to external contributions, whereas the silicon one can be inferred to a protection defense natural mechanism. Besides being simultaneous and multielementar, the main advantages here are its performance through a non-destructive sample treatment and the ease of operation of XRF equipments.

Princípios fundamentais e modelos de transferência de energia inter e intramolecular

This work outlines the historic development of the concept and main theories of energy transfer, as well as the principal experiments carried out to confirm or refute the proposed theories. Energy transfer in coordination compounds is also discussed with a focus on rare earth systems.

Are skeletally mature female rats a suitable model to study osteoporosis?

OBJECTIVE: To analyze if female Wistar rats at 56 weeks of age are a suitable model to study osteoporosis. MATERIALS AND METHODS: Female rats with 6 and 36 weeks of age (n = 8 per group) were kept over a 20-week period and fed a diet for mature rodents complete in terms of Ca, phosphorous, and vitamin D. Excised femurs were measured for bone mass using dual-energy x-ray absorptiometry, morphometry, and biomechanical properties. The following serum mar-kers of bone metabolism were analyzed: parathyroid hormone (PTH), osteocalcin (OC), osteoprotegerin (OPG), receptor activator of nuclear factor Κappa B ligand (RANKL), C-terminal peptides of type I collagen (CTX-I), total calcium, and alkaline phosphatase (ALP) activity. RESULTS: Rats at 56 weeks of age showed important bone metabolism differences when compared with the younger group, such as, highest diaphysis energy to failure, lowest levels of OC, CTX-I, and ALP, and elevated PTH, even with adequate dietary Ca. CONCLUSION: Rats at 26-week-old rats may be too young to study age-related bone loss, whereas the 56-week-old rats may be good models to represent the early stages of age-related changes in bone metabolism.

Efeitos da constrição pupilar na perimetria de freqüência dupla em olhos normais

Purpose: To study the effects of pupillary constriction on frequency doubling perimetry in a group of normal subjects. Methods: Eighteen healthy volunteers participated in the study. Only one eye per patient (right eye) underwent frequency doubling perimetry (Full Threshold C-20 strategy). For the second session, one drop of 2% pilocarpine was administered to the volunteers' right eye and the examination was repeated after 60 minutes. Results: Sixty minutes after administration of 2% pilocarpine, there was a significant reduction of the pupillary diameter from 4.22 ± 0.17 mm to 1.55 ± 0.51 mm (p<0.05). There was a significant reduction of the mean retinal sensibility after pupillary constriction. The threshold sensitivity of the central 5º worsened by 5.67 ± 2.49 dB; the area between 2.5º and 10º worsened by 4.49 ± 2.73 dB; and the area between 10º and 20º worsened by 5.10 ± 3.55 dB (p<0.01). A reduction of 4.06 ± 2.67 dB was observed in the mean deviation, as well as an increase of 0.64 ± 0.94 dB in the pattern standard deviation (p<0.01). No differences were observed regarding the number of fixation losses, false-positive and false-negatives responses, and duration of the examination. Conclusion: Changes in pupillary diameter may produce significant declines in threshold sensitivities of the 20º visual field tested by frequency doubling perimetry. These results suggest that is important to maintain a constant pupillary diameter in seriate examinations.