A correlação de métodos dexa e cdexa em absortimetria mineral óssea

OBJETIVO: Estudar a intercambiabilidade dos resultados de densidade mineral óssea entre máquinas de absortimetria de raios-x em duas energias (DEXA) Hologic® e de absortimetria computadorizada de raios-x convencionais em duas energias (CDEXA) Cromox®. MATERIAIS E MÉTODOS: Para 38 casos de quadril e 31 casos de coluna lombar avaliados em 43 pacientes atendidos em um centro de diagnóstico por imagem, medidas de densidade mineral óssea foram realizadas em ambas as máquinas. A máquina Cromox® foi calibrada usando-se o phantom Cromox® de referência para absortimetria óssea. RESULTADOS: Forte correlação entre os resultados obtidos nas duas máquinas foi encontrada para cada sítio do esqueleto. O coeficiente de correlação linear medido para o colo femoral direito foi r = 0,920, p < 0,0001, e r = 0,923, p < 0,0001 para as vértebras L2-L4 da coluna lombar. Como o resultado expresso em Tscore é importante na prática clínica em densitometria óssea, a diferença média em Tscore entre as máquinas foi calculada, resultando em média aritmética de DTscore = 0,191 para o quadril e média aritmética de DTscore = 0,228 para a coluna. Estado esquelético é estabelecido de acordo com a definição da Organização Mundial da Saúde como normal, osteopenia ou osteoporose. A concordância de estado esquelético entre as máquinas foi superior a 76% para o quadril e superior a 77% para a coluna, e superior a 96% quando se considerou concordância em ao menos um dos dois sítios. CONCLUSÃO: Os coeficientes de correlação linear obtidos são muito próximos das referências internacionais entre máquinas padrão-ouro, reportados como r > 0,95. Para ambos os sítios, a diferença média aritmética em Tscore entre as máquinas é pequena, menor que a menor variação significativa.

Estabelecimento de um sistema padrão primário para raios X baixas com uma câmara de ionização de ar livre de energias

Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear)

Caracterização das qualidades de radiação de uma ampola de raios X com ânodo de tungsténio no âmbito da mamografia

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Fluorescência de raios-X aplicada ao estudo de ossadas humanas

O trabalho desenvolvido nesta dissertação visa o estudo da composição elementar de restos humanos (séculos XVIII-XIX) por fluorescência de raios-X dispersiva em energia (EDXRF). Os tecidos analisados, ossos, dentes, cabelos e massa encefálica, pertenciam a um conjunto de corpos exumadosda Ermida do Espírito Santo, em Almada (Portugal). Os resultados foram obtidos pela análise complementar de duas montagens experimentais: EDXRF com geometria triaxial e -EDXRF com geometria convencional. A primeira técnica permite obter melhores limites de deteção para matrizes de baixo Z. A configuração com um micro feixe e a análise em condições de vácuo permite melhorar os limites de deteção para os elementos mais leves. Os resultados obtidos para os indivíduos analisados puderam ser correlacionados, em alguns casos, com os hábitos alimentares e com o habitat, nomeadamente a exposição a elementos tóxicos. Adicionalmente, foi também avaliada a possibilidade de contaminação post-mortem dos corpos, a partir do local de inumação. Os elementos detetados em ambas as técnicas foram Ca, Fe, Cu, Zn, Br, Sr e Pb. Observaram-se níveis elevados de Zn e Sr para os ossos, que são indicativos de uma dieta rica em carne e peixe, respetivamente. Alguns indivíduos revelaram concentrações elevadas de Pb e Zn na polpa do dente. Estes elementos poder~ao ter sido resultado de uma da acumulação o ante-mortem e indicar o hábito do tabaco. Os resultados mostram um indivíduo que apresenta concentrações bastante elevadas de Pb, especialmente na massa encefálica, polpa do dente e ossos esponjosos. A contaminação poderá ter sido resultado da exposição ante-mortem de Pb, eventualmente devida ao trabalho efetuado numa fundição. Ademais, outro indivíduo apresentou uma concentração elevadíssima de Hg no cabelo. Neste caso, a hipótese proposta mais provável é a aplicação de um composto à base de Hg, para fins medicinais, possivelmente para a desinfestação de piolhos.

Avaliação da qualidade de sementes de Tabebuia serratifolia Vahl Nich. e T. impetiginosa(Martius ex A. P. de Candolle) Standley - (Bignoniaceae) pelo teste de raios X

Para estudar a eficiência do teste de raios X na avaliação de defeitos internos em sementes de ipê-amarelo (Tabebuia serratifolia) e ipê-roxo (T. impetiginosa), bem como verificar a conseqüência destes defeitos na germinação, as sementes foram submetidas a diferentes intensidades e tempos de exposição à radiação. Definida a intensidade de 55 kV por 25 segundos como sendo a que permitiu melhor visualização das estruturas internas, as sementes das duas espécies foram divididas em três categorias de acordo com a sua análise radiográfica em: Sem Defeitos, Com Defeitos e Vazias. As Sementes Com Defeitos foram divididas em três subcategorias: Com Pequenos Danos (menos de 50% do embrião danificado), Com Danos Severos (mais de 50% do embrião danificado) e Deformadas. As sementes foram, então, submetidas ao teste de germinação em substrato sobre areia, a 30ºC, sob luz constante. O teste de raios X é eficiente na avaliação de defeitos em sementes de ipê-amarelo e ipê-roxo. Defeitos internos detectados nas radiografias afetam a germinação dessas sementes, reduzindo a qualidade do lote.

Análise por difração de raios-x da interface plasma-superfície durante a nitretação a plasma

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um equipamento utilizado para acompanhamento e monitoramento do processo de nitretação a plasma enquanto ele ocorre, ou seja, de forma in-situ. Os resultados obtidos com a utilização deste equipamento são demonstrados e confirmam a potencialidade da técnica na caracterização de mecanismos de nitretação a plasma. Ensaios de adaptação à técnica foram realizados, visando adquirir experiência no reconhecimento e detecção de fases formadas durante o processo e de possibilidades de caracterização proporcionadas pela técnica. Desta forma a influência de três composições gasosas na formação de camadas nitretadas em aço médio carbono AISI 1045 foi avaliada de forma in-situ por difração de raios-X e post-mortem por metalografia, GDOS e microdureza Vickers. A composição gasosa de 76% N2 – 24% H2 mostrou alto poder de nitretação, e formou camadas de compostos espessas e zonas de difusão profundas, com aumentos consideráveis de dureza. A composição gasosa de 5% N2 – 95% H2, formou camadas de compostos pequenas e zonas de difusão profundas, além de aumentos de dureza superficial. Em uma segunda avaliação, amostras de aço AISI 1045, foram nitretadas em duas composições gasosas: 5% N2 – 95% H2 e 25% N2 – 75% H2, nas temperaturas de 450ºC, 480ºC, 520ºC, 540ºC e 560ºC. Com o acompanhamento in-situ por difração de raios-X de trechos específicos de 2Θ correspondentes às linhas de difração das fases γ’ e ε, foi possível obter o tempo de incubação da fase γ’ para cada combinação composição gasosa - temperatura, que foram comparados com dados já existentes para nitretação a gás. Também foi possível o acompanhamento do crescimento, desenvolvimento e de mudanças na largura das linhas destas fases O tempo de incubação da fase γ’ permitiu a comparação entre os resultados das nitretações a plasma e os resultados previstos por um diagrama de Lehrer, e uma boa correlação entre as fases previstas pelo diagrama e as encontradas na prática foi encontrada. As amostras foram avaliadas ainda por difração de raios-X em ângulos rasantes, que permitiu a caracterização das camadas mais superficiais das amostras e, com base nestes resultados e nos resultados das análises in-situ, obteve-se um mapa prático de previsão de fases para a nitretação a plasma.

Análise multielementar da mucosa gástrica de roedores tratados com Alchornea glandulosa, Davilla elliptica e Davilla nitida pela técnica de fluorescência de raios-x por reflexão total

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo das estruturas terciária e quaternária de proteínas por espalhamento de raios X a baixos ângulos integrado a técnicas de modelagem

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Difração de policristais e difração múltipla de raios X para o estudo da influência dos íons Mn+2, Mg+2 e Cu+2 nas estruturas cristalinas da L asparagina monohidratada e do sulfato de níquel hexahidratado

Neste trabalho realizamos um estudo sobre a influência dos dopantes Mn⁺², Mg⁺² e Cu⁺² nas estruturas cristalinas de cristais de Sulfato de Níquel hexahidratado (NSH) e L Asparagina Monohidratada (LAM). A introdução de dopantes em uma rede cristalina pode alterar suas propriedades físicas ou seu hábito de crescimento. Estas alterações podem favorecer as aplicações tecnológicas destes cristas em diversas áreas como medicina, agricultura, óptica e eletrônica. Os cristais de NSH foram crescidos pelo método da evaporação lenta do solvente e dopados com íons de Mn⁺² e Mg⁺², resultando em cristais de boa qualidade. Realizamos medidas de Difração de raios X de policristais nos cristais puros e dopados e a partir dos resultados obtidos fizemos refinamentos, usando o método de Rietiveld, onde foi observado que os cristais dopados apresentavam a mesma estrutura tetragonal e grupo espacial que o cristal puro, havendo uma pequena mudança em seus parâmetros de rede e volume de suas células unitárias. Observamos que a introdução de dopantes causou alterações nos comprimentos das ligações e nos ângulos entre os átomos de níquel e oxigênio, isso pode explicar porque as temperaturas de desidratação dos cristais de NSH:Mg e NSH:Mn são maiores que a do NSH puro. Usamos a técnica de Difração Mútipla de raios X com radiação síncroton em diferentes energias na estação de trabalho XRD1, do Laboratorio Nacional de Luz Síncroton (LNLS) a fim de identificarmos possíveis mudanças nas estruturas dos cristais dopados de Sulfato de Níquel e de L Asparagina. Os diagramas Renninger mostram mudanças na intensidade, perfil e posições dos picos secundários dos cristais dopados causadas pela introdução dos dopantes. Os cristais de L Asparagina Monohidratada foram crescidos pelo método da evaporação lenta do solvente, sendo dopados com íons de Cu⁺². As medidas de difração múltipla mostram que o cristal dopado possui a mesma estrutura ortorrômbica que o cristal puro. Foram detectadas mudanças nas intensidades, assim como, nas posições e perfil de picos secundários no diagramas Renninger para o cristal dopado. Nossos resultados indicam que o mecanismo de incorporação dos íons de Cu⁺² na rede cristalina da L Asparagina Monohidratada ocorre de forma intersticial.

Indução de morte celular por apoptose decorrente da irradiação com Raios-X: um ensaio com células mamárias humanas tumorais

Apoptosis is a form of programmed cell death selectively removes abnormal cells, and thus contributes to maintaining the balance of the dynamics of cell reproduction. Therefore the verification of the occurrence of apoptotic cell death after a pathological stimulus is crucial for the analysis of the maintenance of normal cell cycle of a given tissue or organ. In this experiment were used cells lines human mammary tumor MDAMB231, T47, MCF7, which were irradiated with X-rays at a dose of 5 Gy in a time interval of 15 seconds, and filtration of 1mm aluminum. Samples containing the cells were grown in a specific culture medium, containing fetal bovine serum and growth factor, and two samples were prepared with each of the cell lines, one to be irradiated, and another that has not been irradiated, which denoted by negative control of the irradiation. The primary goal of the experiment was to verify and compare the rates of apoptosis in each cell lines, in which were irradiated and that were not irradiated, using flow cytometry as a method for detecting apoptotic cell death in together with specific markers annexin V and propidium iodide. Data from the readings made by flow cytometry were analyzed and interpreted using the software WinMDI statistical graph. By comparing the indices relating to the readings of positive and negative for specific markers of apoptosis, based on differences in the statistical data presented lectures regarding the cellular irradiated and not irradiated, collude cells in question once... (Complete abstract click electronic access below)

Aplicações clássicas da técnica de espalhamento de raios-x a baixo ângulo em materiais nanoestruturados

The small angle X-ray scattering (SAXS) technique has been used with very much versatility and success in the structural characterization of nanostructured materials. The present work deals with a study of the principles of the SAXS technique and of some classical models employed in the structural characterization of nanostructured materials. Particularly, the study of the models and of the associated methodologies is applied to a set of samples of silica gels, of varied typical structures, prepared in the Laboratório de Novos Materiais of the Departamento de Física of the IGCE. The work discusses in an introductory chapter the principles of the SAXS technique and the foundation of classical models often used in the structural characterization of materials. The classical models and the associated methodologies were applied to a variety of silica gel structures. The studies include: i) the scattering from a system of particles - Guinier's law; ii) the asymptotic scattering from a two-phase system - Porod's law; iii) systematic deviation from Porod's law - Surface Fractal; iv) heterogeneities in solids with random size distribution - DAB Model; and v) the scattering from mass fractal structures. The analyses were carried out from experimental SAXS data obtained in several opportunities at the Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS)

Uso do método de Monte Carlo para simulação e detecção do espectro de raios-X gerado com feixes de elétrons em alvo de Molibdênio, utilizando o Geant4

The huge demand for procedures involving ionizing radiation promotes the need for safe methods of experimentation considering the danger of their biological e ects with consequent risk to humans. Brazilian's legislation prohibits experiments involving this type of radiation in humans through Decree 453 of Ministry of Health with determines that such procedures comply with the principles of justi cation, optimization and dose limitation. In this line, concurrently with the advancement of available computer processing power, computing simulations have become relevant in those situations where experimental procedures are too cost or impractical. The Monte Carlo method, created along the Manhattan Project duringWorldWar II, is a powerful strategy to simulations in computational physics. In medical physics, this technique has been extensively used with applications in diagnostics and cancer treatment. The objective of this work is to simulate the production and detection of X-rays for the energy range of diagnostic radiology, for molybdenum target, using the Geant4 toolkit. X-ray tubes with this kind of target material are used in diagnostic radiology, speci cally in mammography, one of the most used techniques for screening of breast cancer in women. During the simulations, we used di erent models for bremsstrahlung available in physical models for low energy, in situations already covered by the literature in earlier versions of Geant4. Our results show that although the physical situations seems qualitatively adequate, quantitative comparisons to available analytical data shows aws in the code of Geant4 Low Energy source

Viabilidade do Código MCNPX para o Estudo da Técnica de Fluorescência de Raios-X por Reflexão Total

The X-ray fluorescence analysis (XRF) is an important technique for the qualitative and quantitative determination of chemical components in a sample. It is based on measurement of the intensity of the emitted characteristic radiation by the elements of the sample, after being properly excited. One of the modalities of this technique is the total reflection x-ray fluorescence (TXRF). In TXRF, the angle of refraction of the incident beam tends to zero and the refracted beam is tangent to the sample-support interface. Thus, there is a minimum angle of incidence that there is no refracted beam and all the incident radiation undergoes total reflection. As it is implemented in very small samples, in a film format, self-absorption effects should not very relevant. In this study, we evaluated the feasibility of using code MCNPX (Monte Carlo N - Particle eXtended), to simulate a measure implemented by the TXRF technique. In this way, it was verified the quality of response of a system by TXRF spectroscopy using synchrotron radiation as excitation beam for a simple setup, by retrieving the characteristic energies and the concentrations of the elements in the sample. The steps of data processing, after obtaining the excitation spectra, were the same as in a real experiment and included the obtaining of the sensitivity curve for the simulated system. The agreement between the theoretical and simulated values of Ka characteristic energies for different elements was lower than 1 % .The obtained concentration of the elements of the sample had high relatively errors ( between 6 and 60 % ) due mainly to lack of knowing about some realistic physical parameters of the sample , such as density . In this way, this result does not preclude the use of MCNPX code for this type of application

Análise da incorporação de resíduos de pás eólicas em cimento portland atrvés de imagens de raios-X

Introdução: Os processos industriais geram grandes quantidades de resíduos, representando um grande desperdício de matéria prima e causando impactos negativos ao meio ambiente. No caso dos resíduos gerados pelas fábricas de pás eólicas para aerogeradores de Sorocaba-S.P., eles podem ser reaproveitados na incorporação em cimento Portland. O interesse é utilizá-los na construção civil como blocos sem fins estruturais para construção de muros, guias, calçadas, pisos, etc. Os corpos confeccionados devem obedecer às normas técnicas brasileiras e as suas propriedades relativas à resistência, compressão, absorção de água e distribuição espacial dos resíduos nestes corpos devem ser avaliadas. Objetivos: Devido à importância de se conhecer as propriedades dos corpos produzidos com a incorporação de resíduos de pás eólicas, este trabalho faz uma avaliação através de imagens de raios X de sua distribuição espacial para verificar a viabilidade do emprego desta técnica no estudo da incorporação de resíduos para, futuramente, em conjunto com outras pesquisas que estão sendo realizadas, verificar a relação desta distribuição com as propriedades mecânicas dos corpos produzidos. Métodos: Objetivando a incorporação desse resíduo como substituto parcial dos agregados miúdos em argamassa, foram fabricados corpos de prova (CPs) seguindo as normas da ABNT-NBR 5738. Todos os corpos foram desmoldados após 24 horas de sua confecção e imersos em água por 28 dias para a cura. Utilizou-se o traço 3:1, areia e cimento, em relação a massa dos componentes, ou seja, para cada 300 g de areia adicionou-se 100 g de cimento. Na confecção de argamassa com resíduo utilizou-se o mesmo traço, porém com a substituição de parte da areia pelo resíduo. Foram fabricados CPs com 5%, 15%, 50% e 0% de resíduo para que este sirva de referência. Como os corpos possuem um formato cilíndrico, foram obtidas imagens em duas projeções: frontal e superior utilizando um equipamento digital com os seguintes parâmetros: 83 kVp e 16 mAs e, 85 kVp e 30 mAs, respectivamente. Resultados: As imagens mostram que na projeção frontal é possível verificar que a distribuição do resíduo nos corpos é homogênea, o que pode proporcionar uniformidade nos resultados de testes de resistência à compressão que serão realizados futuramente. Porém, na projeção superior ainda será necessário um estudo dos parâmetros que deverão ser utilizados no equipamento de raios X para melhorar a sua qualidade. Além disso, métodos de processamento digital de imagens poderão ser aplicados nas imagens para auxiliar na visualização dos resíduos incorporados. Também pode ser visto nas imagens que a forma utilizada para a incorporação do resíduo resulta na sua distribuição uniforme, compatível com o que se deseja neste tipo de incorporação.

Estudo da evolução das tensões residuais através da difratometria de raios x em aço rolamento submetido a esforços cíclicos

The micro-deformations caused by cyclic loading origins the variation of the distances between atoms of the crystal lattice producing the irreversible component. In order to study and understand the microstructural behavior of the material this paper investigated the influence suffered by residual stresses in thrust rolling bearing races fabricated in AISI 52100 steel, after tests by cyclic rolling contact in a tribometer at 1m/s under two contact pressures (500 MPa and 1400 MPa) in dry and boundary lubrication conditions. Procedures of tests thermo-acustically isolated were developed for monitoring the contact temperature and sound pressure level signals to establish a comparison between the residual stress measurements, micro-hardness Vickers and micrographic registers searching an indication of wear evolution. The sin²ψ method by X-ray diffraction technique was used to quantify the residual stresses. Three raceway zones were selected for the evaluation of wear and surface morphology after predetermined cycling, comparing with their new condition ("as received"). Micro-hardness and residual stress measurements showed significant changes after the tests and it was possible to observe the relationship between the increase of sound pressure level and the residual stress for dry and lubricated conditions.