Caracterização de cálculos urinários humanos inteiros de rim e bexiga usando difração de raios X e microtomografia computadorizada

A urolitíase é um problema de escala mundial, que ocorre em todas as regiões, culturas e grupos raciais. A incidência desta doença vem aumentando ao redor do mundo e dados mostram que no Brasil estima-se que são afetados 5% da população com uma taxa de recorrência de 2,5%. Conhecer a composição mineral e estrutura interna dos cálculos é um passo importante para tentar entender melhor a fisiopatologia desta doença. Quatro cálculos urinários infecciosos, íntegros de grande volume (diâmetro maior que 20 mm), sendo dois provenientes da bexiga e dois de rins, obtidos cirurgicamente no setor de urologia do Hospital Universitário Pedro Ernesto (HUPE/UERJ) foram analisados usando microtomografia (μCT) e difração de raios X por policristais (DRXP). As imagens microtomográficas foram obtidas usando tubo de raios X microfoco na estação TomoLab e radiação síncrotron (SR-μCT) na linha de Física Médica, ambos no Laboratório Síncrotron Elettra, Trieste, Itália. As medidas de DRXP foram realizadas na linha de Difração de Raios X do Laboratório Nacional de luz Síncrotron, Campinas, Brasil. Para os cálculos de bexiga foram encontradas quatro fases cristalinas: estruvita (STV), oxalato mono (COM) e dihidratado (COD) e hidroxiapatita (HAp). Nos cálculos renais foram encontrados STV e HAp, sendo predominante a primeira fase cristalina. A quantidade de material amorfo (não-cristalino) foi maior que 60% da composição das amostras. A técnica convencional utilizada foi eficaz para análise dos cálculos urinários inteiros e possibilitou a visualização de estruturas internas sem interferência de procedimentos prévios de preparação da amostra. As análises de DRXP com fonte síncrotron aliadas ao método Rietveld foram determinantes para identificação e quantificação dos minerais presentes nas varias camadas das amostras. Pode-se constatar a complementaridade entre a μCT e a DRXP para caracterização microestrutural e mineralógica de cálculos urinários humanos.

Avaliação da sobrevida global dos pacientes portadores de câncer de pulmão invasores da fáscia endotorácica, submetidos à ressecção extramusculoperiostal em Gaiola de Passarinho

O câncer de pulmão tem alto grau de letalidade. O tabagismo é considerado o principal fator de risco associado ao carcinoma de pulmão não pequenas células. O tratamento que oferece as maiores possibilidades de cura é a cirurgia. A ressecção pulmonar associada atoracectomia é a cirurgia preconizada nos tumores T3 invadindo a parede torácica. A ressecção em Gaiola de Passarinho pode ser considerada uma técnica alternativa. Foram analisados retrospectivamente, de janeiro de 1990 à dezembro de 2009, 13 pacientes portadores de câncer de pulmão aderidos a parede torácica. Eles foram submetidos à ressecção extramusculoperiostal em Gaiola de Passarinho no Hospital Universitário Pedro Ernesto. A avaliação do grau de invasão à parede torácica foi feita no pré-operatório por métodos de imagem; e sua comprovação baseada nos achados histopatológicos dos fragmentos de tecidos enviados para a biópsia de congelação, assim como nos laudos definitivos das peças ressecadas. Os pacientes com tumores de Pancoast ou que abandonaram o acompanhamento foram excluídos do estudo. A avaliação da sobrevida global foi feita a partir dos dados de seguimento pós operatório a nível ambulatorial. A análise estatística foi composta pela curva de sobrevida ou livre de eventos ajustada pelo método de Kaplan-Meier. Complicações pós operatórias, intervalo livre de doença, recidiva local, e uso de terapia complementar também foram incluídos na análise. A idade média em anos foi de 59,6. Todos os pacientes eram tabagistas. O tipo histológico mais encontrado foi o carcinoma escamoso. A média de intervalo livre de doença foi de 44,7 meses. A sobrevida global em cinco anos foi de 60% e o índice de complicações pós-operatórias foi de 69,2%. Não houve mortalidade operatória. O estágio Ib foi encontrado em 80 %. A ressecção extramusculoperiostal demonstrou ser uma alternativa segura de tratamento cirúrgico dos tumores que não invadiram efetivamente o gradil costal. Porém novos estudos tornam-se necessários. Esta dissertação pode servir de base para futuras pesquisas sobre o tratamento cirúrgico do câncer de pulmão.

Avaliação por ressonância magnética funcional da necrose coagulativa por ablação de radiofrequência nas metástases hepáticas colorretais

A maioria dos pacientes que apresentam metástases hepáticas colorretais (MHCR) não são elegíveis para ressecção. Por isso, outras técnicas para se alcançar o controle locorregional da doença têm sido utilizadas. A Ablação por Radiofrequência (ARF) hepática tem sido empregada frequentemente para o tratamento desta condição devido às boas taxas de resposta, principalmente quando associada ao emprego de quimioterápicos modernos. Apesar da caracterização das MHCR no pré-operatório estar bem estabelecida, os parâmetros de ressonância magnética (RM) após ARF no período pós-cirúrgico requerem maior padronização objetiva. O coeficiente de difusão aparente de água (CDA) tem sido usado na RM como um parâmetro de isquemia e necrose. Entretanto, não está ainda bem definido seu papel e das imagens ponderadas de difusão (DWI) na avaliação da necrose coagulativa gerada pela ARF, especificamente em pacientes com MHCR. O objetivo deste estudo consiste em avaliar o espectro de mudança em RM funcional após a ARF de MHCR. Foi realizado estudo retrospectivo entre 2001 e 2006, avaliando 51 pacientes que foram submetidos à ARF por MHCR no Hospital Johns Hopkins (Baltimore, EUA) dos quais 16 preencheram os critérios de inclusão. Os critérios de inclusão foram: (1) apresentar MHCR tratada cirurgicamente com intenção curativa por ARF guiados por ultrassom per-operatório, e (2) ter uma RM anterior e imediatamente após a cirurgia (até 10 dias). As imagens de RMs antes e após a ablação hepática para MCHR foram identificadas e revistas. As imagens de RM de difusão e captação de contraste foram feitas numa unidade de 1.5 T. Imagens em T2 e T1 foram realizadas na presença e ausência de contraste venoso. Todos os exames tiveram a espessura de 4 a 6 mm e um intervalo de 2 mm, apresentando um angulo de rotação de 150. O índice de difusão foi determinado com um b-valor (intensidade do gradiente de difusão) de 500 seg/mm2. As análises de parâmetros para avaliar e comparar o pré e pós ARF através da RM funcional incluiram: (1) valores do mapa de CDA, (2) captação de contraste, (3) difusão e (4) mudança no tamanho da lesão. Em adição, a sobrevida mediana global e tempo para recorrência local foram calculados. As imagens foram avaliadas por um consenso de dois radiologistas/cirurgiões. Foram avaliados no total 65 lesões, com tamanho médio pré-ablação de 1,7 cm. Após ablação o tamanho médio da lesão aumentou para 3,5 cm (p<0,001). A captação de contraste nas fases arterial e venosa diminuíram significativamente após ARF (diminuição média 10% e 17,5%, respectivamente, p = 0,002 e <0,001). O valor médio do mapa de CDA da lesão foi de 2.79 x 10-3 mm2/seg pré-ARF, e após ARF diminui em média para 1.75 x 10-3 mm2/seg (p<0.001). A sobrevida mediana global foi de 34,7 meses. A ressonância magnética funcional através da captação de contraste e difusão pode prover uma estimativa subjetiva e objetiva da necrose coagulativa tissular e da desidratação celular na área ablada por radiofrequência. Quando combinada ao aumento no tamanho do tumor, podem atuar como um marcador adicional de resposta tumoral.

O cangaço no cordel e a constituição de uma identidade regionalista pelo migrante nordestino (1950-1980)

Neste trabalho, a partir da recorrência à literatura de cordel como fonte histórica, será apresentada de que forma a reprodução da temática do cangaço nesses folhetos permitem que os migrantes nordestinos constituam uma identidade regionalista baseada no apego aos valores tradicionais da sua região natal. Dentro desse contexto, relacionamos o processo migratório dos nordestinos para as grandes metrópoles situadas no Sudeste, sobretudo Rio de Janeiro e São Paulo, com a difusão e recepção dos cordéis nesses estados entre as décadas de 1950 e 1980. No que concerne a abordagem do cangaço nos versos da literatura de cordel, na qual atribui aos cangaceiros o papel de símbolos regionais, serão pontuadas as principais estratégias adotadas pelos cordelistas que possibilitam a identificação e a empatia dos migrantes vindos do Nordeste com os personagens do cangaço narrados nos folhetos, contribuindo para um maior estreitamento entre Nordeste e nordestino. Nesse sentido, vale ressaltar a ressignificação da imagem dos cangaceiros, deslocando sua representação de homens cruéis e bárbaros para a reprodução de heróis-vilãos, isto é, protagonistas de personalidades ambíguas e contraditórias

Dose terapêutica de radiação ionizante induz um fenótipo migratório em células de carcinoma de colon humano (caco-2): vias de sinalização envolvidas

O câncer colo-retal é a terceira neoplasia mais frequente em todo o mundo e a recorrência local e neoplasia refratária são desafios no tratamento do câncer colo-retal após a cirurgia convencional. Com o intuito de controlar a recorrência e aumentar a média de sobrevida dos pacientes, uma estratégia multidisciplinar que combina a radioterapia (RT) e a quimioterapia com o processo cirúrgico tem sido protocolo clínico de escolha. Embora esta combinação seja capaz de otimizar o tratamento, nem todos os pacientes são beneficiados com o protocolo quimio-rádio combinado, uma vez que existem os insucessos terapêuticos relacionados com a incidência de neoplasias secundárias tardias em pacientes que foram submetidos à RT para tratamento de neoplasias anteriores. Além da doença refratária, outro agravante da RT são os efeitos colaterais produzidos pela radiação ionizante (IR), em especial àqueles do trato gastrointestinal. Estes efeitos estão relacionados com alterações da homeostase do epitélio intestinal, através da desorganização dos complexos juncionais. Porém, os mecanismos que medeiam estes efeitos ainda não estão elucidados. Este estudo avaliou as vias de sinalização que medeiam os efeitos da IR em células Caco-2. Foi observado que a IR causa uma desorganização da junção aderente via Src, EGFR e MAPK, sendo estas alterações acompanhadas por desorganização do citoesqueleto de actina em todo o volume celular. Src, EGFR e MAPK participam de maneira diferenciada na modulação destes efeitos. Observamos também que a radiação aumenta a motilidade dessas células via Src e MAPK e não induz alteração na proliferação celular até 48 horas após o tratamento. Este é o primeiro trabalho que correlaciona vias de sobrevivência celular como Src, EGFR e MAPK com alterações nas proteínas de junção aderente, alterações do citoesqueleto e migração celular. Estes eventos são relacionados aos efeitos colaterais primários e tardios induzidos pela IR, e podem favorecer à aquisição de um fenótipo maligno herdável durante o fracionamento de doses na RT, favorecendo a progressão tumoral do câncer colo-retal. Logo, além da correlação das vias de sinalização envolvidas nos eventos induzidos pela IR mostrados neste estudo, os resultados também corroboram para um melhor entendimento da atividade farmacológica dos inibidores químicos utilizados, uma vez que muitos deles encontram-se em fase de ensaios pré-clínicos e clínicos.

Drought frequency analysis for California from observed, synthetic, and proxy data

Drought frequency analysis can be performed with statistical techniques developed for determining recurrence intervals for extreme precipitation and flood events (Linsley et al 1992). The drought analysis method discussed in this paper uses the log-Pearson Type III distribution, which has been widely used in flood frequency research. Some of the difficulties encountered when using this distribution for drought analysis are investigated.

Projective Limit Random Probabilities on Polish Spaces

A pivotal problem in Bayesian nonparametrics is the construction of prior distributions on the space M(V) of probability measures on a given domain V. In principle, such distributions on the infinite-dimensional space M(V) can be constructed from their finite-dimensional marginals---the most prominent example being the construction of the Dirichlet process from finite-dimensional Dirichlet distributions. This approach is both intuitive and applicable to the construction of arbitrary distributions on M(V), but also hamstrung by a number of technical difficulties. We show how these difficulties can be resolved if the domain V is a Polish topological space, and give a representation theorem directly applicable to the construction of any probability distribution on M(V) whose first moment measure is well-defined. The proof draws on a projective limit theorem of Bochner, and on properties of set functions on Polish spaces to establish countable additivity of the resulting random probabilities.

Bayesian signal processing

The application of Bayes' Theorem to signal processing provides a consistent framework for proceeding from prior knowledge to a posterior inference conditioned on both the prior knowledge and the observed signal data. The first part of the lecture will illustrate how the Bayesian methodology can be applied to a variety of signal processing problems. The second part of the lecture will introduce the concept of Markov Chain Monte-Carlo (MCMC) methods which is an effective approach to overcoming many of the analytical and computational problems inherent in statistical inference. Such techniques are at the centre of the rapidly developing area of Bayesian signal processing which, with the continual increase in available computational power, is likely to provide the underlying framework for most signal processing applications.

Eccentricity effects on acoustic radiation from a spherical source suspended within a thermoviscous fluid sphere.

Acoustic radiation from a spherical source undergoing angularly periodic axisymmetric harmonic surface vibrations while eccentrically suspended within a thermoviscous fluid sphere, which is immersed in a viscous thermally conducting unbounded fluid medium, is analyzed in an exact fashion. The formulation uses the appropriate wave-harmonic field expansions along with the translational addition theorem for spherical wave functions and the relevant boundary conditions to develop a closed-form solution in form of infinite series. The analytical results are illustrated with a numerical example in which the vibrating source is eccentrically positioned within a chemical fluid sphere submerged in water. The modal acoustic radiation impedance load on the source and the radiated far-field pressure are evaluated and discussed for representative values of the parameters characterizing the system. The proposed model can lead to a better understanding of dynamic response of an underwater acoustic lens. It is equally applicable in miniature transducer analysis and design with applications in medical ultrasonics.

On the diffraction of acoustic waves by a quarter-plane

This paper follows the work of A.V. Shanin on diffraction by an ideal quarter-plane. Shanin's theory, based on embedding formulae, the acoustic uniqueness theorem and spherical edge Green's functions, leads to three modified Smyshlyaev formulae, which partially solve the far-field problem of scattering of an incident plane wave by a quarter-plane in the Dirichlet case. In this paper, we present similar formulae in the Neumann case, and describe a numerical method allowing a fast computation of the diffraction coefficient using Shanin's third modified Smyshlyaev formula. The method requires knowledge of the eigenvalues of the Laplace-Beltrami operator on the unit sphere with a cut, and we also describe a way of computing these eigenvalues. Numerical results are given for different directions of incident plane wave in the Dirichlet and the Neumann cases, emphasising the superiority of the third modified Smyshlyaev formula over the other two. © 2011 Elsevier B.V.

Eigenmodes of lined flow ducts with rigid splices

This paper presents an analytic expression for the acoustic eigenmodes of a cylindrical lined duct with rigid axially running splices in the presence of flow. The cylindrical duct is considered to be uniformly lined except for two symmetrically positioned axially running rigid liner splices. An exact analytic expression for the acoustic pressure eigenmodes is given in terms of an azimuthal Fourier sum, with the Fourier coefficients given by a recurrence relation. Since this expression is derived using a Greens function method, the completeness of the expansion is guaranteed. A numerical procedure is described for solving this recurrence relation, which is found to converge exponentially with respect to number of Fourier terms used and is in practice quick to compute; this is then used to give several numerical examples for both uniform and sheared mean flow. An asymptotic expression is derived to directly calculate the pressure eigenmodes for thin splices. This asymptotic expression is shown to be quantitatively accurate for ducts with very thin splices of less than 1 % unlined area and qualitatively helpful for thicker splices of the order of 6 % unlined area. A thin splice is in some cases shown to increase the damping of certain acoustic modes. The influences of thin splices and thin boundary layers are compared and found to be of comparable magnitude for the parameters considered. Trapped modes at the splices are also identified and investigated. © 2011 Cambridge University Press.

Construction of nonparametric Bayesian models from parametric Bayes equations

We consider the general problem of constructing nonparametric Bayesian models on infinite-dimensional random objects, such as functions, infinite graphs or infinite permutations. The problem has generated much interest in machine learning, where it is treated heuristically, but has not been studied in full generality in non-parametric Bayesian statistics, which tends to focus on models over probability distributions. Our approach applies a standard tool of stochastic process theory, the construction of stochastic processes from their finite-dimensional marginal distributions. The main contribution of the paper is a generalization of the classic Kolmogorov extension theorem to conditional probabilities. This extension allows a rigorous construction of nonparametric Bayesian models from systems of finite-dimensional, parametric Bayes equations. Using this approach, we show (i) how existence of a conjugate posterior for the nonparametric model can be guaranteed by choosing conjugate finite-dimensional models in the construction, (ii) how the mapping to the posterior parameters of the nonparametric model can be explicitly determined, and (iii) that the construction of conjugate models in essence requires the finite-dimensional models to be in the exponential family. As an application of our constructive framework, we derive a model on infinite permutations, the nonparametric Bayesian analogue of a model recently proposed for the analysis of rank data.

Effects of multi-scattering on the performance of a single-beam acoustic manipulation device.

The effects of multiple scattering on acoustic manipulation of spherical particles using helicoidal Bessel-beams are discussed. A closed-form analytical solution is developed to calculate the acoustic radiation force resulting from a Bessel-beam on an acoustically reflective sphere, in the presence of an adjacent spherical particle, immersed in an unbounded fluid medium. The solution is based on the standard Fourier decomposition method and the effect of multi-scattering is taken into account using the addition theorem for spherical coordinates. Of particular interest here is the investigation of the effects of multiple scattering on the emergence of negative axial forces. To investigate the effects, the radiation force applied on the target particle resulting from a helicoidal Bessel-beam of different azimuthal indexes (m = 1 to 4), at different conical angles, is computed. Results are presented for soft and rigid spheres of various sizes, separated by a finite distance. Results have shown that the emergence of negative force regions is very sensitive to the level of cross-scattering between the particles. It has also been shown that in multiple scattering media, the negative axial force may occur at much smaller conical angles than previously reported for single particles, and that acoustic manipulation of soft spheres in such media may also become possible.

Lift and the leading edge vortex

Leading edge vortices are considered to be important in generating the high lift coefficients observed in insect flight and may therefore be relevant to micro-air vehicles. A potential flow model of an impulsively started flat plate, featuring a leading edge vortex (LEV) and a trailing edge vortex (TEV) is fitted to experimental data in order to provide insight into the mechanisms that influence the convection of the LEV and to study how the LEV contributes to lift. The potential flow model fits the experimental data best with no bound circulation, which is in accordance with Kelvin's circulation theorem. The lift-to-drag ratio is well approximated by the function 'cot α' for α > 15°, which supports the tentative conclusion that shortly after an impulsive start, at post-stall angles of attack, lift is caused non-circulatory forces and by the action of the LEV as opposed to bound circulation. Copyright © 2012 by C. W. Pitt Ford.

Closely correlating lower and upper bound plastic analysis of real slabs

An engineer assessing the load-carrying capacity of an existing reinforced concrete slab is likely to use elastic analysis to check the load at which the structure might be expected to fail in flexure or in shear. In practice, many reinforced concrete slabs are highly ductile in flexure, so an elastic analysis greatly underestimates the loads at which they fail in this mode. The use of conservative elastic analysis has led engineers to incorrectly condemn many slabs and therefore to specify unnecessary and wasteful flexural strengthening or replacement. The lower bound theorem is based on the same principles as the upper bound theorem used in yield line analysis, but any solution that rigorously satisfies the lower bound theorem is guaranteed to be a safe underestimate of the collapse load. Jackson presented a rigorous lower bound method that obtains very accurate results for complex real slabs.