997 resultados para DIFFUSION GRADIENT


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Nel presente lavoro di tesi ho sviluppato un metodo di analisi di dati di DW-MRI (Diffusion-Weighted Magnetic Resonance Imaging)cerebrale, tramite un algoritmo di trattografia, per la ricostruzione del tratto corticospinale, in un campione di 25 volontari sani. Il diffusion tensor imaging (DTI) sfrutta la capacità del tensore di diffusione D di misurare il processo di diffusione dell’acqua, per stimare quantitativamente l’anisotropia dei tessuti. In particolare, nella sostanza bianca cerebrale la diffusione delle molecole di acqua è direzionata preferenzialmente lungo le fibre, mentre è ostacolata perpendicolarmente ad esse. La trattografia utilizza le informazioni ottenute tramite il DW imaging per fornire una misura della connettività strutturale fra diverse regioni del cervello. Nel lavoro si è concentrata l’attenzione sul fascio corticospinale, che è coinvolto nella motricità volontaria, trasmettendo gli impulsi dalla corteccia motoria ai motoneuroni del midollo spinale. Il lavoro si è articolato in 3 fasi. Nella prima ho sviluppato il pre-processing di immagini DW acquisite con un gradiente di diffusione sia 25 che a 64 direzioni in ognuno dei 25 volontari sani. Si è messo a punto un metodo originale ed innovativo, basato su “Regions of Interest” (ROIs), ottenute attraverso la segmentazione automatizzata della sostanza grigia e ROIs definite manualmente su un template comune a tutti i soggetti in esame. Per ricostruire il fascio si è usato un algoritmo di trattografia probabilistica che stima la direzione più probabile delle fibre e, con un numero elevato di direzioni del gradiente, riesce ad individuare, se presente, più di una direzione dominante (seconda fibra). Nella seconda parte del lavoro, ciascun fascio è stato suddiviso in 100 segmenti (percentili). Sono stati stimati anisotropia frazionaria (FA), diffusività media, probabilità di connettività, volume del fascio e della seconda fibra con un’analisi quantitativa “along-tract”, per ottenere un confronto accurato dei rispettivi percentili dei fasci nei diversi soggetti. Nella terza parte dello studio è stato fatto il confronto dei dati ottenuti a 25 e 64 direzioni del gradiente ed il confronto del fascio fra entrambi i lati. Dall’analisi statistica dei dati inter-subject e intra-subject è emersa un’elevata variabilità tra soggetti, dimostrando l’importanza di parametrizzare il tratto. I risultati ottenuti confermano che il metodo di analisi trattografica del fascio cortico-spinale messo a punto è risultato affidabile e riproducibile. Inoltre, è risultato che un’acquisizione con 25 direzioni di DTI, meglio tollerata dal paziente per la minore durata dello scan, assicura risultati attendibili. La principale applicazione clinica riguarda patologie neurodegenerative con sintomi motori sia acquisite, quali sindromi parkinsoniane sia su base genetica o la valutazione di masse endocraniche, per la definizione del grado di contiguità del fascio. Infine, sono state poste le basi per la standardizzazione dell’analisi quantitativa di altri fasci di interesse in ambito clinico o di studi di ricerca fisiopatogenetica.

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We introduce a diffusion-based algorithm in which multiple agents cooperate to predict a common and global statevalue function by sharing local estimates and local gradient information among neighbors. Our algorithm is a fully distributed implementation of the gradient temporal difference with linear function approximation, to make it applicable to multiagent settings. Simulations illustrate the benefit of cooperation in learning, as made possible by the proposed algorithm.

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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.

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Bioaccessibility tests can be used to improve contaminated land risk assessments. For organic pollutants a ‘sink’ is required within these tests to better mimic their desorption under the physiological conditions prevailing in the intestinal tract, where a steep diffusion gradient for the removal of organic pollutants from the soil matrix would exist. This is currently ignored in most PBET systems. By combining the CEPBET bioaccessibility test with an infinite sink, the removal of PAH from spiked solutions was monitored. Less than 10% of spiked PAH remained in the stomach media after 1 h, 10% by 4 h in the small intestine compartment and c.15% after 16 h in the colon. The addition of the infinite sink increased bioaccessibility estimates for field soils by a factor of 1.2–2.8, confirming its importance for robust PBET tests. TOC or BC were not the only factors controlling desorption of the PAH from the soils.

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The present study contributes to the knowledge of the biogeochemistry of Pb, Cd, Cu, and Ni in the Mediterranean Than Lagoon, southern France, which is an important shellfish farming system. The concentrations of the metals were determined in sediment cores and the overlying waters using inductively coupled plasma mass spectrometry. Particular attention was given to the determination of dissolved Cu species because of their dual role as essential nutrient and toxicant to planktonic organisms. Dissolved Cu speciation was determined using the diffusive gradient in thin-film technique (DGT) and competitive ligand exchange-adsorptive cathodic stripping voltammetry (CLE-ACSV). Our data indicated a significant historical contamination of the sediments, which commenced in the second half of the 19th century, with trace metal inputs persisting until the end of the 20th century. In recent years a decrease in metal contamination has become apparent. The maxima observed for Pb, Cd, and Cu profiles probably indicate the occurence of anoxia crises. A strong complexation of the dissolved Cu species was observed in the waters of the Than Lagoon, which reduced the bioavailability of Cu. The dissolved Cu(2+) concentrations were probably too low to cause direct toxic effects on shellfish, but the highest concentration (5.29 pM) observed in this study can potentially influence phytoplankton communities. A comparison between the Cu speciation data indicates that up to 50% of the complexed Cu determined using CLE-ACSV was DGT labile.

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The studies of this work aimed to determine the labile fractions of manganese (Mn) in natural and drainage water samples collected around the Osamu Utsumi uranium mine, located in the municipality of Caldas, south-central region of Poços de Caldas- MG, using the technique of diffusion gradient in thin films (DGT). The DGT devices were mounted with Chelex-100 resin, polyacrylamide-agarose hydrogel (conventional porosity) and cellulose acetate membrane. The device were deployed up to 48 hours in six water samples collected from different areas around the uranium mine (075, 076, 022-E, 025-E, 014, and 041). The DGT devices immersed in each sample were gradually removed after 4, 8, 12, 24 and 48 hours. The pH of the samples ranged from 3.0 to 10.5, which influenced the lability and the sampling of the analyte by the Chelex-100 resin. The results showed a linear relationship between accumulated mass and sampling time (immersion curve) for samples 014 and 025-E (pH between 6 and 8) suggesting the ability of the DGT technique for sampling the analyte. The results obtained for samples 075 and 076 (pH<5) and samples 041 and 022-E (pH around 10) were characterized by nonlinear relationships. The values obtained by DGT were compared with Solid Phase Extraction (SPE) technique using Chelex-100. For samples 014 and 025-E, there was a good agreement between the results obtained by both techniques

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Bacterial adhesion to other bacteria, to eukaryotic cells, and to extracellular matrix proteins is frequently mediated by cell surface-associated polymers (fimbriae) consisting of one or more subunit proteins. We have found that polymerization of curlin to fimbriae-like structures (curli) on the surface of Escherichia coli markedly differs from the prevailing model for fimbrial assembly in that it occurs extracellularly through a self-assembly process depending on a specific nucleator protein. The cell surface-bound nucleator primes the polymerization of curlin secreted by the nucleator-presenting cell or by adjacent cells. The addition of monomers to the growing filament seems to be driven by mass action and guided only by the diffusion gradient between the source of secreted monomer and the surface of monomer condensation.

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In this article, we consider the Eldar model [3] from embryology in which a bone morphogenic protein, a short gastrulation protein, and their compound react and diffuse. We carry out a perturbation analysis in the limit of small diffusivity of the bone morphogenic protein. This analysis establishes conditions under which some elementary results of [3] are valid.

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A pulsed field gradient spin echo NMR spectrometer has been assembled by interfacing a programmable pulse generator and a data acquisition system designed and fabricated in our laboratory with other imported units. Calibration results of the magnetic field gradients are presented.

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Abstract Background Air pollution in São Paulo is constantly being measured by the State of Sao Paulo Environmental Agency, however there is no information on the variation between places with different traffic densities. This study was intended to identify a gradient of exposure to traffic-related air pollution within different areas in São Paulo to provide information for future epidemiological studies. Methods We measured NO2 using Palmes' diffusion tubes in 36 sites on streets chosen to be representative of different road types and traffic densities in São Paulo in two one-week periods (July and August 2000). In each study period, two tubes were installed in each site, and two additional tubes were installed in 10 control sites. Results Average NO2 concentrations were related to traffic density, observed on the spot, to number of vehicles counted, and to traffic density strata defined by the city Traffic Engineering Company (CET). Average NO2concentrations were 63μg/m3 and 49μg/m3 in the first and second periods, respectively. Dividing the sites by the observed traffic density, we found: heavy traffic (n = 17): 64μg/m3 (95% CI: 59μg/m3 – 68μg/m3); local traffic (n = 16): 48μg/m3 (95% CI: 44μg/m3 – 52μg/m3) (p < 0.001). Conclusion The differences in NO2 levels between heavy and local traffic sites are large enough to suggest the use of a more refined classification of exposure in epidemiological studies in the city. Number of vehicles counted, traffic density observed on the spot and traffic density strata defined by the CET might be used as a proxy for traffic exposure in São Paulo when more accurate measurements are not available.

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An unstructured mesh �nite volume discretisation method for simulating di�usion in anisotropic media in two-dimensional space is discussed. This technique is considered as an extension of the fully implicit hybrid control-volume �nite-element method and it retains the local continuity of the ux at the control volume faces. A least squares function recon- struction technique together with a new ux decomposition strategy is used to obtain an accurate ux approximation at the control volume face, ensuring that the overall accuracy of the spatial discretisation maintains second order. This paper highlights that the new technique coincides with the traditional shape function technique when the correction term is neglected and that it signi�cantly increases the accuracy of the previous linear scheme on coarse meshes when applied to media that exhibit very strong to extreme anisotropy ratios. It is concluded that the method can be used on both regular and irregular meshes, and appears independent of the mesh quality.