Carlos Ernesto Garrido Salmon.

A popularização da internet e das mídias sociais na sociedade brasileira proporcionaram
que a maioria das pessoas possam ter acesso às mais diversas informações digitais de
maneira muito mais rápida e prática. A Universidade de São Paulo, protagonista em
pesquisa e inovação cientifica do país, deve divulgar e informar suas atividades de pesquisa
usando os mais novos e efetivos meios de divulgação para a sociedade que a sustenta.
Olhando por esta perspectiva, este projeto busca relatar, divulgar e informar a população
tanto interna como externa à USP a respeito das atividades de pesquisa realizadas na
Faculdade de Filosofia Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP), em coordenação
com a Comissão de Pesquisa desta unidade. Esta divulgação seria feita através de textos,
notícias e entrevistas a serem postados em diversos canais de comunicação digital (Sitio
web da instituição, Instagram, YouTube e Facebook), onde assuntos como divulgação e
informação cientifica podem ser facilmente procurados e divulgados.

É inegável a importância do papel da divulgação científica na sociedade, como se pode notar a partir de diversos impactos positivos no seu desenvolvimento. Observando que conteúdos de ciência e tecnologia têm sido cada vez mais consumidos através da internet e redes sociais, é essencial que a difusão de conhecimento científico se adapte gradualmente a tais meios. O objetivo desse projeto é fazer com que uma área de estudo tão relevante como a Física Médica tenha sua parte de contribuição nesse processo. Buscamos implementar, portanto, técnicas virtuais de divulgação com a utilização de vídeos e textos produzidos de forma lúdica e atraente, mas sem perder a essência da informação e da mensagem educacional. As tarefas de produção de conteúdo e organização técnica dos materiais a serem produzidos serão distribuídas entre dois bolsistas, que serão responsáveis por divulgar seu material amplamente, de maneira a aumentar gradualmente a audiência do público alvo, sendo este, alunos de ensino médio e a sociedade em geral, buscando proporcionar uma visibilidade maior ao curso e à Universidade de São Paulo e aproximar o público leigo do conhecimento científico, que no Brasil, está fundamentalmente associado às universidades públicas.

O Circo da Física é um projeto de extensão criado em 2002 no departamento de Física da FFCLRP
para divulgar e disseminar conhecimentos de Física através de experimentos simples, organizados
dentro de uma peça teatral cujos atores são os alunos de graduação do curso de Bacharelado em
Física Médica. Até o presente momento, mais de 10 edições da peça foram realizadas, atingindo
mais de 1000 alunos do Ensino Fundamental e Médio no decorrer dos anos. Esta peça de duração
aproximada de 90 minutos e com a participação de mais de 10 atores atuando no palco e mais de
15 atuando por trás das cortinas em média é atualizada a cada ano, exigindo um grande volume
de atividades de planejamento, organização e execução. Além de contribuir com a disseminação
dos conhecimentos da Física, o Circo procura divulgar nosso curso de Bacharelado de Física
Médica e ainda possibilita aos estudantes de graduação ter novas experiências na área das Artes,
mesmo que de forma amadora e divertida.

Os pontos de ônibus no campus resultam lugares apropriados para a divulgação de materiais de leitura em geral, visto que existe uma
confluência razoável de público e neles muitas vezes o tempo de espera pode ser prolongado. Neste projeto procuramos divulgar material de
leitura sobre ciência e cultura nos principais pontos de ônibus do campus da USP de Ribeirão Preto. Uma iniciativa similar existe na UFMG, mas
nesse caso um material mais orientado para a leitura geral é distribuído nos ônibus. No campus de Ribeirão Preto contamos com
aproximadamente 28 pontos de ônibus, 12 deles com grande circulação de pessoas (ao menos 3 linhas regulares de ônibus interurbanos, alem
do circular da USP). Nesta proposta pretendemos no material divulgado cobrir 3 áreas temáticas: Ciências, Artes e Letras, Tópicos regionais. O
material divulgado serão revistas e folhetos livremente expostas em suportes padronizados adequados. Este material de divulgação será
fornecido pela biblioteca central do campus, proveniente de doações, sem custo adicional. Grande parte deste material fica sem utilização na
biblioteca. Adicionalmente poderá ser divulgado material temporário ou permanente da prefeitura dirigido aos usuários do campus. Os suportes
deverão ser construídos e fixados em local apropriado para o material estar protegidos dos efeitos do sol, da chuva e da intempérie. Visando
reduzir os possíveis danos ao meio ambiente, nos suportes estará escrita uma frase que sugira não jogar no chão o material disponível. A
autorização da instalação dos mesmos será ainda definida com a prefeitura do campus da USP-RP. Neste projeto propomos duas variantes
para a fixação deste material, dependendo da autorização da prefeitura: uma mais simples com coletores de acrílico fixados na coluna dos
pontos ou com um suporte metálico fixado no chão para sustentar estes coletores.

Imagens médicas são um avanço tecnológico que permitiu um aumento na qualidade dos diagnósticos, assim como no rastreio para prevenção e no acompanhamento dos tratamentos. A quantificação dessas imagens, ou seja, a caracterização da condição dos tecidos e sistemas biológicos a partir de parâmetros numéricos proporcionou outro salto de qualidade na área de biologia e saúde. Atualmente, a chegada de Inteligência Artificial (IA) evidencia outro ganho de qualidade em todos os campos do conhecimento. Por outro lado, ainda há muito a fazer na compreensão de fenômenos de interação das radiações com o tecido biológico. Essa compreensão permite que se estudem doses de radiação para diagnóstico e para tratamento que, por sua vez, viabilizam a elaboração de protocolos para exames e para tratamento, dentro das condições de segurança biológica. Esse projeto pretende contribuir nessa linha, estudando a interação de ondas ultrassônicas e de ressonância magnética em aplicações biomédicas. O projeto é composto por três temas que têm uma área de intercessão com um grande potencial de interação. Os temas são: (i) Ablação térmica por ultrassom de alta intensidade (HIFU - High Intensity Focused Ultrasound), cujo objetivo é estudar a ablação térmica gerada por aplicações de HITU/HIFU (High Intensity Therapeutic Ultrasound/High Intensity Focused Ultrasound) produzida em phantoms ultrassônicos e em amostras de tecido biológico ex-vivo (musculo esquelético e neural) e avaliada por elastografia ultrassônica e por imagens por ressonância magnética IRM. A ideia básica é estabelecer protocolos de aplicação de doses, sabendo quais suas consequências na região que sofreu ablação. (ii) Estimação de propriedades viscoelásticasem tecidos musculoesqueléticos. Visa o desenvolvimento de técnicas de ultrassom para estimar as propriedades viscoelásticas dos tecidos musculoesqueléticos, inicialmente a partir de phantoms. O tema tem potencial para aplicação em crianças com paralisia cerebral, com o objetivo de aprimorar as metas terapêuticas na reabilitação física. (iii) Técnicas de processamento de imagens por ressonância magnética (IRM), para caracterização das condições do sistema neural, tais como envelhecimento e doença neurodegenerativa. O grande núcleo comum consiste no desenvolvimento e caracterização de corpos de prova (phantoms) e tecidos biológicos ex-vivo que possam ser usados para aplicação de HIFU e as lesões serem caracterizadas por elastografia ultrassônica e por IRM. Esse tema visa o desenvolvimento e otimização de novos métodos de IA para o processamento e análise de técnicas quantitativas de IRM para a obtenção de marcadores de condições do sistema nervoso como o envelhecimento saudável e doença neurodegenerativa. Visa também estimar com precisão a distribuição espacial do efeito do ultrassom focalizado de alta intensidade em phantoms. Considerando que os efeitos esperados são uma diminuição do conteúdo de água e uma redução da elasticidade, ambos efeitos afetam as propriedades de relaxação magnética nuclear quantificável pela RM. Desta forma, mapas de relaxação nuclear devem refletir sobre a distribuição espacial da dose de ultrassom depositada no material.

As ferramentas de educação online já eram uma realidade no ensino superior mundial e, em 2020, essa realidade ficou evidente para a maioria dos docentes da Universidade de São Paulo. Neste consórcio, propomos aprimorar a forma de ministrar 16 disciplinas existentes em 4 diferentes cursos de graduação de áreas afins e de diferentes unidades em um modelo híbrido de ensino presencial e remoto. A partir de ofertas de vagas remotas, nessas disciplinas, para os alunos dos cursos de Física Médica, Informática Biomédica, Ciências Físicas e Biomoleculares e Engenharia Elétrica (ênfase Eletrônica), procuramos criar e fortalecer a interação acadêmica entre cursos de graduação de Exatas envolvendo áreas aplicadas à Medicina e à Biologia da Universidade de São Paulo.

A inteligência humana é comumente entendida como a capacidade de adquirir novos conhecimentos ou habilidades, o que pode ser útil na resolução de problemas cognitivos e na adaptação a novas situações. Este projeto desenvolverá e aplicará novas medidas baseadas na teoria da informação e dos métodos de aprendizado de maquina de última geração para prever a inteligência humana a partir dos resultados da conectividade cerebral. Ele abordará os desafios existentes no que se refere à estimativa da conectividade funcional do cérebro a partir dos dados de fMRI no estado de repouso e a conectividade estrutural do cérebro a partir dos dados do tensor de difussão (DT-MRI), além de parâmetros de rede e resultados morfométricos. Deveram ser usados testes bem estabelecidos da inteligência humana para o estudo de previsão. Tanto a equipe brasileira quanto a iraniana usarão dados internacionais e locais previamente adquiridos, além de coletar dados adicionais. Os pesquisadores especialistas do Irã e do Brasil vão colaborar neste projeto para complementar um ao outro e aumentar seu desempenho. Os resultados do estudo também devem ser benéficos para todos os projetos que lidam com a inteligência humana em sujeitos saudaveis e doentes, bem como o crescimento e o envelhecimento. O projeto também deverá produzir dados que serão disponibilizados posteriormente e gerar módulos de software com os novos desenvolvimentos técnicos.

Hoje em dia, a conectividade de várias regiões do cérebro é amplamente reconhecida e estudada. Esta conectividade cerebral pode ser funcional ou estrutural, dependendo das técnicas envolvidas, e desempenha um papel crucial na determinação das propriedades funcionais dos sistemas neuronais. O intervalo destas conectividades medidas no domínio frequência é de aproximadamente 0,01-0,08 Hz. A Espectroscopia de Ressonância Magnética (MRS) é uma ferramenta poderosa para estudos bioquímicos in vivo de vários metabólitos. In vivo, foram detectadas variações metabólicas numa região específica do cérebro com a MRS durante tarefas visuais. Estudos de PET com glicose sugerem correlações metabólicas temporais entre as áreas cerebrais remotas, porém estes achados são restritos ao metabolismo energético pela via glicolitica. Para adquirir dados de espectroscopia de diversas áreas cerebrais é necessário tempo, o que compromete os estudos de conectividade metabólica não reportados até o momento. O objetivo deste projeto é detectar e quantificar qualquer conectividade metabólica em estado de repouso e tarefas envolvendo áreas primárias (visual ou motora). Para aumentar a resolução temporal dos espectros será utilizado o sinal de ressonância magnética de vários elementos receptores de forma independente.

Algumas doenças neurodegenerativas têmsido associadas comumaumento na concentração de metais emregiões dos núcleos da base a partir de estudos postmortem. Dessa forma, métodos não invasivos in vivo para quantificar esses metais e seus estados iônicos se tornamnecessários para umestudo fisiológico da
progressão dessas doenças. Mapas quantitativos deRessonância Magnética têmsido propostos na literatura como novas abordagens no estudo de tais doenças por
fornecereminformações quantitativas do cérebro.AtécnicaQSM(Quantitative Susceptibility Mapping), especificamente, mostra grande potencial no estudo in vivo por
ser capaz de diferenciar sujeitos saudáveis de pacientes. Porém, as origens moleculares do mecanismo de contraste naQSMnão têmsido totalmente elucidadas.A
técnica espectroscópica EPR(Electron Paramagnetic Resonance) possibilita uma análise mais aprofundada do conteúdo de íons paramagnéticos emestruturas do
cérebro (post-mortem), emespecial sobre a molécula de ferritina. Nossos estudos preliminares comrelativamente poucas amostras e emequipamento de 3Tmostram
altas correlações entre os valores de susceptibilidade e o conteúdo do íon Fe3+sob a forma de ferrihidrita nucleada na ferritina. No entanto, estudos commaior número
de amostras e emequipamento de campo mais alto são necessários para uma certeira validação in vitro. Neste projeto é proposta a combinação das técnicas deQSMe
EPRprocurando obter uma maior informação a respeito do conteúdo de metais no cérebro bemcomo ummaior entendimento do contraste subjacente ao mapa obtido no
QSM.

Nosso cérebro é reconhecido como uma rede complexa de mundo pequeno com alta eficiência global e local. Esta organização é preservada em diferentes escalas, tipos de medidas e para redes estruturais e funcionais. Neste projeto propomos o uso de diferentes modalidades de imagens por Ressonância Magnética (funcional, difusão, anatômica) para o estudo da atividade espontânea do cérebro adulto normal como uma de rede conexões estruturais e funcionais.

Géis poliméricos dosimetricos permitem obter imagens tridimensionais de distribuição de dose em radioterapia. Na interação destes géis com a radiação ionizante acontece um processo de polimerização que pode ser avaliado por diversas técnicas físicas. Neste trabalho é proposta a Imagem de Ressonância Magnética como ferramenta de visualização da distribuição de dose absorvida. A variável a ser determinada será a taxa do tempo de relaxação magnética nuclear spin-spin. A partir da otimização do processo de obtenção propomos um aumento na eficiência destes dosímetros visando sua aplicação em tratamentos radioterapêuticos de alta precisão.

O objetivo geral deste projeto é criar dentro da Universidade Federal de Sergipe, junto ao
Departamento de Física, uma nova linha de pesquisa: o processamento de neuroimagens.
Esta linha compreende a quantificação de parâmetros estruturais e funcionais a partir de
imagens de Ressonância Magnética e Tomografia de Raios X, a fim de definir
procedimentos de quantificação viáveis e reprodutíveis para seu uso no ambiente científico
e/ou clínico.
Objetivos especificos:
Determinação da concentração dos principais metabólitos cerebrais detectáveis por RM de
prótons em pacientes com demência.
Determinação da concentração dos principais metabólitos detectáveis por RM de fósforo em
voluntários sadios e em pacientes com lesões musculares.
Elaboração de ferramenta para o calculo e visualização de mapas de taxa de transferência
de magnetização nuclear entre água livre e água ligada e de tempos de relaxação nuclear
spin-rede (T1) e spin.
Volumetria de estruturas cerebrais normais (líquor, matéria branca e cinzenta, amígdalas,
hipófise, hipocampos, estruturas ósseas, etc) e/ou lesões (tumores, regiões isquêmicas).

Estudo mediante 1H-MRS dos danos cerebrais em pacientes com TLE, com vistas a entender a dinâmica da sua propagação e difusão pelo cérebro (intra e extra-temporais). Estes danos serão correlacionados com variáveis como freqüência de crises, tipo de tratamento e evolução pós-cirúrgica.

Neste trabalho propomos a quantificação da concentração de NAA e Cr relativa à água interna e a quantificação do Glu para ambas serem usadas como medida da disfunção neuronal e outras alterações metabólicas. Estas concentrações serão determinadas tanto em estruturas temporais, onde está o foco da crise, como em estruturas extra-temporais e serão correlacionadas com outras variáveis como: a freqüência de crises, o tipo de tratamento e a evolução pós-cirúrgica.

Neste projeto propomos o desenvolvimento de um conjunto de bobinas de gradiente de campo magnético integrado a uma bobina de RF adequados à anatomia do crâneo. As distribuições de corrente do conjunto de bobinas de gradiente deverão ser geradas pelos métodos de Target Field e Simulated Annealing, já testados e aprimorados em nosso laboratório. Este conjunto deverá gerar os pulsos de gradientes necessários à implementação de metodologias de aquisição rápida de imagens, que serão utilizadas no estudo de anatomias específicas como a Articulação Temporo-Mandibular (Temporo-Mandibular Joint, TMJ), e de Angiografia do crâneo pelo método de tempo ao vôo (Time Of Flight, TOF).

Desenvolvimento de transdutores de RF específicos para obter imagens de RM das regiões das mamas e das manos com os tomógrafos GiroImag.

Desenvolvimento de transdutores de RF para equipamentos de IRM de baixos campos

Projeto dedicado ao desenho, construção e instalação de tomógrafos de Ressonância Magnética de baixo campo (<0.15 T).