Dissertations / Theses on the topic 'Tomografía Axial'

Trabajo de Investigación Requisito para optar al Título de Cirujano Dentista
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El CBCT es un examen que debe ser utilizado en la planificación y evaluación del tratamiento ortodóncico, ya que permite realizar una toma con mayor seguridad para el paciente (menor dosis de radiación) y de mayor precisión para el ortodoncista. Se requiere la planificación y evaluación del tratamiento ortodóncico mediante métodos de gran precisión como la CBCT, que permitan obtener información de lo que sucede tanto a nivel coronario como radicular de la pieza, para alcanzar un sistema estomatognático con estabilidad y funcionalidad ideales. A través de este examen, es posible planear la utilización de aparatos ortodóncicos individualizados para cada paciente, según la patología existente.

El cáncer infantil constituye un problema de salud mundial. El desarrollo de nuevos antineoplásicos y nuevos métodos para la planificación del tratamiento de radioterapia, han logrado aumentar la sobrevida, hasta en un 90% a más de 5 años en algunos tipos de tumores. La radioterapia es una modalidad de tratamiento importante en los niños con cáncer. Los efectos del tratamiento con radiaciones pueden ser evidentes inmediatamente después de finalizar el tratamiento con radioterapia o décadas después, por lo que no dejan de ser preocupantes los efectos secundarios de la radioterapia. La planificación del tratamiento debe ser meticulosa, logrando el control local del tumor con una mínima irradiación a tejidos normales. Algunas instituciones han iniciado a utilizar el PET para la planificación del tratamiento con radioterapia ya que provee datos basados en el metabolismo del tumor que aportan datos extras acerca del volumen a radiar. En pacientes pediátricos se requieren estudios que comparen las diferencias entre los volúmenes blanco con la utilización de TAC vs. Integración de imágenes PET/TAC.
Métodos: Se seleccionaron pacientes menores de 21 años, con diagnóstico de enfermedad de Hodgkin (EH); que contaran con PET/TAC de estadiaje y que hubieran recibido radioterapia supradiafragmática incluyendo mediastino. Posterior a que los pacientes finalizaron el tratamiento de radioterapia (planificado en base a la TAC de diagnóstico), se realizo una nueva planificación del tratamiento de radioterapia, delimitando los volúmenes tumorales en base a la integración de imágenes PET/TAC, se realizaron nuevas dosimetrías y se realizo la comparación de la dosimetría de planificación en base a la TAC diagnóstica vs. La planificación realizada en base a la integración PET/TAC.
Resultados: Se analizaron 22 pacientes pediátricos con un promedio de edad de 15 años, con EH y afectación ganglionar supradiafragmática incluyendo mediastino. Los 22 pacientes recibieron tratamiento multimodal con quimioterapia sistémica y RT. En todos los casos la RT se aplico posterior a la aplicación de tratamiento con quimioterapia. La dosis de radiación total aplicada fue en promedio de 23.3 Gy con un fraccionamiento de 1.8-2 Gy por día, 5 días a la semana. En 16 pacientes el volumen delimitado por PET/TAC fue mayor al delimitado por PET. En 8 de estos pacientes se detecto enfermedad en zonas que no fueron detectadas por TAC (4 en región cervical, 2 en región supraclavicular, 1 en región de mediastino y uno en región axilar). En 6 pacientes el volumen delimitado en base a la PET/TAC fue menor que el delimitado en base a la TAC. El volumen blanco promedio del PTV delimitado por TAC fue de 501.4 cm3 y el volumen promedio del PTV delimitado en base a la PET/TAC fue de 644.8 cm3.diferencia estadísticamente significativa. (p < 0.001). El volumen promedio coincidente entre el PTV basado en TAC y el PTV basado en PET/TAC fue de 360.5 cm3, el volumen promedio no coincidente se cuantifico en 360.5 cm3. La diferencia entre el volumen coincidente con el volumen del PTV basado en TAC y en PET/TAC fue estadísticamente significativa (p<0.001). Al analizar las dosis de radiación a los órganos críticos, se observó que el corazón, la glándula tiroides y la médula espinal recibían en mayor porcentaje de su volumen 5 Gy, 10Gy y 15 Gy, y que a la dosis de 20 Gy nuevamente corazón, fue de los órganos más afectados. EL pulmón izquierdo recibió 20Gy a un 14% de su volumen y el pulmón derecho a 11% de su volumen. En la planificación de RT basada en PET/TAC se encontró que en general los órganos críticos recibían irradiación mayor en mayor porcentaje de su volumen. Estas diferencias fueron estadísticamente significativas.
Childhood cancer is a worldwide health problem. The development of new antineoplastic and new methods for radiation treatment planning, have managed to increase survival, up to 90% over 5 years in some types of tumors. Radiotherapy is an important treatment modality in children with cancer. The effects of radiation therapy may be evident immediately after completion of treatment with radiotherapy or decades later, so that they are still worrisome side effects of radiotherapy. Treatment planning must be meticulous, achieving local tumor control with minimal normal tissue irradiation. Some institutions have begun to use PET for radiotherapy treatment planning as it provides data based on tumor metabolism that provide additional data about the volume to radiate. In pediatric studies are needed to compare the differences between the target volumes with the use of TAC vs. Image Integration PET / CT.
Methods: We selected patients younger than 21 years, diagnosed with Hodgkin's disease (HD) to count with PET / CT staging and who had received supradiaphragmatic radiotherapy including mediastinum. After the patients completed radiation treatment (planned on the basis of CT diagnosis), we made a new radiotherapy treatment planning and identified the tumor volumes based on the integration of imaging PET / CT, there were new dosimetry and were compared dosimetry planning based on diagnostic CT vs. The planning dosimetry based on the integration PET / CT.
Results: We analyzed 22 paediatric patients with a mean age of 15 years with EH and supradiaphragmatic including mediastinal lymph node involvement. The 22 patients received multimode treatment with systemic chemotherapy and RT. In all cases, the RT was applied after application of chemotherapy. The total applied radiation dose averaged 23.3 Gy with a fractionation of 1.8-2 Gy per day, 5 days a week. In 16 patients a limited volume by PET / CT was higher than defined by PET. In 8 of these
patients disease was detected in areas that were not detected by CT (4 in cervical region, 2 in supraclavicular region, mediastinum region 1 and one axillary). In 6 patients a limited volume based on PET / CT was lower than the defined based on the TAC. The average target volume defined by CT PTV was 501.4 cm3 and the average volume of PTV defined on the basis of PET / CT was 644.8 cm3.diferencia statistically significant. (p <0.001). In analyzing the radiation doses to critical organs, it was observed that the heart, thyroid and spinal cord received greater percentage of its volume 5 Gy, 10Gy and 15 Gy, and that a dose of 20 Gy heart again, was the most affected organs. The left lung received 20Gy to 14% of its volume and the right lung to 11% by volume. In RT planning based on PET / CT was found that in general the critical organs received more radiation in a greater percentage of its volume. These differences were statistically significant.

INTRODUCCIÓN: La DBP es la complicación más prevalente y una de las secuelas más importantes de la prematuridad, siendo su etiopatogenia compleja, multifactorial y en gran parte desconocida. Las lesiones pulmonares asociadas a la DBP están poco definidas debido a la escasez de estudios anatomotopatológicos y de pruebas de imagen que identifiquen la lesión estructural pulmonar. MATERIAL Y MÉTODOS: Se realizó un estudio observacional retrospectivo de los pacientes prematuros menores de 1500 g de peso al nacimiento ingresados en el Servicio de Neonatología durante un periodo de 10 años. Se evaluaron los factores pre y posnatales más frecuentemente asociados a la DBP. En los pacientes que fueron diagnosticados de DBP se realizó un TAC pulmonar de alta resolución entre las 36 semanas de edad posmenstrual y el alta, aplicando un protocolo de baja dosis y cortes limitados. Se definió un nuevo score de TAC calculado según las lesiones observadas en los diferentes lóbulos pulmonares. Se estudió la relación de los factores pre y posnatales asociados a la DBP con el score del TAC. RESULTADOS: La combinación de sexo masculino, menor peso al nacimiento, mayor duración de la ventilación mecánica y el haber recibido tratamiento con óxido nítrico es la que tuvo mayor capacidad para predecir el diagnóstico de DBP a las 36 semanas de edad posmenstrual. Las lesiones más frecuentemente observadas en el TAC pulmonar fueron las de consolidación, seguidas de las lesiones de engrosamientos septales y las de apariencia quística. La gravedad de las lesiones valoradas con el score global de TAC fue mayor a más días de oxigenoterapia, mayor duración de la ventilación mecánica, en los pacientes que recibieron tratamiento con óxido nítrico y en los de sexo masculino. También presentaron puntuaciones más altas en el score de TAC aquellos que fueron dados de alta con oxigenoterapia. Un grupo de pacientes presentó lesiones de apariencia quística en todos los lóbulos pulmonares sin haber recibido tratamiento con ventilación mecánica, siguiendo un patrón compatible con la entidad conocida como síndrome de Wilson-Mikity. CONCLUSIONES: Las complejas interacciones entre los posibles factores implicados en la etiopatogenia de la DBP hacen muy difícil el estudio del papel específico que cada uno de ellos puede tener en el desarrollo de la enfermedad. El TAC pulmonar utilizando el protocolo de cortes limitados y en la DBP baja dosis de radiación sin necesidad de emplear sedación, es una herramienta adecuada para conocer la gravedad de las lesiones pulmonares y nos puede ayudar en el manejo clínico y en la valoración pronóstica de los pacientes afectos de DBP. Conocer las lesiones pulmonares observadas en el TAC en el momento del diagnóstico y no sólo las necesidades de oxigenoterapia, nos puede ayudar a clasificar de un modo más objetivo la DBP según la gravedad de las mismas.
INTRODUCTION: BPD is the most prevalent complication and one of the more important sequels of prematurity. BPD pathogenesis is complex, multifactorial and mostly unknown. Lung abnormalities associated to BPD are not well defined due to the paucity of pathologic studies and imaging tests that identify lung structural damage. STUDY DESIGN AND METHODS: A retrospective observational study was perform in premature babies with birth weight lower than 1500g admitted to the Neonatal Unit at Vall d’Hebron Hospital over a period of 10 years. Pre and postnatal factors most frequently associated with BPD were evaluated. A chest CT applying a low dose and “limited slice” protocol was performed between 36 weeks postmenstrual age and discharge in patients diagnosed with BPD. We defined a new CT score based on the abnormalities observed in the different lung lobes. We studied the relationship between pre and postnatal factors associated to BPD and the CT score. RESULTS: Male sex, low birth weight, more days with mechanical ventilation, and treatment with nitric oxide was the combination with best predictive value for diagnosis of BPD at 36 weeks of postmenstrual age. The most frequently observed features on chest CT were consolidations, followed by septal thickening and cystic-like lesions. Chest CT severity score was higher with longer duration of oxygen therapy, more days of mechanical ventilation, treatment with nitric oxide and male gender. Patients who required treatment with oxygen on discharge also had higher chest CT scores. There was a group of patients with cystic–like lesions in all lobes showing a pattern consistent with Wilson- Mikity syndrome. CONCLUSIONS: The complex interactions between the potential factors involved in the BPD pathogenesis makes it very difficult to study the specific role that each of them could have in the development of the disease. Chest CT using low dose techniques and “limited slice” protocol without sedation is an adequate tool to assess the severity of lung abnormalities in BPD, and could help us in the clinical management and the prognostic assessment in patients diagnosed with BPD. Knowing chest CT abnormalities at the time of diagnosis and not just the oxygen therapy needs, could help us to classify BPD in a more objective way according to the severity of these abnormalities.

ABSTRACT Lung cancer (LC) is one of the most frequent types of cancer and the one with the highest mortality. Its prognosis is directly related to the stage of the disease at the time of diagnosis. We propose that a well-structured diagnostic protocol based on low-dose radiation tomography (LDCT), such as the one developed by I-ELCAP and aimed at a population at risk, is a useful tool in the early diagnosis of this disease, which can improve their survival. Material and methods. Asymptomatic persons >50 years, smokers or ex-smokers of at least 10 pack-years, with no oncological personal history (except basal cell carcinomas of the skin) are included. A baseline and annual TCBD (<120 kVps and <30 mAs) is performed, which identifies all pulmonary nodules. An algorithm of evaluation according to size criteria and morphological characteristics of the nodules is established following the one proposed by I-ELCAP. In those cases that due to their size, evidence of growth, etc. there is malignancy suspicion, histological study is performed. Before the diagnosis of LC, the appropriate treatment is established. All cases of LC are followed for at least 5 years. Results: A total of 4,951 people (65.4% males) were studied, being their age average of 56.89 ± 5.26 years. The average consumption of tobacco was 37.45 ± 23.41 pack-years, with 54.8% smokers active in the baseline study. In the baseline study 550 subjects were identified as positive. From 3,891 nodules detected, 692 (19.57%) were considered positive (solids <5 mm or non solids <8 mm), of which 38 tumors (36 LC). In the annual study, 224 subjects showed one or more nodules. Of the detected nodules, 288 (7.91%) were considered positive. In 80% of the cases the control was performed with TCBD. In 5,8 and 7,6% of the positive nodules, in basal and annual study respectively, biopsy was indicated. The sensitivity (S), specificity (E), PPV and NPV in the baseline study were 92.31, 89.54, 6.55 and 99.93% respectively (E and PPV discretely inferior when considering nodules). These values in the annual study were 76.92, 95.7, 4.52 and 99.94% respectively. Fifty-two tumors were detected, 49 of them LC (79.17% adenocarcinomas), 25 (52.08%) of them in stage I. The overall survival of LC was 58.5% at 5 years and 67.1 % cancer-specific survival (75.8% in surgical patients). Discussion: We studied volunteers, mostly males, with demographic characteristics similar to other series. The study and the LDCT showed high values of S, E and NPV. The high S resulted in a high number of false-positives. About positive cases, only between 90-94% of those needed to be follow-up with imaging tests. In less than 5% biopsy was indicated, with hardly any iatrogenic complications. The prevalence of LC was lower than other studies, justified by the age of the population. 77.92% of LC underwent into surgical treatment, and their 5-year survival rate was 75.8%. Conclusions: The LDCT integrated in an elaborate nodule detection and evaluation program allows the diagnosis of early-stage LC, when surgical treatment may improve the overall survival of the at-risk population.
"DIAGNÓSTICO PRECOZ DEL CÁNCER DE PULMÓN: UTILIDAD DE LA TOMOGRAFÍA AXIAL COMPUTARIZADA DE BAJA DOSIS DE RADIACIÓN" El cáncer de pulmón (CP) es uno de los tipos de cáncer más frecuente y el que presenta una mayor mortalidad. Su pronóstico está relacionado directamente con el estadio de la enfermedad en el momento del diagnóstico. Planteamos que un protocolo de diagnóstico bien estructurado basado en la tomografía computarizada de baja dosis de radiación (TCBD), como el desarrollado por I-ELCAP y dirigido a una población de riesgo, es una herramienta útil en el diagnóstico precoz de esta enfermedad, que puede mejorar su supervivencia. Material y métodos. Se incluyen personas asintomáticas >50 años, fumadores o exfumadores de, al menos, 10 paquetes-año, sin antecedentes personales oncológicos (salvo carcinomas basocelulares de piel). Se realiza una TCBD (<120 kVps y <30 mAs) basal y anual, que identifica todos los nódulos pulmonares. Se establece un algoritmo de evaluación según criterios de tamaño y características morfológicas de los nódulos siguiendo el propuesto por I-ELCAP. En aquellos casos que por su tamaño, evidencia de crecimiento, etc. hay sospecha de malignidad, se realiza estudio histológico. Ante diagnóstico de CP se establece el tratamiento adecuado. Todos los casos de CP son seguidos durante, al menos, 5 años. Resultados: Se estudió a 4.951 personas (65,4% varones) con una media de edad de 56,89±5,26 años. El consumo medio de tabaco fue de 37,45±23,41 paquetes-año, siendo el 54,8% fumadores activos en el estudio basal. En el estudio basal 550 sujetos se identificaron como positivos. De 3.891 nódulos detectados, 692 (19,57%) fueron considerados positivos (sólidos <5 mm o no sólidos <8 mm), de ellos, 38 tumores (36 CP). En el estudio anual, 224 sujetos mostraban uno o más nódulos. De los nódulos detectados, 288 (7,91%) fueron considerados positivos, con 13 CP. En el 80% de los casos el control se realizó con TCBD. En 5,8 y 7,6% de los nódulos positivos, en estudio basal y anual respectivamente, se indicó biopsia. La prevalencia fue del 0,89 y la incidencia del 0,1%. La sensibilidad (S), especificidad (E), VPP y VPN en el estudio basal fue del 92,31, 89,54, 6,55 y 99,93% respectivamente (E y VPP discretamente inferiores al considerar nódulos). Estos valores en el estudio anual fueron 76,92, 95,7, 4,52 y 99,94% respectivamente. Se detectó 52 tumores, 49 de ellos CP (79,17% adenocarcinomas), 25 (52,08%) de ellos en estadio I. La supervivencia global de los CP fue de 58,5% a los 5 años y 67,1% la supervivencia cáncer específica (75,8% en los pacientes quirúrgicos). Discusión: Estudiamos voluntarios, en su mayoría varones, con características demográficas similares a otras series. El estudio y la TCBD mostraron unos valores elevados de S, E y VPN. La elevada S resultó en un número elevado de FP. Entre el 90 - 94% de los casos positivos sólo precisaron seguimiento con pruebas de imagen. En menos del 5% se indicó biopsia, sin apenas complicaciones iatrogénicas. La prevalencia de CP fue inferior a otros estudios, justificada por la edad de la población. El 77,92% de los CP fueron sometidos a tratamiento quirúrgico, siendo su supervivencia a 5 años, del 75,8%. Conclusiones: La TCBD integrada en un programa elaborado de detección y evaluación de nódulos, permite diagnosticar CP en estadio precoz, cuando el tratamiento quirúrgico puede mejorar la supervivencia global de la población de riesgo.
RESUM El càncer de pulmó (CP) és un dels tipus de càncer més freqüents i el que presenta una major mortalitat. El seu pronòstic està relacionat directament amb l'estadi de la malaltia en el moment del diagnòstic. Plantegem que un protocol de diagnòstic ben estructurat basat en la tomografia computada de baixa dosi de radiació (TCBD), com el desenvolupat per I-ELCAP i dirigit a una població de risc, és una eina útil en el diagnòstic precoç d'aquesta malaltia, que pot millorar la seua supervivència. Material i mètodes. S'inclouen persones asimptomàtiques >50 anys, fumadors o exfumadors de, almenys, 10 paquets-any, sense antecedents personals oncològics (excepte carcinomes basocel¿lulars de pell). Es realitza una TCBD (<120 kVps i <30 mAs) basal i anual, que identifica tots els nòduls pulmonars. S'estableix un algoritme d'avaluació segons criteris de mida i característiques morfològiques dels nòduls seguint el proposat per I-ELCAP. En aquells casos que per la seua grandària, evidència de creixement, etc. hi ha sospita de malignitat, es realitza estudi histològic. Davant el diagnòstic de CP s'estableix el tractament adequat. Tots els casos de CP són seguits durant, almenys, 5 anys. Resultats: Es va estudiar a 4.951 persones (65,4% homes) amb una mitjana d'edat de 56,89 ± 5,26 anys. El consum mitjà de tabac va ser de 37,45 ± 23,41 paquets-any, sent el 54,8% fumadors actius en l'estudi basal. En l'estudi basal 550 subjectes es van identificar com a positius. De 3.891 nòduls detectats, 692 (19,57%) van ser considerats positius (sòlids <5 mm o no sòlids <8 mm), d'aquests, 38 tumors (36 CP). En l'estudi anual, 224 subjectes mostraven un o més nòduls. Dels nòduls detectats, 288 (7,91%) van ser considerats positius. En el 80% dels casos el control es va realitzar amb TCBD. En 5,8 i 7,6% dels nòduls positius, en estudi basal i anual respectivament, es va indicar biòpsia. La prevalença va ser del 0,89 i la incidència del 0,1% La sensibilitat (S), especificitat (E), VPP i VPN en l'estudi basal va ser del 92,31, 89,54, 6,55 i 99,93% respectivament (E i VPP discretament inferiors en considerar nòduls). Aquests valors en l'estudi anual van ser 76,92, 95,7, 4,52 i 99,94% respectivament. Es va detectar 52 tumors, 49 d'ells CP (79,17% adenocarcinomes), 25 (52,08%) d'ells en estadi I. La supervivència global dels CP va ser de 58,5% als 5 anys i 67,1 % la supervivència càncer específica (75,8% en els pacients quirúrgics). Discussió: Estudiem voluntaris, majoritàriament homes, amb característiques demogràfiques similars a altres sèries. L'estudi i la TCBD van mostrar uns valors elevats de S, E i VPN. L'elevada S va resultar en un nombre elevat de FP. Entre el 90 - 94% dels casos positius només van precisar seguiment amb proves d'imatge. En menys del 5% es va indicar biòpsia, gairebé sense complicacions iatrogèniques. La prevalença de CP va ser inferior a altres estudis, justificada per l'edat de la població. El 77,92% dels CP van ser sotmesos a tractament quirúrgic, sent la seua supervivència a 5 anys, del 75,8%. Conclusions: La TCBD integrada en un programa elaborat de detecció i avaluació de nòduls, permet diagnosticar CP en estadi precoç, quan el tractament quirúrgic pot millorar la supervivència global de la població de risc.
Martínez Pérez, E. (2017). Diagnóstico precoz del cáncer de pulmón: Utilidad de la tomografía axial computarizada de baja dosis de radiación [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/88398
TESIS

La poliposis nasosinusal és una malaltia inflamatòria crònica que afecta a la mu¬cosa nasal i als sins paranasals. La prevalença de la poliposis nasosinusal és del 2 al 5% de la población. El diagnòstic de la poliposis es realitza a través de la clínica i l’exploració oto-rinolaringològica ja sigui per rinoscopia anterior com per endoscopia nasal. La prova d’imatge útil per al diagnòstic és la tomografia computeritzada. En l’actualitat existeixen vèries classificacions i estadiatges en la poliposis nasosinusal, però no existeix cap classificació objectiva. El tractament es basa en la combinació de tractament mèdic i quirúrgic, de¬penent de l’evolució de la malaltia. Les hipótesis del nostre estudi 1. És possible l’objectivitar, en tomografía computeritzada, l’ocupació dels sins paranasals avaluat a través del nombre de píxels. Fins a l’actualitat to¬tes les classificacions radiològiques en poliposis nasal estan basades en ter¬mes subjectius 2. Existeix una correlació estadísticament significativa en l’ocupació dels sins paranasals en la tomografía computeritzada en relació al grau de la malaltia. 3. És possible avaluar la decissió del tractament quirúrgic en relació al grau d’ocupació segons: tomografía computeritzada — grau de poliposis nasosinusal (valorada a través escala de lildholdt) 4. El grau de la malaltia, valorat a través d’endoscopia nasal i tomografía, ens pot determinar la decissió terapéutica en poliposis nasosinusal. Els objectius del nostre estudi 1. Creació d’un programa informàtic per a la segmentació d’imatges tomo¬gràfiques en pacients amb poliposis nasal. 2. Estudiar els diferents graus d’àrees i volums en la tomografia axial compu¬teritzada. 3. Estudiar la correl.lació existent entre la clínica, la tomografia computerit¬zada, abans i després de la cirurgia. 4. Crear una nova classificació i/o estadiatge de la poliposis nasosinusal en base a la tomografia computeritzada. Establir una correl.lació entre la tomografía computeritzada, en pacients amb poliposis, pacients amb poliposis i asma i pacients amb poliposis, asma i intolerancia a l’aspirina. 5. Estudiar la resposta al tractament a la simptomatologia nasal i les àrees i/o volum de la poliposis nasosinusal en el la tomografia computeritzada. 6. Establir una correl.lació amb endoscòpia nasal en pacients amb poliposis, poliposis nasal i poliposis nasal i asma. 7. Avaluar si existiexen diferències en la tomografía en pacients amb tracta¬ment mèdic versus el tractament quirúrgic.
The nasal polyposis is an inflamatory chronic disease who affects to the nasal mucosa and the paranasal sinus. The prevalence is arround 2-5%. The diagnose is doing about the clinical and complementary tests. The gold standard is axial tomography. In our days, there are some classifications about polyposis and TC, but there aren’t any objective classification. The treatment is based in medicine and surgery. The Hypotesis in this study are: 1.- It is possible to do and objective classification in TC, based in number of pixels 2.- There are a statistically significant correlation between the grade of disease and TC 3.- It is possible to decide the treatment based on grade occupation on TC and grade of nasal polyposis based on Lindholt classification. 4.- The grade of polyposis is a important factor to decide the correct treatment The objective in this study are: 1.- Creation a computer program for segmentation images on axial tomography in patients with nasal polyposis 2.- Study the different area and volume on axial tomography 3.- Study the correlation between the symptoms on axial tomography pre and post surgery 4.- Create a new classification of nasal polyposis in relation to axial tomography and to study the correlation between patients with nasal polyposis, nasal polyposis and asthma and nasal polyposis, asthma and intolerance to acidacetilsalycilic (AAS) 5.- Study the answer of treatment based on area and volume in axial tomography 6.- Study the correlation between nasal endoscopy in patients with polyposis, nasal polyposis and astma and nasal polyposis, asthma and intolerance to AAS 7.- Study if there are statistically significant differences in axial tomography between surgery and medical treatment.

Trabajo de Investigación Requisito para optar al Título de Cirujano Dentista
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Introducción: El concepto de cualquier ciencia médica tiene un significado eminentemente cultural e histórico, derivado de la acumulación de conocimientos adquiridos por la observación, la investigación, el estudio y la práctica clínica . Históricamente, el problema de alineación dentaria ha sido un aspecto fundamental en la vida del ser humano. En Roma, Celsio ya estaba preocupado acerca de la desviación de piezas dentarias, proponiendo enderezarlas y darles un correcto alineamiento . Todo esto con una preocupación por la estética muy importante. (1) Con el advenimiento de nuevas tecnologías, se fueron modificando los paradigmas de la ortodoncia, desde un aspecto netamente mecanicista, a un aspecto biopsicosocial . Ya no sólo importaba darle un correcto ordenamiento a las piezas, sino que se empieza a preocupar por ver las maloclusiones como una enfermedad, en donde estaba presente la etiología, que necesariamente requería de un correcto diagnóstico para llegar a un eficiente tratamiento. (1) Existe una serie de exámenes que pueden ayudar, dentro de los cuales se encuentran los modelos de estudio, fotografías clínicas y radiografías. Material y métodos: Se obtuvo una muestra de 29 pacientes de ambos sexos en fase final de tratamiento ortodóncico con prescripción de Roth, los que debían presentar dentición permanente, formula dentaria completa salvo terceros molares, que no presentaran algún síndrome, agenesias dentales, perdida de piezas, que hayan perdido tejido dentario interproximal y que no eran clase II y III esqueletales. Los pacientes previo a ser parte del estudio, debieron firmar un consentimiento informado y ser identificados mediante una ficha de estudio. La toma radiográfica se efectuó con un equipo Sirona modelo Galileos®. Una vez realizadas la toma, realizándose la medición de las angulaciones axiales mesio-distales e inclinaciones buco-linguales, analizando estadísticamente los resultados. Resultados: Se analizaron los resultados, encontrándose datos que mostraban grandes diferencias con lo que se esperaba obtener según la prescripción de Roth. Conclusiones: A pesar de que este estudio presenta una muestra que pudiese ser considerada insuficiente, da señal de alerta que los tratamientos no están expresando fielmente la información de la prescripción utilizada.

Doutoramento em Engenharia Electrónica
A Tomografia Axial Computorizada (TAC) é um dos meios complementares de diagnóstico médico mais eficiente no estudo das regiões pulmonares. Os métodos de segmentação pulmonar em imagens produzidas por esta modalidade são necessários sempre que se pretenda determinar áreas ou volumes, ou obter informação densitómetria; podem ainda ser integrados no pré-processamento de uma aplicação que envolva a visualização dos pulmões. No âmbito deste trabalho foram desenvolvidos três métodos de segmentação pulmonar, baseados na análise da distribuição dos níveis de cinzento da imagem de TAC da região torácica e na utilização de técnicas morfológicas, bem como no conceito de contornos activos. O método que produziu melhores resultados demonstrou ser capaz de localizar a zona de separação dos pulmões quando estes se encontram visualmente sobrepostos. Foi ainda desenvolvido um método com uma abordagem tridimensional, que processa em simultâneo a informação relativa a todas as secções do exame, e apresenta como principais vantagens a facilidade de identificação da traqueia e brônquios, bem como de múltiplas zonas de contacto entre pulmões. O desempenho como detector de contornos pulmonares, do melhor dos três primeiros métodos de segmentação desenvolvidos, e na ausência de ground truth, foi comparado com o desempenho de seis radiologistas. Também o método de segmentação tridimensional foi avaliado. Além da segmentação dos pulmões, também a segmentação de estruturas pulmonares se torna necessária quando se pretende quantificar áreas e volumes ou ainda proceder a medições densitómetrias dessas estruturas; o que pode ser utilizado no diagnóstico e seguimento de várias patologias como o enfisema bolhoso, que se caracteriza pela presença de bolhas de ar nos pulmões. Sendo assim, foram desenvolvidos três métodos de segmentação para detectar estas bolhas: o primeiro método processa os dados secção a secção e avalia a coerência longitudinal, o segundo utiliza um threshold global e operações morfológicas em 3D e o terceiro utiliza uma versão modificada do modelo deformável level-set tridimensional. Na segmentação de bolhas de ar pulmonares, que apresentam níveis de cinzento muito baixos, o ruído torna-se um problema relevante, sobretudo se as imagens corresponderem a exames de TAC de alta resolução. Assim, para atenuar o ruído das imagens, foi utilizado um conjunto de filtros e estudada a sua influência nos resultados produzidos pelos métodos de segmentação desenvolvidos. Este estudo foi realizado sobre imagens sintetizadas e imagens reais contendo bolhas naturais e artificiais a que se adicionou ruído. Finalmente, e no sentido de ilustrar a utilidade dos métodos propostos, descreve-se um exemplo de uma aplicação que permite discriminar e quantificar as zonas enfisematosas dos pulmões, bem como visualizá-las secção a secção e tridimensionalmente.
X-ray Computed Tomography (CT) is one of the most efficient medical diagnosis tools and has currently a widespread usage in the study of the pulmonary region. Lung segmentation methods are necessary to compute areas or volumes or to perform densitometry; they can also be used as a pre-processing task in pulmonary visualization. In this work, three segmentation methods based on the gray level distribution analysis of CT thoracic images, morphologic techniques and active contours were developed. The method that produced best results proved to be able to locate lung boundaries even when lungs are visually superimposed on the images. Another pulmonary segmentation method using a tridimensional approach was developed; this method processes simultaneously information concerning all sections of the CT exam and has the main advantages of an easy identification of trachea and bronchi, as well as detection of multiple contact zones between lungs. Due to the lack of a ground truth, the performance of the best of the first three segmentation methods was compared with the performance of six radiologists. The tridimensional method was also evaluated. Not only the lung segmentation, but also the segmentation of pulmonary structures is needed for diagnosis and follow-up of a variety of diseases, as it is the case of the bulbous emphysema, characterized by the presence of air bubbles inside the lungs. Thus, three segmentation methods were developed to detect these bubbles, the first method processes the exam section by section and analysis longitudinal coherence, the second method uses a 3D approach with a global threshold and morphologic operations, and the third method uses a modified version of the 3D level-set deformable model. Since air bubbles have very low gray levels, noise becomes a relevant problem in their segmentation, especially in high resolution CT exams. Therefore, to reduce noise, several filters were used and their influence on the results produced by the segmentation methods was analyzed. This study was performed using synthesized and real images with natural and artificial air bubbles, to which noise was added. Finally, and to illustrate the usefulness of the proposed methods, an application was developed that allows discriminating and quantifying pulmonary emphysematous regions, as well as visualizing those regions section by section and tridimensionally.
FSE
PRODEP III
Fundação Calouste Gulbenkian
Fundação Luso-Americana para o Desenvolvimento

Doutoramento em Engenharia Electrotécnica
Esta dissertação aborda o tema da Tomografia Axial Computorizada com especial enfoque na reconstrução da imagem, ou seja, nos métodos matemáticos que, dado um conjunto de amostras da intensidade de radiação X transmitida, recolhidas segundo uma geometria de irradiação específica, permitem obter o mapa da distribuição tri-dimensional (3D) do coeficiente de atenuação linear no interior do objecto. Em termos mais formais, dado que, do ponto de vista matemático, o processo de aquisição dos dados corresponde à amostragem da transformada de Radon da função que descreve a distribuição do coeficiente de atenuação no volume sob estudo, estamos interessados nos métodos matemáticos que permitem calcular a transformada inversa de Radon a partir de conjuntos suficientemente densos de amostras. O ambiente de simulação utilizado, desenvolvido de forma a permitir a aquisição de amostras da transformada de Radon de um modelo digital dinâmico do tórax humano (4D MCAT) segundo qualquer uma das geometrias de amostragem actualmente em uso nos equipamentos modernos, permitiu a implementação e avaliação de novos métodos de reconstrução. Nomeadamente, são propostos novos métodos de reconstrução rápida baseados na teoria de Fourier e no cálculo da transformada de Fourier a partir de amostras não equiespaçadas, quer para geometria de aquisição paralela quer divergente, e é abordado o tema da reconstrução dinâmica sendo exploradas várias técnicas de reconstrução que permitem reduzir os efeitos do movimento nos estudos cardio-torácicos. Os estudos realizados permitem demonstrar que o desempenho dos métodos de Fourier propostos é equivalente, no que respeita à qualidade de imagem, ao desempenho do método de Retroprojecção Filtrada, habitualmente utilizado nos equipamentos comerciais mas a custos computacionais significativamente mais baixos.
This thesis addresses the theme of Computed Tomography, with special emphasis on tomographic reconstruction techniques, this means, the mathematical methods which, given a set of samples of transmitted radiation intensity, acquired with a specific sampling geometry, provide a threedimensional (3D) map of linear attenuation coefficient of the given object. Since, from a mathematical point of view, the acquisition process corresponds to the sampling of the Radon transform of the function describing the spatial distribution of attenuation coefficient in the volume under study, we are interested in methods and algorithms leading to diverse numerical implementations of the inverse Radon transform from sufficiently dense sets of samples. The developed simulation environment, capable to perform virtual acquisition of Radon transform’s samples of a digital anatomical model, in our case the dynamical digital model of human thorax (4D MCAT), through any of the sampling geometries currently used in commercial equipments, enabled the implementation and evaluation of new reconstruction methods. We propose new methods for fast reconstruction based on Fourier theory and on the calculation of Fourier transform for non-equispaced samples, both for parallel and for divergent acquisition geometries, and we deal with the topic of dynamic reconstruction, by exploring some reconstruction techniques capable of minimizing movement artifacts in cardio-thoracic images. The studies performed demonstrated that the performance of the proposed Fourier methods regarding image quality is similar to the Filtered Backprojection method, traditionally used in commercial equipments but at significantly lower computational costs.

Dissertação de Mestrado Integrado em Medicina Veterinária
O objetivo deste trabalho consistiu numa descrição dos princípios físicos da tomografia axial computorizada (TAC) e da ressonância magnética (RM) e das caraterísticas imagiológicas das hérnias discais na espécie canina. Ao longo do trabalho, é feita uma revisão bibliográfica acerca da anatomia da coluna vertebral, abordagem ao paciente com suspeita de doença da coluna vertebral e considerações fisiopatológicas relativas às hérnias discais, cujo conhecimento é essencial no processo diagnóstico de pacientes com hérnia discal. Na última seção deste trabalho, é apresentado um estudo de 103 casos diagnosticados com hérnia discal durante o período de 1 de Dezembro de 2015 a 31 de Maio de 2016. Dos 103 animais, 85 foram diagnosticados por TAC, 17 por RM e 1 por TAC e RM; no total, foram diagnosticadas 187 hérnias discais. Neste estudo verificou-se que a população diagnosticada se distribuiu pelas diferentes faixas etárias (1 a 14 anos), à exceção da região lombossagrada em que 79% da população se encontrou entre os 7 e 14 anos. O género masculino, a raça não-condrodistrófica (NCD) e as hérnias discais Hansen tipo II estiveram tendencialmente mais representados. Das raças puras presentes, a raça Bulldog Francês foi a que apresentou maior frequência relativa (22%). A região toracolombar foi a mais frequentemente acometida (68,4%), seguindo-se a região cervical (21,3%) e lombossagrada (10,2%). Os segmentos cervicais mais frequentemente acometidos foram o C3-C4 e o C6- -C7; e os segmentos T8-T9, T9-10 e T0-T11 foram os que apresentaram menor frequência relativa. Relativamente aos sinais clínicos, em 29% dos animais com hérnia cervical, a dor cervical foi o único sinal clínico; e 51% dos animais com hérnia toracolombar apresentou-se em grau III ou IV. Na região lombossagrada, 79% dos animais apresentou sinais clínicos que também poderiam ser explicados por hérnias discais de outra localização. Os animais de raça condrodistrófica (CD) que apresentaram degenerescência de outros discos intervertebrais no estudo imagiológico ou com mais do que uma hérnia discal, eram tendencialmente mais novos do que os animais de raça NCD. As hérnias discais de localização foraminal representaram uma pequena percentagem de todas as hérnias discais diagnosticadas.
ABSTRACT - THE APPLICATION OF COMPUTED AXIAL TOMOGRAPHY AND MAGNETIC RESONANCE IMAGING IN THE DIAGNOSTIC OF INTERVERTEBRAL DISC DISEASE IN DOGS - The aim of this paper was to describe the physical principles of the computerized axial tomography (CT scan) and the Magnetic Resonance Imaging (MRI), and the imaging features of the intervertebral disc disease in canine species. A bibliographic review is done, throughout this study, on the anatomy of the spine and an approach to the patients with suspected spinal disease, as well as pathophysiological considerations regarding intervertebral disc disease, knowledge of which is essential in the diagnostic process of patients which such disease. In the last section of this paper, a case study is presented of 103 diagnosed cases of intervertebral disc disease, from the period of 1st December 2015 to 31st May 2016. Of the 103 animals, 85 were diagnosed by a CT scan, 17 by MRI and 1 by both CT scan and MRI. In total, 187 intervertebral disc herniations were diagnosed. Then, the diagnosed population spread through different age ranges (1 to 14 years old), with the exception of the lumbosacral region, in which 79% of the population was between 7 and 14 years old. The male gender, the non-chondodystrophic breed (NCD) and the Hansen type II intervertebral disc disease were the most represented categories. Among the pure breeds, the French Bulldog was the most recurrent one (22%). The thoracolumbar region was the most affected (68,4%), followed by the cervical (21,3%) and the lumbosacral regions (10,2%). The most affected cervical segments were: C3-C4 and C6-C7; and the least present ones were: T8-T9, T9-10 and T0-T11. Regarding the clinical signs, in 29% of the animals with cervical intervertebral disc disease, the cervical pain was the only sign; and 51% of the animals with thoracolumbar intervertebral disc disease varied between degree III or IV. In the lumbosacral region, 79% of the animals presented clinical signs which could also be explained by intervertebral disc disease in other regions. The chondodystrophic breed animals (CD) which presented degeneration of other intervertebral discs in the imaging study or more than one intervertebral disc herniation were younger than the NCD breed dogs. The foraminal herniation represented a small percentage of all the diagnosed intervertebral disc herniations.
N/A

Tese de Doutoramento em Ciências Veterinárias. Especialidade de Clínica
O objectivo deste trabalho foi estudar os padrões imagiológicos em TAC dos tumores cerebrais do cão, com particular interesse nos gliomas, assim como tentar determinar o estatuto dos genes p53 e EGFR nestes tumores, realizando estudos moleculares e de imunohistoquímica. Foram realizadas TACs crânio-encefálicas em 105 cães, tendo-se confirmado em todos a presença de lesão intracraniana. O Boxer foi a raça mais representada com 51,4%, a média de idades foi de 9,44 anos e o sintoma mais frequente foi epilepsia (62,7%). 43,8% dos gliomas eram hipodensos, 62,5% captaram contraste, destes 60% captaram contraste em anel, e 80% revelaram desvio da foice do cérebro. Dos 26 tumores classificados por histopatologia, 61,5% foram gliomas e 26,9% meningiomas. O estudo das mutações do gene p53 foi realizado em 19 casos, incluindo 12 gliomas e 6 meningiomas, não tendo sido detectada qualquer mutação. A expressão relativa do gene EGFR, avaliada por PCR em tempo-real, revelou ser significativa em meningiomas, oligodendrogliomas e astrocitomas (p<0,05) e em gliomas (p<0,01). O estudo imunohistoquímico foi realizado em 24 casos, incluindo 16 gliomas e 8 meningiomas, não tendo sido encontradas diferenças significativas entre as marcações de gliomas e meningiomas para Ki-67 e EGFR.
ABSTRACT - Study of canine cerebral gliomas, CT imaging patterns, p53 mutations, epidermal growth factor receptor (EGFR) expression, and immunohistochemistry markers - The purpose of this project was to assess CT imaging patterns associated with brain tumours in dogs, with particular interest in gliomas, and also to establish the status of p53 and EGFR genes in these tumours, by means of molecular and immunohistochemistry studies. Brain CT scans were performed on 105 dogs and all were confirmed to have an intracranial lesion. The Boxer was the most represented breed (51,4%), the mean age was 9,44 years and epilepsy was the most common symptom (62,7%). 43,8% of gliomas proved to be hypodense and 62,5% did uptake contrast. The most common contrast uptake pattern in gliomas was the ring pattern (60%) and in 80% of cases gliomas did show deviation of the falx cerebri. All 26 brain lesions were classified as tumours on histopathology, including 61,5% gliomas and 26,9% meningiomas. P53 gene mutation studies produced no mutation on all 19 cases comprising 12 gliomas and 6 meningiomas. EGFR gene relative expression was assessed by real-time PCR and showed statistically significant differences in meningiomas, oligodendrogliomas and astrocytomas (p<0,05), and in gliomas (p<0,01). Immunohistochemistry was performed in 24 cases, including 16 gliomas and 8 meningiomas, but no statistically significant differences were found between gliomas and meningiomas staining for Ki-67 and EGFR.

Orientador: Luiz Carlos Vulcano
Resumo: O tatu-galinha é um dos animais mais populosos da ordem Xenarthra com distribuição do sul dos Estados Unidos até a América do Sul. São animais frequentemente caçados e, em muitos casos, são vítimas de atropelamentos rodoviários. Existem diversos estudos descritivos sobre a fisiologia, a genética e o comportamento, porém a anatomia óssea e articular destes animais ainda é restrita. Este estudo tem por objetivo, descrever a anatomia das estruturas osteoarticulares do esqueleto axial em 20 tatus-galinhas, vivos e carcaças, por meio da radiografia digital e da tomografia computadorizada propiciando informações mais detalhadas da anatomia esquelética desta espécie. Os resultados obtidos são descritivos e detalhados de cada estrutura; sendo observado processos complementares xenartros nas vértebras torácicas caudais até a última vértebra lombar, com proeminentes processos mamilares no segmento toracolombar, vértebras cervicais fusionadas da segunda à quarta vértebras e a presença de sinsacro correspondendo as vértebras sacrais e caudais fusionadas à pelve. A fórmula vertebral obtida nessa amostra de espécimes foi de sete cervicais, dez torácicas, cinco lombares, nove vértebras representando o sinsacro e de 20 a 27 vértebras caudais livres. São animais homodontes apresentando somente dentes molariformes com oito em cada lado do ramo mandibular/maxilar, totalizando 32 dentes. Tais características peculiares do tatu-galinha em relação à coluna vertebral e à dentição foram acreditadas ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: Nine-banded armadillo is the most populous of the Xenarthra order with its distribution from southern United States to the South America. The main causes of death for the nine-banded armadillo are hunting and being run over by vehicles. There are several descriptive studies with its physiology, genetic and behavior, but about osseous and joint anatomy of these animals still limited. The aim of this study is to describe the osteoarticular structures anatomy of the axial skeleton in 20 nine-banded armadillos in vivo and carcasses by means of digital radiography and computed tomography providing more detailed information of the skeletal anatomy of this species. Results are descriptive and detailed for each structure, observing xenarthrous complementary processes in the caudal thoracic vertebra to the last lumbar vertebra, with prominent mamillary processes in the thoracolumbar segment, fused cervical vertebra from the second to fourth vertebra, and the presence of synsacrum related to sacral and caudal vertebra fused to the pelvis. Vertebral formula obtained in this sample specimens was 7 cervical, 10 thoracic, 5 lumbar, 9 vertebrae related to the synsacrum, and 20-27 free caudal vertebrae. They are homodont animals presenting only molariform teeth with formula of 8/8, totaling 32 teeth. Such peculiar features of the nine-banded armadillo regarding to the vertebral column and teeth were wondering to be habits adaptations to digging and rolling, and the omnivorous diet, respectiv... (Complete abstract click electronic access below)
Mestre

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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
O tatu-galinha é um dos animais mais populosos da ordem Xenarthra com distribuição do sul dos Estados Unidos até a América do Sul. São animais frequentemente caçados e, em muitos casos, são vítimas de atropelamentos rodoviários. Existem diversos estudos descritivos sobre a fisiologia, a genética e o comportamento, porém a anatomia óssea e articular destes animais ainda é restrita. Este estudo tem por objetivo, descrever a anatomia das estruturas osteoarticulares do esqueleto axial em 20 tatus-galinhas, vivos e carcaças, por meio da radiografia digital e da tomografia computadorizada propiciando informações mais detalhadas da anatomia esquelética desta espécie. Os resultados obtidos são descritivos e detalhados de cada estrutura; sendo observado processos complementares xenartros nas vértebras torácicas caudais até a última vértebra lombar, com proeminentes processos mamilares no segmento toracolombar, vértebras cervicais fusionadas da segunda à quarta vértebras e a presença de sinsacro correspondendo as vértebras sacrais e caudais fusionadas à pelve. A fórmula vertebral obtida nessa amostra de espécimes foi de sete cervicais, dez torácicas, cinco lombares, nove vértebras representando o sinsacro e de 20 a 27 vértebras caudais livres. São animais homodontes apresentando somente dentes molariformes com oito em cada lado do ramo mandibular/maxilar, totalizando 32 dentes. Tais características peculiares do tatu-galinha em relação à coluna vertebral e à dentição foram acreditadas a adaptações de hábitos de escavar e de rolar, e de sua alimentação onívora, respectivamente.
Nine-banded armadillo is the most populous of the Xenarthra order with its distribution from southern United States to the South America. The main causes of death for the nine-banded armadillo are hunting and being run over by vehicles. There are several descriptive studies with its physiology, genetic and behavior, but about osseous and joint anatomy of these animals still limited. The aim of this study is to describe the osteoarticular structures anatomy of the axial skeleton in 20 nine-banded armadillos in vivo and carcasses by means of digital radiography and computed tomography providing more detailed information of the skeletal anatomy of this species. Results are descriptive and detailed for each structure, observing xenarthrous complementary processes in the caudal thoracic vertebra to the last lumbar vertebra, with prominent mamillary processes in the thoracolumbar segment, fused cervical vertebra from the second to fourth vertebra, and the presence of synsacrum related to sacral and caudal vertebra fused to the pelvis. Vertebral formula obtained in this sample specimens was 7 cervical, 10 thoracic, 5 lumbar, 9 vertebrae related to the synsacrum, and 20-27 free caudal vertebrae. They are homodont animals presenting only molariform teeth with formula of 8/8, totaling 32 teeth. Such peculiar features of the nine-banded armadillo regarding to the vertebral column and teeth were wondering to be habits adaptations to digging and rolling, and the omnivorous diet, respectively.
CNPq: 133373/2015-0

Dissertação de Mestrado Integrado em Medicina Veterinária
É importante ter um conhecimento geral da anatomia cerebral canina de forma a interpretar os resultados obtidos através da TAC, especialmente pelos cães terem grandes variações a nível do formato do crânio pese embora no estudo terem sido consideradas apenas raças de crânio mesocefálico. A medição quantitativa do volume ventricular cerebral foi feita em 50 cães através de tomografia axial computadorizada (TAC), os quais tiveram proveniência da consulta de Neurologia no Hospital Escolar da Faculdade de Medicina Veterinária em Lisboa. A média de idades foi de 9,84 e a mediana de 9. O valor médio para o volume ventricular cerebral lateral direito foi de 463,93mm3, para o volume ventricular cerebral lateral esquerdo de 535,87mm3, para o volume do 3º ventrículo de 110,54mm3 e a média do volume total foi de 1110,50mm3. Dos 50 casos analisados, 31 (62%) tinham o ventrículo cerebral lateral esquerdo mais largo que o direito, 19 (38%).

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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
Tese (Doutoramento)
IPEN/T
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP
FAPESP:09/13764-3

Tomografia por Coerência Óptica, ou simplesmente OCT (acrônimo do inglês: Optical Coherence Tomography), é uma técnica para geração de imagens de seções transversais de meios espalhadores ao comprimento de onda utilizado. A OCT é baseada em interferometria óptica e gera imagens comumente correlacionadas às imagens geradas exames histológicos com a vantagem de ser indolor, não invasiva e não utilizar radiação ionizante. Este estudo dividiu-se em dois objetivos distintos, um refere-se à aplicação de sinais interferométricos de autocorrelação para a formação de imagens de amostras com estruturas complexas. O segundo objetivo foi o estudo das estruturas denominadas de harmônicos e sua aplicação no aumento da resolução axial de um sistema OCT. Com relação à primeira parte, constatou-se que o sinal interferométrico de autocorrelação é muitas vezes ignorado ou descartado pela OCT tradicional. Análises mais profundas da teoria de interferometria, juntamente com alguns estudos anteriores, apontaram para a possibilidade de gerar imagens de maior complexidade morfológica utilizando o sinal de autocorrelação, com a vantagem de se utilizar um arranjo óptico mais simples e também possibilitar imagens estáticas de amostras em movimento axial. Para testar os benefícios e as limitações da técnica de autocorrelação (Au-OCT) foi montado em laboratório e foram realizadas imagens de amostras no repouso e em movimento e confrontadas com imagens geradas no sistema OCT convencional. O sistema de Au-OCT foi capaz de gerar imagens de estruturas diversas (dentes, filmes plásticos entre outros), e apesar de possuir uma qualidade de imagem inferior à OCT, ela apresentou vantagens quando a amostra sofre deslocamentos axiais. Já em relação as características harmônicas, que se apresentam em amostras de alta refletividade óptica como falsas estruturas em imagens OCT, todo um estudo para o entendimento do fenômeno foi desenvolvido. Demonstrou-se também a possibilidade de utilização dessas estruturas para aprimorar a resolução axial diferencial (entre estruturas da própria amostra) através de um estudo numérico e experimental. Para isso padrões dimensionais do tipo degrau foram mensurados e os resultados tratados de acordo com procedimentos metrológicos, mostrando que os harmônicos podem ser utilizados para promover o aumento de resolução axial de um fator de aproximadamente dois. Por fim uma análise crítica sobre os resultados e uma discussão sobre perspectivas dos temas abordados, foram realizada.
Optical Coherence Tomography also largely known as the acronym OCT, is a technique developed to generate transversal sections images of light scattering media. Based on optical interferometry, it provides images correlated to histological images with the advantages of being not invasive, painless besides and does not use ionizing radiation. This study was divided into two separate goals; one refers to the application of interferometric autocorrelation signals for forming images of samples with complex structures. The second objective was the study of structures called harmonics and its application in increasing the axial resolution of an OCT system. Regarding the first part, it was found that the interferometric autocorrelation signal is often ignored or discarded by traditional OCT. Further analysis of the theory of interferometry, along with some previous studies have pointed to the possibility of generating images of greater morphological complexity using the signal autocorrelation, with the advantage of using a simplest optical arrangement and also allow static images of samples in axial movement. To test the benefits and limitations of the autocorrelation technique (Au-OCT) a setup was assembled in and images of samples were performed at rest and in motion and compared with images generated in conventional OCT system. The system Au-OCT was able to generate images of several structures (teeth, plastic films etc.), and despite having a lower image quality to the OCT, it presented advantages when the sample undergoes axial motion. Regarding the harmonic characteristics that are present in samples of high optical reflectivity as false structures in OCT images, a whole study to the understanding of the phenomenon was developed. Also demonstrated the possibility of using these structures to enhance the differential axial resolution (structures between the sample itself) using a numerical and experimental study. Dimensional standards step height like were measured and results handled according to metrological procedures, showing that the harmonics can be used to promote the increase of axial resolution by a factor of about two. Finally a critical analysis of the results and a discussion of perspectives of the topics discussed were performed.

O objetivo deste estudo foi comparar, por meio de tomografia computadorizada de feixe cônico, a inclinação axial dos dentes posteriores e a morfologia óssea alveolar mandibular entre indivíduos com diferentes padrões faciais. Para isso, foram utilizadas 58 tomografias de indivíduos maiores de 14 anos de idade não tratados ortodonticamente. Os indivíduos foram divididos em 3 grupos de acordo com o padrão facial avaliado pelo índice VERT de Ricketts: Grupo 1: composto por 18 indivíduos com padrão braquifacial, com idade média de 21,58 anos (d.p.=7,43); Grupo 2: composto por 23 indivíduos com padrão mesofacial, com idade média de 19,14 anos (d.p.=5,19); e Grupo 3: composto por 17 indivíduos com padrão dolicofacial, com idade média de 19,09 anos (d.p.=6,89). Foi realizada uma avaliação quantitativa das tábuas ósseas vestibular e lingual dos dentes pósteroinferiores, em tomografias de feixe cônico. As medidas utilizadas foram: altura do osso mandibular vestibular e lingual, largura mandibular cervical e média, inclinação mandibular, inclinação da face vestibular, largura do molar, angulação do molar e ângulo dente/osso. A comparação intergrupos foi realizada com a utilização do teste ANOVA a um critério de seleção e teste de Tukey quando necessário. Para verificar se existe correlação entre o padrão facial e as variáveis estudadas foi utilizado o teste de correlação de Pearson. Os resultados demonstraram que os indivíduos braquifaciais apresentaram uma menor inclinação mandibular quando comparados aos indivíduos mesofaciais e dolicofaciais. Houve diferença significante da altura mandibular vestibular entre os três grupos avaliados, sendo que esta foi menor no grupo braquifacial, intermediária no grupo mesofacial e maior no grupo dolicofacial. A altura mandibular lingual foi menor no grupo braquifacial em comparação aos grupos mesofacial e dolicofacial. A largura mandibular média foi maior nos indivíduos braquifaciais em relação aos mesofaciais.
The aim of this study was to compare, with cone beam computed tomography, the axial inclination of posterior teeth and mandibular alveolar bone morphology among individuals with different facial patterns. For this, 58 CT scans of untreated individuals orthodontically aged more than 14 years were used. The subjects were divided into 3 groups according to the facial pattern evaluated by the VERT index by Ricketts: Group 1 comprised 18 individuals with brachyfacial pattern, with a mean age of 21.58 years (s.d.=7.43); Group 2 comprised 23 individuals with mesofacial pattern, with a mean age of 19.14 years (s.d.=5.19); and Group 3 comprised 17 individuals with dolichofacial pattern, with a mean age of 19.09 years (s.d.=6.89). A quantitative assessment of the buccal and lingual bone plates of the mandibular posterior teeth were made in cone beam CT scans. The variables measured were: buccal and lingual mandibular height, cervical and middle mandibular width, mandibular inclination, inclination of the buccal surface, molar width, molar angle and tooth/bone angle. The intergroup comparison was performed by one-way ANOVA and Tukey test when necessary. To check whether there is a correlation between facial pattern and the variables studied, the Pearson correlation test was used. The results showed that the brachyfacial subjects had a smaller mandibular angle when compared to mesofacial and dolichofacial individuals. There was significant difference in the buccal mandibular height between the three groups, and this was smaller in the brachyfacial group, intermediate in the mesofacial group and larger in the dolichofacial group. Lingual mandibular height was smaller in brachyfacial group when compared to mesofacial and dolichofacial groups. The mean mandibular width was greater in brachyfacial than in mesofacial subjects.

Doutoramento em Engenharia Física
The development of a compact gamma camera with high spatial resolution is of great interest in Nuclear Medicine as a means to increase the sensitivity of scintigraphy exams and thus allow the early detection of small tumours. Following the introduction of the wavelength-shifting fibre (WSF) gamma camera by Soares et al. and evolution of photodiodes into highly sensitive silicon photomultipliers (SiPMs), this thesis explores the development of a WSF gamma camera using SiPMs to obtain the position information of scintillation events in a continuous CsI(Na) crystal. The design is highly flexible, allowing the coverage of different areas and the development of compact cameras, with very small dead areas at the edges. After initial studies which confirmed the feasibility of applying SiPMs, a prototype with 5 5 cm2 was assembled and tested at room temperature, in an active field-of-view of 10 10 mm2. Calibration and characterisation of intrinsic properties of this prototype were done using 57Co, while extrinsic measurements were performed using a high-resolution parallel-hole collimator and 99mTc. In addition, a small mouse injected with a radiopharmaceutical was imaged with the developed prototype. Results confirm the great potential of SiPMs when applied in a WSF gamma camera, achieving spatial resolution performance superior to the traditional Anger camera. Furthermore, performance can be improved by an optimisation of experimental conditions, in order to minimise and control the undesirable effects of thermal noise and non-uniformity of response of multiple SiPMs. The development and partial characterisation of a larger SiPM WSF gamma camera with 10 10 cm2 for clinical application are also presented.
O desenvolvimento de uma câmara gama compacta com alta resolução espacial é de grande interesse em Medicina Nuclear, como meio de aumentar a sensibilidade dos exames de cintigrafia e assim permitir a deteção precoce de pequenos tumores. Na sequência da introdução da câmara gama com fibras óticas por Soares et al. e da evolução dos fotodiodos para fotomultiplicadores de silício (SiPMs) altamente sensíveis, esta tese explora o desenvolvimento de uma câmara gama com fibras óticas usando SiPMs para obter a informação da posição dos eventos de cintilação num cristal de CsI(Na) contínuo. O design é altamente flexível permitindo cobrir diferentes áreas e desenvolver câmaras compactas, com muito pouca área morta na periferia. Após testes iniciais que confirmaram a viabilidade da aplicação dos SiPMs, um protótipo com 5 5 cm2 foi montado e testado à temperatura ambiente, num campo de visão ativo de 10 10 mm2. A calibração e caracterização de propriedades intrínsecas deste protótipo foram efetuadas utilizando 57Co, enquanto que medições extrínsecas foram realizadas com um colimador de buracos paralelos de alta resolução e 99mTc. Adicionalmente, o protótipo desenvolvido foi usado para produzir a imagem de um ratinho injetado com um radiofármaco. Os resultados confirmam o grande potencial dos SiPMs quando aplicados numa câmara gama com fibras óticas, atingindo uma performance em resolução espacial superior à da câmara Anger tradicional. Além disso, a performance pode ser melhorada por uma otimização das condições experimentais, no sentido de minimizar e controlar os efeitos indesejáveis do ruído térmico e da não-uniformidade de resposta de múltiplos SiPMs. O desenvolvimento e caracterização parcial de uma câmara com 10 10 cm2 para aplicação clínica são também apresentados.

Mestrado em Engenharia Electrónica e Telecomunicações
A presente dissertação aborda o projecto de um frontend analógico integrado para sincronização e amplificação de sinais produzidos por um fotomultiplicador de silício. A solução proposta pretende possibilitar medidas de tempo com resoluções na ordem dos picosegundos, para implementação em equipamentos compactos dedicados à Tomografia por Emissão de Positrões, com capacidade para medida do tempo de voo de fotões (TOFPET). O canal de frontend completo foi implementado em tecnologia CMOS 130nm, e compreende blocos de préamplificação, integração de carga, equilíbrio dinâmico do ponto de operação, bem como circuitos geradores de correntes de referência, para uma área total em silício de 500x90 μm. A discussão de resultados é baseada em simulações póslayout, e as linhas de investigação futuras são propostas.
An analogue CMOS frontend for triggering and amplification of signals produced by a silicon photomultiplier (SiPM) is proposed. The solution intends to achieve picosecond resolution timing measurements for compact timeofflight Positron Emission Tomography (TOFPET) medical imaging equipments. A 130nm technology was used to implement such frontend, and the design includes preamplification, shaping, baseline holder and biasing circuitry, for a total silicon area of 500x90 μm. Postlayout simulation results are discussed, and ways to optimize the design are proposed.

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CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
A reabsorção radicular apical externa (RRAE) é uma condição comumente observada durante o tratamento ortodôntico. As reabsorções dentárias relacionadas com o tratamento ortodôntico fazem parte do custo biológico da terapêutica, sendo clinicamente aceitáveis. Existem fatores locais e técnicos que permitem uma previsibilidade da ocorrência das reabsorções dentárias durante o planejamento ortodôntico de cada caso. Dentre esses fatores podemos citar: a morfologia radicular; a morfologia da crista óssea alveolar; o tipo e o tempo de tratamento; o tipo de força empregada e demais fatores inerentes ao tratamento. O objetivo do presente trabalho foi determinar, por meio de tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC), as distâncias entre o ápice radicular e as corticais ósseas vestibular e lingual e a inclinação axial de incisivos superiores com e sem reabsorção em indivíduos submetidos a tratamento ortodôntico. A amostra foi composta por 21 pacientes em tratamento ortodôntico com o aparelho Edgewise. Os pacientes foram submetidos ao exame de TCFC e as imagens foram analisadas com o software i-CAT Vision. Os resultados mostraram que os incisivos superiores com RRAE apresentaram uma distância do ápice radicular à cortical óssea lingual significativamente menor do que os incisivos superiores sem RRAE. Os incisivos superiores com RRAE apresentaram maior angulação entre o longo eixo do dente e o plano palatino quando comparados com os incisivos sem RRAE.
Apical root resorption (EARR) is a condition commonly observed during orthodontic treatment. Root resorption related to orthodontic treatment is part of the biological cost of therapy, and it is clinically acceptable. There are local and technical factors that allow the predictability of the occurrence of root resorption during orthodontic planning for each case. These factors include: root morphology, morphology of the alveolar bone crest, type and duration of treatment, type of force used and other factors inherent to treatment. The objective of this study was to determine, by means of cone beam computed tomography (CBCT), the distances between the root apex and the buccal and lingual cortical bone and the axial inclination of the upper incisors with and without resorption in patients undergoing orthodontic treatment. The sample consisted of 21 orthodontic patients treated with edgewise appliance. Patients underwent CBCT and images were analyzed with the i-CAT Vision software. The results showed that upper incisors with EARR showed a significantly shorter distance from root apex to lingual cortical bone than did the upper incisors without EARR. Upper incisors with EARR presented higher angulation between the long axis of the tooth and the palatal plane when compared to incisors without EARR.

Introdução: A acupunctura pode ser definida como a estimulação de determinados locais específicos do corpo humano através da utilização de agulhas colocadas transcutaneamente com propósito terapêutico. As principais situações clínicas onde a acupunctura é usada são: dor lombar, cefaleias e enxaquecas, dor ciática entre outras. Alguns efeitos adversos major como pneumotoráx, lesões neurológicas, ou infecções como Hepatite C e HIV estão descritos na literatura, sendo ocorrências muito raras desta técnica. Objectivo: Determinar, no que respeita a alguns pontos de Acupunctura da região torácica posterior, a variabilidade que se observa numa população idosa, nas distâncias entre a superfície cutânea e estruturas cuja lesão pode acarretar consequências graves. Métodos: Este é um estudo retrospectivo documental de carácter observacional onde se procedeu à selecção aleatória por blocos de uma amostra de 60 indivíduos entre os 70 e os 99 anos, 20 de cada década de vida deste intervalo etário, que, por motivos clínicos tenham sido submetidos a tomografia computorizada (TC) da região torácica no Hospital Pêro da Covilhã, do Centro Hospitalar da Cova da Beira. Foram seleccionados 7 pontos de acupunctura do meridiano de Bexiga de acordo com a sua relevância clínica: ponto 13, 16, 18, 20, 41, 46 e 49. Resultados: Da nossa amostra constam 24 mulheres e 36 homens, dos 70 aos 97 anos, com uma idade média de 83 + 8 anos. A menor distância em milímetros da superfície cutânea à pleura encontrada individualmente (11,25 mm) foi observada no ponto 46 do meridiano de Bexiga do lado esquerdo, num doente do sexo feminino, com 94 anos. Em termos médios, as distâncias mais pequenas foram observadas nos pontos 46 e 49 de Bexiga, tanto à esquerda como à direita, com medianas que oscilaram entre 25,05 e 30,65 mm. De acordo com o teste de Kruskal-Wallis constatou-se que a diferença das distâncias pele/pleura nos três grupos etários foi estatisticamente significativa nos pontos 16 de Bexiga à esquerda (p = 0.044), 46 de Bexiga à esquerda (p = 0.006) e à direita (p = 0.007) e 49 de Bexiga, também à esquerda (p = 0.015) e à direita (p = 0.039). A mediana mais baixa no grupo etário dos 90 anos em diante foi encontrada no ponto 49 de bexiga à direita (21.85 mm). Discussão: Os dados do nosso estudo confirmam que a distância entre a pele e estruturas vitais nos pontos de acupunctura da parede do tórax pode ser de escassos milímetros. Os diminutos valores encontrados na faixa etária dos 90 aos 99 anos, que reflectem as mudanças estato-ponderais inerentes à idade mais avançada (emagrecimento progressivo e diminuição dos tecido subcutâneo, tecido adiposo e massa muscular) recomendam particular cuidado caso estes pontos sejam utilizados.
Introduction: Acupuncture, can be defined as the stimulation of certain specific sites of the human body through the use of needles placed transcutaneously for therapeutic purpose. The main clinical situations where acupuncture is used are: back pain, headaches and migraines and sciatic nerve pain among others. Some major adverse effects such as pneumothorax, neurological injuries, or infections such as Hepatitis C and HIV are described in literature, with very rare occurrences in this technique. Aim: Determine, in relation to certain acupoints of the posterior thoracic region, the variability of distances between the surface of skin and vital structures (whose damage may lead to serious consequences) observed in an elderly population. Settings: Retrospective observational study based on the review of imagiological scans of the chest in a hospital of the National Health Service. Methods: We studied a block randomized sample of 60 individuals between 70 and 99 years who, on clinical grounds have undergone computorized tomography (CT) of the chest at the Pêro da Covilhã Hospital. Seven acupoints were selected from the bladder meridian according to its clinical relevance: Point 13, 16, 18, 20, 41, 46 and 49. Results: Our sample included 24 women and 36 men from 70 to 97 years, with an average age of 83 + 8 years. The acupoint that includes the measurement with the smallest distance in millimeters from the skin surface to pleura is Point 46 of the Bladder Meridian (11.25 mm) - female patient with 94 years old. On average, the smallest distances were observed in points 46 and 49 both left and right sides, with median values that ranged between 25.05 and 30.65 mm. According to the Kruskal-Wallis test, the difference in the safety distance in the three age groups was statistically significant (p <0.05) at acupoint 16 left side (p = 0.044), 46 left (p = 0.006) and right side (p = 0.007) and 49 left (p = 0.015) and right side (p = 0.039). The lowest median value in the age group 90-99 years was found in point 49 right side (21.85 mm). Discussion: Data from our study confirms that the distance between the skin and vital structures in the acupuncture points of the chest wall, may be a few millimeters. The tiny values found in patients from 90 to 99 years old reflects the changes inherent in the stature and weight with a progressive weight loss and usually a decrease in the subcutaneous tissue, fat and muscle mass.

Introdução: Apesar da eficácia, efectividade e segurança da Acupunctura, existem inúmeros artigos na literatura científica que relatam complicações, que por vezes são graves ou mesmo fatais e que comprovam que o facto de ser uma técnica antiga, não a torna por si só segura. As referências sobre os conhecimentos de anatomia necessários para da prática acupunctura raramente falam da variabilidade individual desta anatomia ou dos valores limites que podem ser observados numa população. O mesmo acontece com as distâncias que é essencial conhecer com precisão para que o seu exercício seja seguro, nomeadamente a que medeia desde a superfície da pele nos locais de punção até estruturas vitais do organismo. Objectivo: Avaliar nos pontos de acupunctura mais usados da parede torácica posterior, qual a variabilidade da distância até à estrutura vital que lhe esteja mais próxima. Métodos: Realizou-se um estudo de carácter observacional, com uma amostra de 100 indivíduos, dos 20 aos 69 anos de idade, que por motivos clínicos se submeteram a Tomografia Axial Computorizada (TAC) da região torácica no Hospital Pêro da Covilhã. A selecção da amostra efectuou-se de forma aleatória, escolhendo-se 20 doentes de cada faixa etária correspondente a uma década de vida. Avaliou-se a distância da superfície cutânea à pleura parietal em 7 pontos de acupunctura, que, segundo a prática canónica, realizada de acordo com um modelo tradicional chinês, correspondem, no meridiano de Bexiga, aos Feishu (BL 13), Dushu (BL 16), Ganshu (BL 18), Pishu (BL 20), Fufen (BL 41), Geguan (BL 46), Yishe (BL 49). Resultados/Discussão: Nos cem indivíduos estudados houve um predomínio do sexo feminino (n = 54/100). Na grande maioria dos casos, o órgão vital mais próximo era naturalmente o pulmão. No que respeita a médias, o valor mais baixo foi encontrado no Ponto 46 do meridiano de Bexiga do lado direito, com 28,58 mm de distância entre a superfície da pele a pleura. No que respeita a valores individuais para o mesmo parâmetro, o valor mínimo foi encontrado no mesmo ponto de acupunctura, observando-se uma distância igual a 11,74 mm. A distância máxima da superfície cutânea à pleura foi de 100,43 mm, no Ponto 41 de Bexiga direito. No grupo dos 20 aos 29 anos, encontrámos a menor média de distância da superfície cutânea à pleura com 24,11 mm que corresponde ao Ponto 46 de Bexiga esquerdo. Observou-se uma tendência para que a distância média da superfície pele à pleura aumente com a idade. Conclusão: O mais importante de entre o que encontrámos com a nossa investigação é a grande variabilidade no valor das distâncias entre a superfície cutânea e a pleura. Por esse motivo, embora estejam descritas técnicas capazes de evitar o pneumotórax, o nosso estudo demonstra que em certos casos é necessário um particular cuidado, pois aquela distância pode ser muito pequena, atingindo valores inferiores a 12 mm.
Introduction: Despite the efficiency, effectiveness and safety, some studies reported cases where complications were often severe or fatal and proved that despite being an old technique it may not be a safe one. The references to the knowledge of anatomy needed to practice acupuncture rarely refer the individual variability of the anatomy or of the limit values that can be seen in a population. The same applies to the distances that are essential to know in order to practice acupuncture safely, namely the distance elapsing from the skin surface puncture points to the vital structures of the body. Aim: To assess the variability of the distance from the skin surface to the vital organ which is closer to it, in the most commonly used acupuncture points of the posterior chest wall. Methodology: We carried out an observational study with a sample of 100 individuals, whose ages ranged from 20 to 69 years old. All of the individuals underwent a computed tomography (CT) on the chest at Hospital Pêro da Covilhã. The sample selection was carried out at random. Individuals were grouped by age into five groups of twenty patients. We evaluated the distance from the skin surface to the parietal pleura in 7 points of acupuncture, the meridian of bladder, Feishu (BL13), Dushu (BL 16), Ganshu (BL 18), Pishu (BL 20), Fufen (BL 41), Geguan (BL 46), Yishe (BL 49). Results / Discussion: In the population studied there was a predominance of females (n=54/100). In most cases, the vital organ closer was the lung. As far as the average is concerned, the lowest value was found at Point 46 of the bladder meridian on the right, 28.58 mm. Regarding individual values, the shortest value observed in an individual case was 11.74 mm in the same acupuncture point. The maximal distance observed from the skin surface to the pleura was 100.43 mm in point 41 of the right bladder. In the group of the 20 to 29 year olds, we found the lowest average distance from the skin surface to the pleura with 24.11 mm, which corresponds to point 46, bladder left. There was a trend to increase the average distance from the skin surface to the pleura with age. Conclusion: We conclude that there is a clinically relevant variability in the distance between the skin surface and the pleura in posterior thoracic acupuncture points. Even though there are described some techniques to avoid a pneumothorax, this study shows that in some cases the distance may be very small, reaching less than 12 mm.

A delineação de objetos é uma área muito relevante em visão computacional e na área da medicina. A segmentação de órgãos e estruturas é importante para estudar as suas mudanças morfológicas e as patológicas. Os especialistas desempenham essa tarefa de forma manual, sendo muito demorosa e podendo variar com o médico ou especialista que esteja responsável por esse trabalho, pelo que é importante desenvolver rotinas automáticas ou semi automáticas para melhorar a forma de obtenção de contornos e volumes de objetos. O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de ferramentas automáticas para a segmentação do fígado usando os dados obtidos através das aquisições das modalidades imagiológicas Tomografia Axial Computarizada (TAC) e Tomografia por Emissão de Positrões (TEP). Neste trabalho é apresentada a segmentação do fígado em diferentes modalidades. O mesmo algoritmo, superfícies ativas, é aplicado às duas modalidades. Uma segmentação usando apenas a informação de TAC, outra usando apenas a de TEP e por último, segmentação usando a informação das duas modalidades TAC e TEP. Para a validação dos algoritmos implementados foi desenvolvida uma interface possibilitando a pessoas especializadas (especialistas de radiologia e medicina nuclear) delinearem os contornos sobre as imagens de cada exame. Estes contornos são considerados como a referência mais próxima da realidade. Os contornos resultantes do algoritmo de segmentação são comparados com a referência e através de métricas de similaridade são quantificados os resultados da comparação. Os resultados obtidos através da segmentação em TAC podem ser considerados bons. A diferença entre as comparações algoritmo-especialista, intra-especialistas e inter - especialistas não são significativas. Nas segmentações usando a modalidade de TEP os resultados não foram tão bons quanto os anteriores, mas ainda assim apresentam boas semelhanças com os contornos dos especialistas. Palavras-chave: Processamento de imagem; segmentação do fígado; tomografia axial computorizada; tomografia por emissão de positrões.

Neste trabalho é abordada a possibilidade de introdução de uma melhoria na Tomografia por Emissão de Positrões (PET), proporcionada por um aumento do campo de visão axial de tomógrafos PET, com RPCs como detectores. Em particular, é aqui focado o software de reconstrução, para um sistema deste tipo. Nesse sentido, recorreu-se a algoritmos de rebinning que partindo de um volume de dados 3D convertem-no num conjunto de dados bidimensionais, possibilitando uma posterior reconstrução com algoritmos 2D. Foram implementados os algoritmos FORE e FORE-J e testadas as combinações FORE + OSEM-2D e FORE-J + OSEM-2D, para diferentes dados. Realizou-se ainda a comparação com outros métodos de rebinning, verificando-se que quer o FORE, quer o FORE-J são mais precisos do que o SSRB e o MSRB, embora apenas o FORE-J seja descrito como apropriado para tomógrafos com grandes aberturas angulares. No entanto, em estudos futuros, novas validações dos métodos de reconstrução devem ser efectuadas, em especial ao algoritmo de rebinning FORE-J

Dissertação de Mestrado em Medicina Legal e Ciências Forenses apresentada à Faculdade de Medicina
Objective: To evaluate the hypothesis that internal structures of the human ear have anatomical characteristics which are distinctive enough to allow the identification of an individual within a forensic context.Materials and Methods: After data anonymization, a dataset containing temporal bone CT scans of 100 patients was processed by a radiologist not involved in the study. Four reference images for each patient were selected. Of the original sample, 10 exams were used for visual comparison case by case against the dataset of 100 patients. This visual assessment was performed independently by four observers, who evaluated the anatomical agreement by using a Likert’s scale (1–5).Interobserver agreement, true positive rate, positive predictive value, true negative rate, negative predictive value, false positive rate, false negative rate and positive likelihood ratio (LR+) were evaluated.Results: Interobserver agreement obtained an overall Cohen’s Kappa = 99.59%. True positive rate, positive predictive value, true negative rate and negative predictive value were all 100%.We observed the discordance in scoring with a confusion matrix. As Maclure and Willet had pointed out, intermediate categories will often be more prone to misclassification, as it can be perceived with the percentage of agreement (Scores 2: 7.4%; 3: 0%; and 4: 52.3%). However, extreme categories of ordinal data were highly consistent (Scores 1: 99.4%; and 5: 96.4%), which indicates this problem could possibly be addressed in a binary sense.Looking at diagnostic metrics per slice, we noticed that the coronal 1 and coronal 3, performed slightly worse than the axial and coronal 2 view, which showed near perfect results.Conclusion: Visual assessment of the mastoid exams was shown to be a robust and reliable approach to identify unique osseous features. The statistical analysis points that regardless of the examiner’s background and formation, the approach is relatively easy to apply with high degree of accuracy.
Ojectivo: Avaliar a hipótese teórica de as estruturas internas do ouvido terem características anatómicas suficientemente diferenciadoras que permitam a identificação de um indivíduo em contexto forense.Material e métodos: Após anonimização dos dados, uma amostra contendo tomografias computorizadas do osso temporal de 100 pacientes foi processada por um radiologista não envolvido no estudo. Foram selecionadas quatro imagens de referência para cada paciente. Da amostra original, foram utilizados exames de 10 pacientes para comparação visual, caso a caso, com a totalidade das imagens. Esta análise visual foi realizada de forma independente por quatro observadores, que avaliaram a concordância anatómica usando a escala de Likert (1-5).Pretendeu-se avaliar a sensibilidade, a especificidade, o valor preditivo positivo e o valor preditivo negativo das observações, a concordância inter-observador e a influência da formação profissional na identificação dos marcadores anatómicos. Resultados: Na análise da concordância global inter-observador foi obtido um valor de Kappa de 99,59%. O valor preditivo negativo e positivo foi de 100%, com sensibilidades e especificidades de 100%. Conclusão: A comparação visual de exames da mastóide mostrou-se um método robusto e fiável para a identificação de características ósseas que permitam distinguir diferentes indivíduos entre si. O método mostrou elevada sensibilidade, especificidade, valor preditivo negativo e positivo de uma forma relativamente independente da experiência e formação do observador.

Tese de mestrado, Nutrição Clínica, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2015
Introdução: A avaliação da composição corporal com a Tomografia Axial Computadorizada (TAC) é um método de avaliação da composição corporal válido e preciso. Este estudo teve por objetivo investigar a associação entre a localização da doença e o estado nutricional (avaliado por TAC, Bioimpedância Elétrica (BIA), medidas antropométricas e pelo The Patient-generated Subjective Global Assessment (PG-SGA)), a ingestão alimentar (IA), a atividade física (AF) e a qualidade de vida (QV). Metodologia: Estudo observacional analítico transversal, que incluiu 57 doentes com diagnóstico recente de neoplasia gastrointestinal. Foram recolhidos dados sociodemográficos, a localização da doença e parâmetros analíticos. A avaliação nutricional incluiu a realização de medidas antropométricas, da BIA e TAC, e a aplicação do PG-SGA. A avaliação da QV foi realizada pela aplicação do questionário de QV da European Organisation for Research and Treatment of Cancer (EORTC QLQ – C30), a IA por aplicação do Questionário Semi-quantitativo de Frequência de Consumo Alimentar (QSQ-FCA), a AF pela aplicação do Questionário Internacional de Atividade Física (IPAQ) e a performance status (PS) pelo Eastern Cooperative Oncology Group Performance Status (ECOG-PS). A análise estatística foi realizada recorrendo ao software IBM SPSS Statistics versão 22.0 e R. Resultados: 64.9% (n=37) eram homens e 35.1% (n=20) mulheres. Em relação à localização da neoplasia verificámos que 47.4% (n=27) localizavam-se no cólon, 26.3% (n=15) no estômago, 12.3% (n=7) no esófago, 7% (n=4) no pâncreas e 7% (n=4) no fígado e vias biliares. Nas medidas antropométricas, foram encontradas diferenças significativas para o peso (cólon: 78±16.9, estômago: 62.9±14.3, esófago, pâncreas e vias biliares (EPVB): 65.1±10.8, p= 0.003), Índice de Massa Corporal (IMC) (cólon: 29.4±1.1, estômago: 24.8±1.2, EPVB: 23.4±0.9, p<0.001) e percentagem de peso perdido (cólon: -1.3±5.5, estômago: 1.4±5.3, EPVB: 3.5±6.4, p=0.026). Relativamente à BIA, diferenças significativas foram encontradas entre a massa isenta de gordura (MIG) (cólon: 53.0±12.8, estômago: 44.0±12.1, EPVB: 45.7±10.7, p= 0.048) e massa gorda (MG) (cólon: 30.0±2.3, estômago: 22.8±2.3, EPVB: 20.2±1.6, p=0.008), para as diferentes localizações da neoplasia. A TAC revelou diferenças significativas para a área de tecido adiposo subcutâneo (TAS) (cólon: 224.9±119.0, estômago: 145.2±84.9, EPVB: 129.2±73.4, p=0.015) e índice muscular esquelético (IME) (cólon: 53.2±9.1, estômago: 43±9.1, EPVB: 44.6±7.5, p= 0.034). A prevalência de sarcopénia foi de 23% (n=13) e a prevalência de desnutrição de 71.9% (n=41). Na análise univariada observámos que um aumento nos valores de proteína c-reativa (PCR) (OR:1.10, 95% IC [1.00-1.24], p=0.062) e idade (OR: 1.087, 95%IC [1.01-1.18], p=0.04) estavam associados a um maior risco de sarcopénia, enquanto um aumento da ingestão proteica se associam a uma redução do risco de sarcopénia (OR:0.98, 95%IC [0.96-0.99], p=0.038). Conclusão: A idade, a ingestão proteica e o valor de PCR revelaram-se fatores preditivos independentes de sarcopénia.
Introduction: Body composition assessment by CT-scan image analysis is a valid and reliable method. The purpose of this study was to investigate the association between tumor location, nutritional status (assessed by CT-scan, BIA, anthropometric measures and The Patient-generated Subjective Global Assessment (PG-SGA)), dietary intake, physical activity and quality of life (QoL) in patients with gastrointestinal tumors. Methods: 57 subjects were enrolled in this cross-sectional study at diagnosis of gastrointestinal cancer. Socio-demographic, disease location and biochemical data were collected. Nutritional assessment was conducted with anthropometric measures, BIA and cross-sectional imaging using CT-scan, as well as by application of PG-SGA. Dietary intake was assessed with a Semi-quantitative Food Frequency Questionnaire, QoL with EORTC-Q30, Physical Activity with the International Physical Activity Questionnaire and performance status with ECOG-PS. Statistical analysis was performed with software SPSS22 and R. Results: 35.1% were women (n=20) and 64.9% were men (n=37), and disease site was as follows: 26,3% (n=15) stomach, 47.4% (n=27) colon, 12.3% (n=7) esophagus, 7% (n=4) pancreas and 7% (n=4) liver or bile ducts. Sarcopenia prevalence was 23% (n=13) and malnutrition prevalence was 71.9% (n=41). A statistically significant difference according to tumour location was observed for weight (colon: 78±16.9, stomach: 62.9±14.3, esophagus, pancreas and liver or bile ducts: 65.1±10.8, p= 0.003), body mass index (colon: 29.4±1.1, stomach: 24.8±1.2, esophagus, pancreas and liver or bile ducts: 23.4±0.9, p<0.001) and weight loss (colon: -1.3±5.5, stomach:1.4±5.3, esophagus, pancreas and liver or bile ducts: 3.5±6.4, p=0.026). BIA analysis showed a statistically significant difference between free fat mass (colon: 53.0±12.8, stomach: 44.0±12.1, esophagus, pancreas and liver or bile ducts:45.7±10.7, p=0.048) and fat mass (colon: 30.0±2.3, stomach: 22.8±2.3, esophagus, pancreas and liver or bile ducts: 20.2±1.6, p=0.008) for disease site. A statistically significant difference between disease site was found for subcutaneous adipose tissue (colon: 224.9±119.0, stomach: 145.2±84.9, esophagus, pancreas and liver or bile ducts: 129.2±73.4, p=0.015) and skeletal muscle index (colon: 53.2±9.1, stomach: 43±9.1, esophagus, pancreas and liver or bile ducts: 44.6±7.5, p= 0.034) obtained from CT-scan image analysis. An increase of C-reactive protein (CRP) (OR:1.10, 95%CI[1.00-1.24], p=0.062), and age (OR:1.087,95%CI[1.01- 1.18],p=0.04) wasassociated with a higher risk of sarcopenia, whereas an increase in protein intake was associated to a reduced risk of sarcopenia (OR:0.98, 95%IC[0.96- 0.99],p=0.038). Conclusion: Age, protein intake and CRP were found to be independent predictors of sarcopenia.

Tese de doutoramento em Física, Especialidade de Física Tecnológica, apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra
O presente trabalho teve por objectivo avaliar, através de simulações em GEANT4, os parâmetros de desempenho de um tomógrafo de Tomografia por Emissão de Positrões (PET) com 2400 mm de comprimento do Campo de Visão Axial (AFOV), baseado em detectores do tipo Câmaras de Placas Resistivas (RPC). Para estabelecer uma base de comparação para esse estudo, investigou se a dependência da sensibilidade a coincidências verdadeiras de um tomógrafo baseado em detectores de BGO em função do ângulo polar de aceitação e do comprimento do AFOV, segundo as normas NEMA NU2 1994. O tomógrafo foi definido como um anel de tungsténio de modo a obter os pontos de entrada dos fotões, tendo-se usado factores de correcção para ter em conta a fracção de empacotamento e a eficiência de detecção em função da segmentação do tomógrafo GE Advance®. Concluíu se que a sensibilidade para eventos verdadeiros é dominada pelo ângulo sólido, aumentando significativamente com o comprimento do AFOV e com o ângulo polar de aceitação, enquanto a Fracção de Radiação Dispersa (SF), se revelou quase independente da geometria, dependendo no entanto do ângulo polar de aceitação. A sensibilidade para coincidências verdadeiras obtida para um AFOV de 2400 mm e plena aceitação no ângulo polar foi cerca de 100 vezes maior que a do tomógrafo GE Advance®. Complementarmente desenvolveu se um modelo analítico simples para a sensibilidade a coincidências verdadeiras que revelou um acordo razoável com os dados de simulação. De seguida fez-se um estudo semelhante para um tomógrafo baseado em detectores de RPC, tendo o mesmo sido definido de maneira análoga. As eficiências de detecção foram obtidas simulando uma pilha de 121 placas de vidro (400 µm de espessura) separadas por 120 camadas de gás (350 µm de espessura). Verificou se que a sensibilidade para coincidências verdadeiras seguia a mesma tendência apresentada pelo tomógrafo baseado em detectores de BGO, atingindo para os 2400 mm de AFOV e plena aceitação no ângulo polar uma sensibilidade cerca de 20 (5) vezes mais elevada do que no caso do tomógrafo GE Advance® usando um ganho de TOF de 4,4 (sem ganho de TOF), e uma SF de 46,4%, excluindo a dispersão no detector. Procedeu se então a simulações detalhadas com vista à optimização do detector RPC a usar num tomógrafo PET de forma paralelepipédica definido por quatro cabeças de detecção com um AFOV de 2400 mm. Cada cabeça de detecção contém uma pilha de 20 detectores RPC, cada um com dois módulos de detecção com 5 camadas de gás (350 µm de espessura) delimitados por 6 placas de vidro. Definiram se os materiais e as espessuras para as camadas isoladoras, os eléctrodos de alta tensão e os de recolha de sinal, tendo se obtido um espessura óptima de 200 µm para as placas de vidro para detecção de fotões de 511 keV, e uma fracção de eventos mal identificados de 32% para uma distância das Linhas de Resposta (LORs) ao ponto de aniquilação igual ou inferior a 2 mm. Estudou-se também a resolução espacial do referido tomógrafo com simulações detalhadas em GEANT4. Os dados de simulação foram processados por forma a ter em conta a electrónica de leitura dos protótipos de RPCs desenvolvidos para teste. As coincidências foram efectuadas recorrendo a um classificador de coincidências de janela temporal simples, aceitando se as LORs com ângulo polar igual ou inferior a 9º. Avaliou se a resolução especial de acordo com as recomendações da norma NEMA NU2 2001, mas considerando apenas uma fonte pontual com 1 µm de diâmetro localizada no centro de uma esfera de polymetil metacrilato com 2 mm de diâmetro, que foi posicionada no plano transaxial central, desviada 100 mm do eixo segundo as duas direcções do referido plano. A resolução espacial encontrada foi de 0,9, 1,4 e 2,1 mm, respectivamente, para um segmentação do detector de 0, 1 e 2 mm nas direcções transaxial e axial, e de 3,44 mm na direcção radial. Estudou se ainda a SF, as taxas de contagem e a Taxa de Contagem Equivalente de Ruído (NECR) do tomógrafo já descrito, seguindo as normas NEMA NU2 2001. Os dados de simulação foram processados de modo a ter em conta a electrónica de leitura do detector. O melhor esquema de processamento para optimizar o NECR consistiu em efectuar as coincidências recorrendo a um classificador de coincidências do tipo janela temporal múltipla, aceitação total no ângulo polar, rejeição das LORs cujo o ponto reconstruído directamente por TOF cai fora de uma região de interesse com 2 cm de margem relativamente às dimensões do fantoma, e aceitando todos os possíveis pares de coincidências, incluindo todas as combinação possíveis retiradas das coincidências múltiplas. Considerando um tempo morto para a leitura em posição de 3.0 µs e para o fantoma NEMA NU2 2001, obteve se uma SF de 51.8% e um pico de NECR de 167 kcps a ~7.6 kBq/cm3. Para um fantoma similar mas estendido axialmente até aos1800 mm, a SF obtida foi de 53.7% e o pico de NECR de ~164 kcps a ~3.0 kBq/cm3.

Doutoramento em Motricidade Humana, especialidade de Saúde e Condição Física
The purpose of the present Thesis was to analyze thigh composition through body composition methods and alterations research areas and its associations with cardiorespiratory fitness (CRF) and physical activity (PA) in overweight and obese premenopausal women. Three studies were conducted within the PESO program (Promotion of Execise and Health in Obesity), a behaviourally-based intervention with a strong emphasis on PA and nutrition. Study I developed and validated predictive equations for thigh composition assessment, using computed tomography (CT) as the reference method and with dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) and anthropometry indicators as prediction models. Study II aimed the cross-sectional analysis of the associations between CRF and daily PA with thigh composition volumes determined by CT. In Study III a longitudinal approach allowed the investigation of the effects of a weight-loss intervention on thigh composition, CRF, and daily PA. Key results show that: a) prediction equations for the different thigh components may be useful in different settings where body composition may be critical and need to be followed longitudinally, such as in wasting illnesses; b) women with higher levels of CRF presented greater thigh skeletal muscle mass, independently from their PA level; c) greater low intensity PA was associated with lower thigh subcutaneous adipose tissue; d) maximal oxygen consumption level is associated with different thigh composition phenotypes; e) a 16-month weight-loss intervention positively impacted thigh low density SM tissue area, along with a decrease in low density SM quality and increases in CRF, and daily PA, suggesting the occurrence of the athlete’s paradox in overweight and obese premenopausal women; f) beneficial changes were observed from 0-16 months in body composition determined by CT, DXA and anthropometry indicators simultaneously with improvements in CRF and in habitual PA.
O objectivo da presente Tese foi analisar a composição da coxa através das áreas de investigação dos métodos e das alterações da composição corporal, estudando, também, as suas associações com a aptidão cardiorrespiratória (ACR) e com a actividade física (AF), em mulheres pré-menopáusicas com excesso de peso e obesas. Foram realizados três estudos no âmbito do programa PESO (Promoção do Exercício e Saúde na Obesidade) - uma intervenção comportamental com grande ênfase na AF e na nutrição. No Estudo I procedeu-se ao desenvolvimento e validação de equações preditivas para a estimação da composição da coxa, utilizando como método de referência a tomografia axial computorizada (TAC), enquanto a densitometria radiológica de dupla energia (DXA) e a antropometria foram utilizadas como modelos preditivos. O Estudo II teve como objectivo investigar transversalmente as associações entre a ACR e a AF diária com os volumes da composição da coxa determinados pela TAC. O Estudo III recorreu a uma abordagem longitudinal para investigar os efeitos de uma intervenção de perda de peso na composição da coxa, ACR e AF diária. Os principais resultados demonstraram que: a) as equações preditivas para as diversas componentes da coxa podem ser úteis em diferentes contextos, nos quais a composição corporal possa ser crítica e necessite de ser monitorizada longitudinalmente; b) mulheres com níveis de ACR mais elevados apresentam maior massa muscular na coxa, independentemente do seu nível de AF; c) maiores níveis de prática de AF de intensidade leve estão associados a uma menor acumulação de tecido adiposo subcutâneo na coxa; d) o nível de utilização máxima de oxigénio encontra-se associado a diferentes fenótipos da composição da coxa; e) uma intervenção de perda de pesa com a duração de 16 meses promoveu o aumento da área de tecido muscular de baixa densidade, simultaneamente com a redução da qualidade desse mesmo tecido, bem como incrementos da ACR e da AF diária, sugerindo a x ocorrência do paradoxo do atleta em mulheres pré-menopáusicas com excesso de peso e obesas; f) dos 0-16 meses verificaram-se modificações benéficas na composição corporal determinada pela TAC, DXA e antropometria, simultaneamente com melhorias na ACR e na AF habitual.