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Análise da dinâmica de processos fisiológicos baseada em tomografia por pósitrons

Resumo

A visualização e a medição de fenômenos físicos, químicos e biológicos desempenham um papel fundamental na compreensão dos mecanismos e na previsão dos seus efeitos. Na Medicina, o advento do PET (Positron Emission Tomography) possibilitou observar a distribuição espacial e temporal de marcadores fisiológicos e funcionais, permitindo avaliação quantitativa e não-invasiva de processos fisiológicos. Estes marcadores podem indicar desde o funcionamento anômalo de órgãos até a bioquímica no metabolismo celular. Ainda há inúmeros mecanismos fisiológicos que são desconhecidos ou pouco esclarecidos, e o PET é uma importantíssima ferramenta para investigar hipóteses e modelos de fenômenos biológicos, inclusive na interação com fármacos e na efetividade das diferentes terapias. No entanto, há uma carência muito grande em relação a técnicas e ferramentas computacionais que permitam avaliar e estudar a dinâmica de processos a partir de imagens tridimensionais de PET. O objetivo principal deste projeto é a pesquisa e desenvolvimento de métodos para a análise da dinâmica de processos fisiológicos baseado em PET. Em especial, a análise do volume de estruturas de interesse (miócitos) ao longo do tempo e a quantificação da dinâmica de transporte e de metabolismo de radiofármacos. A quantidade de miócitos viáveis é importante na pesquisa com células-tronco em Cardiologia, enquanto que a análise da dinâmica fornece informações preciosas sobre a perfusão e o consumo das substâncias pelos tecidos. Objetiva-se também aprimorar os métodos de reconstrução tomográfica em PET/CT, bem como implementar métodos de segmentação tridimensional que são básicos para a quantificação volumétrica. A relevância deste trabalho consiste em auxiliar no desenvolvimento de novas terapias e remédios, não somente no acompanhamento das terapias, mas para elucidar o mecanismo envolvido nas diferentes patologias. As quantificações são também importantes para avaliar a sensibilidade e a eficiência das diferentes abordagens terapêuticas, como por exemplo, aquelas baseadas em células-tronco. O InCor participa da rede nacional de pesquisa de células-tronco, em especial em Cardiologia, na avaliação em cardiomiopatias e coronariopatias. O PET é uma ferramenta que poderá medir possíveis efeitos da terapia celular como a geração de novos miócitos. Pretendemos contribuir com novos métodos e modelos para quantificar os fenômenos fisiológicos. As metodologias e os programas computacionais desenvolvidos serão aplicáveis tanto em micro-PET/CT quanto nos equipamentos convencionais PET/CT e PET. (AU)

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