Aneurismas são dilatações permanentes iguais ou superiores a 50% do diâmetro original de uma artéria ou do diâmetro proximal da mesma, de acordo com consenso publicado pela Sociedade de Cirurgia Vascular da América do Norte e Sociedade Internacional de Cirurgia Cardiovascular em 1991 (Vliet e Boll, 1997). Aneurisma de aorta é uma doença vascular que afeta mais de 5% da população masculina com mais de 55 anos de idade (How et al., 2005). Desde 1991 um novo método vem sendo utilizado como tratamento deste quadro clínico. Este novo método é considerado menos invasivo e com menor comorbidade, uma vez que se trata da instalação de uma endoprótese por meio de catéter através da artéria femoral. Neste trabalho, será verificado o escoamento através de três aneurismas de aorta abdominal (AAA) e das endopróteses indicadas para o tratamento de cada um dos aneurismas. Foram feitas simulações computacionais afim de se obter as pressões, as velocidades do escoamento sanguíneo e as tensões de cisalhamento na parede das geometrias, usando pulsos de pressão e velocidade fisiológico de um individuo adulto, normotenso, em repouso. No modelo de escoamento simulado, foi adotado o sangue como fluido Newtoniano, incompressível e homogêneo. Foi usado um modelo de turbulência K-, com interpolador upwind de 2ª ordem e tratamento de parede nas geometrias, para que se fosse possível obter resultados satisfatórios (das camadas próximas à parede, e de todos os vórtices). Os resultados obtidos no trabalho foram satisfatórios, uma vez que eles expressaram de forma realista o comportamento do escoamento sanguíneo pelos aneurismas e endopróteses. Foi possível justificar com esse trabalho a instalação de endopróteses em pacientes, quando necessário, com o objetivo de diminuir significativamente a degradação do vaso, causando a ruptura do aneurisma. / Aneurisms are permanently dilatation higher than 50% of the original diameter of an artery or of the proximal diameter of them, according to the published consensus of the Vascular Surgery Society of North America and International Society of Cardiovascular Surgery on 1991 (Vliet and Boll, 1997). Aortas Aneurism is a vascular disease that affects more than 5% of the male population, with more than 55 years old (How et al, 2005). Since 1991, a new method is used in the treatment of these diseases. This new method is less invasive and has less comorbidity. This method is provided by the installation of an endoprosthesis through the catheter through the femoral artery. In this work, the flow will be verified through three abdominal aortic aneurysms (AAA) and the endoprosthesis indicated for the treatment of each of the aneurysms. Computational simulations were made in order to obtain the pressures, velocities of the blood flow and the shear stresses on the wall of geometries, using a pulse pressure and velocity of an individual physiological adult normotensive at rest. For the fluid simulations, it was adopted the blood as Newtonian fluid, incompressible and homogeneous. In simulations, it was used a K- model of turbulence, with 2nd order upwind interpolator and wall geometry treatment in order to obtain satisfied results (on the layers near the walls, and all the vortices). The results obtained in this work were satisfied, once they expressed the realistic behavior of the blood flow through the aneurysm and the endoprosthesis. It was possible to justify with this work the installation of an endoprosthesis inside patients, when it is necessary, in order to decrease significantly the vessels degradation, causing the aneurysm rupture.

Introdução. A morbi-mortalidade durante e após anestesia para aneurismectomia de aorta abdominal é alta, pois esta doença acomete pacientes após a sétima década de vida e que possuem várias doenças concomitantes. Objetivos. Analisar e discutir as condutas anestésicas utilizadas nos períodos pré e intra-operatório no Serviço de Anestesiologia do HCFMRP-USP. Casuística e Método. Foram analisados os prontuários de 104 pacientes submetidos à aneurismectomia de aorta no tocante às condutas utilizadas pelos anestesiologistas para a condução destes casos. Resultados. Apenas um paciente possuía menos de 40 anos de idade, 76,80% estavam na sétima ou oitava década de vida e 88,46% eram do sexo masculino. A hipertensão arterial acometeu 70,19% dos pacientes e 26,92% possuíam coronariopatia. Pacientes com obesidade foram a minoria (26,92%). O ecocardiograma pré-operatório demonstrou que a grande maioria dos pacientes apresentava função ventricular normal. A cirurgia foi realizada em regime de urgência em 7,69% dos casos. A anestesia geral exclusiva foi realizada em 17 pacientes e associada com a peridural em 57 pacientes, com a raquianestesia em 11 e com a raqui-peri combinadas em 19. O tempo cirúrgico variou de 120 a 510 minutos enquanto que o tempo de clampeamento aórtico variou de 30 a 165 minutos. Houve um óbito no período intra-operatório e a causa foi choque hipovolêmico e 10 óbitos até o vigésimo dia pós-operatório. Sessenta e seis pacientes receberam concentrado de papa de hemácias durante o período intra-operatório, mas só em 43,27% desses casos a indicação esteve suportada por exame laboratorial. Oitenta pacientes foram extubados ainda na sala de cirurgia, enquanto que os demais (23) permaneceram intubados no período pós-operatório e 19 necessitaram de suporte ventilatório que teve tempo que variou de 3 a 96 horas com média de 42,31 horas. Apenas quatro pacientes fizeram pós-operatório imediato no Centro de Terapia Intensiva enquanto que os demais permaneceram na Sala de Recuperação Pós-Anestésica. Conclusão. Não existe um protocolo único para a realização de anestesia para aneurismectomia de aorta no HCFMRP-USP e a técnica anestésica utilizada não influenciou o morbi-mortalidade. / Introduction. The morbidity and mortality during and after anesthesia for aneurysmectomy of the abdominal aorta are high since this disease affects patients after the seventh decade of life who have several concomitant diseases. Objectives. To analyze and discuss the anesthetic conducts used during the preoperative and intra-operative periods at the Service of Anesthesiology of HCFMRP-USP. Cases and Method. The medical records of 104 patients submitted to aneurysmectomy of the aorta were analyzed regarding the conducts used by the anesthesiologists for the management of these cases. Results. Only one patient was less than 40 years old, 76.80% were in he seventh or eighth decade of life, and 88.46% were male. Arterial hypertension was present in 70.19% of the patients and 26.92% had coronary artery disease. Obese patients were a minority (26.92%). The preoperative echocardiogram demonstrated that most patients had normal ventricular function. Surgery was performed on an emergency basis in 7.69% of cases. Seventeen patients received exclusive general anesthesia, while general anesthesia was associated with peridural anesthesia in 57, with rachi-anesthesia in 11 and with combined rachi-peridural anesthesia in 19. Surgical time ranged from 120 to 510 minutes and time of aortic clamping ranged from 30 to 165 minutes. One death occurred intra-operatively due to hypovolemic shock and 10 patients died up to the 20th postoperative day. Sixty-six patients received a red blood cell concentrate intra-operatively, but this indication was supported by a laboratory exam in only 43.27% of these cases. Eighty patients were extubated while still in the operating room while the remaining 23 continued to be intubated during the postoperative period and 19 required ventilatory support lasting 3 to 96 hours (mean duration: 42.31 hours). Only four patients spent the immediate postoperative period in the Intensive Care Unit, while the remaining ones stayed in the Post-Anesthesia Recovery Room. Conclusion. There is no single protocol for the application of anesthesia for aneurysmectomy of the aorta at HCFMRP-USP and the anesthetic technique used did not influence morbidity-mortality.

Introdução. A morbi-mortalidade durante e após anestesia para aneurismectomia de aorta abdominal é alta, pois esta doença acomete pacientes após a sétima década de vida e que possuem várias doenças concomitantes. Objetivos. Analisar e discutir as condutas anestésicas utilizadas nos períodos pré e intra-operatório no Serviço de Anestesiologia do HCFMRP-USP. Casuística e Método. Foram analisados os prontuários de 104 pacientes submetidos à aneurismectomia de aorta no tocante às condutas utilizadas pelos anestesiologistas para a condução destes casos. Resultados. Apenas um paciente possuía menos de 40 anos de idade, 76,80% estavam na sétima ou oitava década de vida e 88,46% eram do sexo masculino. A hipertensão arterial acometeu 70,19% dos pacientes e 26,92% possuíam coronariopatia. Pacientes com obesidade foram a minoria (26,92%). O ecocardiograma pré-operatório demonstrou que a grande maioria dos pacientes apresentava função ventricular normal. A cirurgia foi realizada em regime de urgência em 7,69% dos casos. A anestesia geral exclusiva foi realizada em 17 pacientes e associada com a peridural em 57 pacientes, com a raquianestesia em 11 e com a raqui-peri combinadas em 19. O tempo cirúrgico variou de 120 a 510 minutos enquanto que o tempo de clampeamento aórtico variou de 30 a 165 minutos. Houve um óbito no período intra-operatório e a causa foi choque hipovolêmico e 10 óbitos até o vigésimo dia pós-operatório. Sessenta e seis pacientes receberam concentrado de papa de hemácias durante o período intra-operatório, mas só em 43,27% desses casos a indicação esteve suportada por exame laboratorial. Oitenta pacientes foram extubados ainda na sala de cirurgia, enquanto que os demais (23) permaneceram intubados no período pós-operatório e 19 necessitaram de suporte ventilatório que teve tempo que variou de 3 a 96 horas com média de 42,31 horas. Apenas quatro pacientes fizeram pós-operatório imediato no Centro de Terapia Intensiva enquanto que os demais permaneceram na Sala de Recuperação Pós-Anestésica. Conclusão. Não existe um protocolo único para a realização de anestesia para aneurismectomia de aorta no HCFMRP-USP e a técnica anestésica utilizada não influenciou o morbi-mortalidade. / Introduction. The morbidity and mortality during and after anesthesia for aneurysmectomy of the abdominal aorta are high since this disease affects patients after the seventh decade of life who have several concomitant diseases. Objectives. To analyze and discuss the anesthetic conducts used during the preoperative and intra-operative periods at the Service of Anesthesiology of HCFMRP-USP. Cases and Method. The medical records of 104 patients submitted to aneurysmectomy of the aorta were analyzed regarding the conducts used by the anesthesiologists for the management of these cases. Results. Only one patient was less than 40 years old, 76.80% were in he seventh or eighth decade of life, and 88.46% were male. Arterial hypertension was present in 70.19% of the patients and 26.92% had coronary artery disease. Obese patients were a minority (26.92%). The preoperative echocardiogram demonstrated that most patients had normal ventricular function. Surgery was performed on an emergency basis in 7.69% of cases. Seventeen patients received exclusive general anesthesia, while general anesthesia was associated with peridural anesthesia in 57, with rachi-anesthesia in 11 and with combined rachi-peridural anesthesia in 19. Surgical time ranged from 120 to 510 minutes and time of aortic clamping ranged from 30 to 165 minutes. One death occurred intra-operatively due to hypovolemic shock and 10 patients died up to the 20th postoperative day. Sixty-six patients received a red blood cell concentrate intra-operatively, but this indication was supported by a laboratory exam in only 43.27% of these cases. Eighty patients were extubated while still in the operating room while the remaining 23 continued to be intubated during the postoperative period and 19 required ventilatory support lasting 3 to 96 hours (mean duration: 42.31 hours). Only four patients spent the immediate postoperative period in the Intensive Care Unit, while the remaining ones stayed in the Post-Anesthesia Recovery Room. Conclusion. There is no single protocol for the application of anesthesia for aneurysmectomy of the aorta at HCFMRP-USP and the anesthetic technique used did not influence morbidity-mortality.

Apesar dos grandes avanços na medicina perioperatória, as operações vasculares ainda estão associadas a elevada morbi-mortalidade. A fisiopatologia dos eventos perioperatórios é complexa, envolvendo a instabilização de placas ateroscleróticas, o que não é contemplado nos algoritmos para estratificação de risco cardíaco perioperatório. Acreditamos que a identificação de características relacionadas à instabilização de placas incipientes, como alterações na reatividade vascular e maior atividade inflamatória, pode melhorar a acurácia da estimativa de risco e a análise do comportamento perioperatório destas características pode elucidar importantes mecanismos fisiopatológicos. Estudamos 100 pacientes com indicação de operação vascular e aferimos por meio de ultrassom-Doppler de artéria braquial, a hiperemia reativa (HR), marcador de função microvascular, e a dilatação mediada pelo fluxo (DMF), marcador de função endotelial, antes e após a operação. Analisamos também os níveis de proteina-C reativa ultra-sensível (PCR-us). A operação foi realizada em 96 pacientes e 27 deles apresentaram algum evento até o 30º dia pós-operatório: 4 óbitos cardíacos, 5 infartos agudos do miocárdio, 2 acidentes vasculares cerebrais isquêmicos, 2 elevações isoladas de troponina, 1 embolia de pulmão, 2 reoperações e 11 óbitos não cardíacos. Detectamos disfunção endotelial em 70% dos pacientes, mas não observamos nenhum padrão característico de comportamento perioperatório da DMF, ou associação significativa entre a mesma e os eventos. Observamos significativo aumento da PCR-us após a intervenção cirúrgica (0,5mg/dL x 3,01mg/dL, P=0,001), mas sem associação com eventos. Identificamos forte associação entre disfunção microvascular, representada pela menor velocidade de fluxo na artéria braquial durante a hiperemia reativa, e eventos: 81 cm/s + 20 x 95 cm/s + 28 ( P= 0,02). Concluímos que a identificação de disfunção microvascular no pré-operatório pode estratificar o risco de complicações perioperatórias e que embora não tenhamos observado piora da vasodilatação mediada pelo fluxo, não podemos afastar que haja piora da função endotelial no perioperatório. O aumento de PCR-us denota grande diátese inflamatória, que pode estar relacionada à disfunção endotelial. / Despite great advances in perioperative care, major vascular surgeries are still related to high morbidity and mortality. The pathophysiology of perioperative cardiac events is complex and comprehends atherosclerotic plaque instability, witch is not contemplated in the current algorithms for cardiac risk estimation. We hypothesized that the identification of characteristics related to predisposition for plaque instability, such as abnormalities in the vascular reactivity, is very promising and the characterization of this parameter`s behavior in the perioperative setting contributes to the better understanding of event\'s pathophysiology. We prospectively studied a cohort of 100 patients, candidates for elective major vascular surgery and assessed, by Doppler ultrasound in the brachial artery, reactive hyperemia(RH), a marker of microvascular function, and flow mediated dilation(FMD), a marker of endothelial function, before and after surgery. We also obtained C-reactive protein-high sensitive assay (CRP-hs) before and after surgery. Ninety six patients were submitted to the planned vascular surgery and 27 patients had an event up to the 30º postoperative day. We observed 4 cardiac deaths, 5 acute myocardial infarctions, 2 isolated troponin elevations, 2 ischemic strokes, 1 pulmonary embolism, 2 reoperations and 11 noncardiac deaths. Results: although there was no significant difference in the preoperative FMD between patients with and without events: 4.83% + 6.81 x 5.88% + 6.00 (p= .457), respectively, low RH response, measured as lower peak flow velocity in RH, was associated to events: 81 cm/s + 20 x 95 cm/s + 28 (p=0,02). There was no significant difference in the preoperative CRP-hs between groups (median: 0.51mg/dL (IQR 2.12) x 0.41mg/dL (IQR 0.59), p= .234). There was no significant difference between FMD before and after surgery but we detected an almost 6-fold increase in CRP-hs after surgery: 0.50mg/dL x 3.01mg/dL (p < .001), respectively. Our study demonstrated that microvascular dysfunction is closely related to perioperative events after major vascular surgery and is a better marker of perioperative risk than endothelial dysfunction, in specific conditions.

INTRODUÇÃO: O colo dos aneurismas da aorta abdominal infrarrenal é o principal local de interação entre a parede aórtica e as próteses utilizadas no seu tratamento, pela técnica aberta ou endovascular. A dilatação do colo no acompanhamento pósoperatório, levando a falhas no tratamento, demonstra a importância de um colo confiável para um reparo eficiente em longo prazo. OBJETIVOS: Determinar as propriedades biomecânicas e histológicas do colo do aneurisma da aorta abdominal infrarrenal, comparando os resultados com as propriedades da aorta suprarrenal e da parede anterior do aneurisma. MÉTODOS: Dezesseis aneurismas da aorta abdominal infrarrenal encontrados em necrópsia foram removidos e dissecados em laboratório. A anatomia original dos aneurismas foi restabelecida com o auxílio de um balão complacente inserido na luz dos espécimes, sendo que aneurismas com um colo mais curto que 10 mm foram excluídos. Fragmentos transversais similares da parede anterior do aneurisma, do colo e da aorta suprarrenal foram obtidos com o auxílio de um dispositivo de corte apropriado. Testes de tração uniaxiais destrutivos foram realizados para a obtenção das seguintes propriedades biomecânicas: tensão, estresse, energia de deformação e deformação no momento da falência, além da medida da espessura dos fragmentos. A análise histológica destes fragmentos consistiu na quantificação das fibras colágenas, elásticas e espessura da camada média. RESULTADOS: Em doze aneurismas rotos e quatro não rotos, a análise biomecânica dos fragmentos de tecido arterial não demonstrou diferenças estatisticamente significativas entre os valores médios das propriedades biomecânicas de falência (tensão, estresse, energia de deformação e deformação), assim como para a espessura nos três segmentos estudados. O percentual de colágeno para o colo foi significativamente menor que na parede dos aneurismas (p = 0,010) e não foi significativamente diferente da aorta suprarrenal (p = 0,155). A elastina apresentou percentual significativamente maior no colo (p < 0,001) e na aorta suprarrenal (p < 0,001) quando comparados aos aneurismas. Não houve diferença na quantificação da elastina entre o colo e o segmento suprarrenal (p = 0,457). A espessura da camada média não apresentou diferença estatística relevante entre as três regiões avaliadas (p = 0,660). CONCLUSÕES: Os resultados biomecânicos sugerem que o aneurisma da aorta infrarrenal, ao invés de uma processo localizado, seja resultado de um acometimento aórtico difuso. Tanto a resistência quanto a elasticidade do segmento aneurismático apresentam semelhanças quando comparados aos segmentos aórticos não dilatados. Na análise histológica, nota-se preservação da elastina nos segmentos aórticos não dilatados, enquanto há redução na parede aneurismática; além de maior deposição de colágeno nesta região / INTRODUCTION: The neck of the infrarenal abdominal aortic aneurysm is the principal site of interaction between the aortic wall and the devices used in the repair of these aneurysms, by open or endovascular technique. Postoperative aneurysm neck dilation leading to aneurysm exclusion failures demonstrates the importance of a reliable neck for the long-term efficient repair. OBJECTIVE: To access the biomechanical and histological properties of the infrarenal aortic aneurysm neck, comparing the results with the properties of the suprarenal aorta and the anterior wall of the aneurysm. METHODS: Sixteen infrarenal abdominal aortic aneurysms found in necropsies were removed and dissected in laboratory. The original anatomy of the aneurysms was restored with the aid of a compliant balloon inserted in the specimens lumen and aneurysms with a neck shorter than 10 mm were excluded. Similar transverse fragments from the anterior aneurysm wall, aneurysm neck, and suprarenal aorta were obtained with the aid of a cutting device. Uniaxial destructive tensile tests were performed to obtain the following biomechanical properties: tension, stress, strain energy and strain at the moment of fragment failure, and the thickness of the fragments. Histological analysis was performed with the quantification of collagen and elastin, and middle layer thickness in these three fragments. RESULTS: In twelve ruptured and four unruptured aneurysms, the biomechanical analysis of the fragments showed no statiscally signicant differences between the mean values of the biomechanical properties (tension, stress, strain energy and strain), as well as the thickness of the fragments in the three groups. The percentage of collagen in the neck was significantly lower than in the aneurysm wall (p = 0,010) and was not significantly different from the suprarenal aorta (p = 0,155). Higher percentage of elastin was present in the neck (p < 0,001) and in the suprarenal aorta (p < 0,001) when compared to aneurysms. There was no difference in the quantification of elastin between the neck and the suprarenal segment (p = 0,457). The middle layer thickness showed no significant statistical difference between the three evaluated regions (p = 0,660). CONCLUSIONS: Biomechanical results suggest that the infrarenal aortic aneurysm, rather than a localized process, is a result of diffuse aortic involvement. Both the resistance and elasticity of the aneurysmal segment have similarities when compared to non-dilated aortic segments. In the histological analysis, there is preservation of elastin in non-dilated aortic segments, while there is a reduction in the aneurysmal wall; and there is greater collagen deposition in the aneurysmatic region

INTRODUÇÃO: O objetivo deste estudo é determinar as propriedades biomecânicas e histológicas de fragmentos da parede anterior de aneurismas da aorta abdominal. MÉTODOS: Dos pacientes submetidos à correção cirúrgica aberta de aneurisma da aorta abdominal, foram removidos fragmentos da parede anterior do saco aneurismático, divididos em dois espécimes. Um, destinado à análise histológica, para a quantificação de fibras colágenas, elásticas, musculares lisas e grau de atividade inflamatória e outro, pareado, submetido a teste destrutivo uniaxial, obtendo-se características biomecânicas, como, força, tensão e estresse de falência do fragmento. As médias das variáveis paramétricas foram avaliadas com teste t-Student ou análise de variância. Quando significante, utilizou-se teste de Tukey para discriminar as diferenças. As distribuições das variáveis não paramétricas foram avaliadas com teste Mann-Whitney ou análise de Kruskal-Wallis. Quando significante, utilizou-se teste de Dunn para discriminar as diferenças. Os valores de p<0,05 foram considerados estatisticamente significantes. RESULTADOS: Foram considerados os resultados das análises de fragmentos de 90 indivíduos. Os valores médios encontrados para as propriedades biomecânicas relacionadas à resistência do tecido aórtico (falência) foram força = 4,98±2,22 N, tensão = 13,18±5,98 N/cm e estresse = 103,14±47,09 N/cm2. A deformação média dos fragmentos até a falência foi de 0,39±0,12. Os fragmentos dos aneurismas de diâmetros transversos máximos maiores ou iguais a 5,5 cm apresentaram valores médios de força, tensão e estresse de falência (5,32±2,07 N, 13,83±5,58 N/cm e 103,02 N/cm2) maiores que os fragmentos de aneurismas de diâmetros menores que 5,5 cm (4,1±2,41 N, 10,82±6,48 N/cm, 77,03 N/cm2), com significância estatística para os três parâmetros de resistência do material. Não foram identificadas diferenças entre os valores médios de deformação de falência entre estes grupos (0,41±0,12 x 0,37±0,14 p = 0,260), bem como entre os valores médios de espessura dos fragmentos (1,58±0,41 x 1,53±0,42 mm p = 0,662). Os valores percentuais médios na composição dos fragmentos foram para as fibras colágenas (coloração de tricrômico de Masson) de 44,34±0,48%, para as fibras colágenas (coloração de picrosirius) de 61,85±10,14%, para as fibras musculares lisas (imuno histoquímica/alfa actina) de 3,46±2,23% e para as fibras elásticas (coloração de Verhoeff) inferior a 1% (traços). Não foram identificadas diferenças entre o percentual destes elementos na composição de fragmentos provenientes da parede anterior de aneurismas de diâmetro transverso máximo >= 5,5 cm e < 5,5 cm. Foi caracterizada uma atividade inflamatória mais intensa nos fragmentos provenientes de aneurismas de diâmetro transverso máximo >= 5,5 cm quando comparados aos fragmentos provenientes de aneurismas de diâmetro transverso máximo < 5,5 cm (grau 3 - 70% x 28,6% p = 0,011). Comparando-se os aneurismas sintomáticos versus os assintomáticos não foram identificadas diferenças significativas para as propriedades biomecânicas de falência dos fragmentos (força = 5,32±2,36 x 4,65±2,05 N, p = 0,155; tensão = 14,08±6,11 x 12,81±5,77 N/cm, p = 0,154; estresse = 103,02 x 84,76 N/cm2, p = 0,144 e deformidade = 0,38±0,12 x 0,41±0,13, p = 0,287), assim como para a espessura (1,56±0,41 x 1,57±0,41 mm p = 0,848) e composição histológica (fibras colágenas 44,67±11,17 x 44,02±13,79 % p = 0,808; fibras musculares lisas 2,52 x 2,35 %, p = 0,751; fibras elásticas inferior a 1%). CONCLUSÃO: Os fragmentos provenientes da parede anterior do saco aneurismático de aneurismas maiores mostraram-se mais resistentes, não se identificando diferenças entre os fragmentos quanto à espessura e conteúdo da matriz protéica. A maior resistência dos fragmentos de aneurismas maiores provavelmente está relacionada à adaptação da parede para suportar maior grau de sobrecarga hemodinâmica à medida que o diâmetro aumenta. Neste estudo esta adaptação não foi revelada pela análise histológica realizada e demonstra a limitação do estudo de fragmentos isolados de aneurismas para estimar o risco de ruptura dos mesmos / INTRODUCTION: The objective of this study was to determine the biomechanical and histological properties of fragments isolated from the anterior wall of abdominal aortic aneurysms. METHODS: Fragments of the anterior aneurysm wall were excised from the aneurysmatic sac of patients who underwent open surgery for repair of abdominal aortic aneurysm and divided into two specimens. One specimen was sent for histological analysis for quantification of collagen fibers, elastic fibers, smooth muscle cells and degree of inflammatory activity and the other, by uniaxial testing, was used to assess biomechanical properties, such as force, tension, and stress at the time of failure of the material. The means of parametric variables were evaluated with Student\'s t test or analysis of variance. When significant, we used the Tukey test to discriminate differences. The distributions of non-parametric variables were evaluated with Mann- Whitney or Kruskal-Wallis test. When significant, we used Dunn\'s test to discriminate differences. A p-value of less than 0.05 was considered statistically significant. RESULTS: Anterior-wall fragments from a total of 90 patients were considered. The average values of biomechanical parameters related to the resistance of the aorta (failure) were as follows: strength, 4.98±2.22 N; tension, 13.18±5.98 N/cm; and stress 103.14±47.09 N/cm2. The average deformation of the fragments at the time of the failure was 0.39±0.12. Fragments of aortic aneurysm with a maximum transverse diameter larger or equal to 5.5 cm showed average values for strength, tension, and stress at the time of the failure of the material (5.32±2.07 N, 13.83±5.58 N/cm, and 103.02 N/cm2, respectively), which were higher than those of fragments of aneurysms with diameters less than 5.5 cm (4.1±2.41 N, 10.82±6.48 N/cm, 77.03 N/cm2, respectively). The differences in the 3 parameters were statistically significant. However, no differences were observed between the groups in relation to average failure deformation (0.41±0.12 × 0.37±0.14; p = 0.260) and thickness of the analyzed fragments (1.58±0.41 × 1.53±0.42 mm; p = 0.662). The average values of fiber compositions of the fragments were as follows: collagen fibers, 44.34±0.48% and 61.85±10.14% (assessed using Masson trichrome staining and picrosirius red staining, respectively); smooth muscle cells, 3.46±2.23% (immunohistochemistry/alpha-actin); and elastic fibers, less than 1% (traces) (Verhoeff-van Gieson staining). No differences in fiber percentages were observed in the fragments from aneurysms with a maximum transverse diameter >= 5.5 cm and < 5.5 cm. A more intense inflammatory activity was assessed in fragments from aneurysms with maximum transverse diameter >= 5.5 cm than in fragments from aneurysms with maximum transverse diameter < 5.5 cm (grade 3 - 70% × 28.6%; p = 0.011). Compared to asymptomatic aneurysms, fragments from symptomatic aneurysms showed no significant differences in the biomechanical properties at the time of the failure (strength, 5.32±2.36 × 4.65±2.05 N, p = 0.155; tension, 14.08±6.11 × 12.81±5.77 N/cm, p = 0,154; stress, 103.02 × 84.76 N/cm2, p = 0.144; and deformity, 0.38±0.12 × 0.41±0.13, p = 0.287), thickness of the fragments (1.56±0.41 × 1.57±0.41 mm, p = 0.848) and histological composition (collagen fibers, 44.67±11.17 × 44.02±13.79%, p = 0.808; smooth muscle fibers, 2.52 × 2.35%, p = 0.751; elastic fibers, <1%). CONCLUSION: Fragments of the anterior wall removed from the aneurysmatic sac of large aneurysms appeared to be more resistant than those from small aneurysms. No differences between the aneurysm fragments were observed with respect to thickness and matrix protein content. The high resistance of fragments of larger aneurysms is probably attributable to the adaptation of the wall to support a high hemodynamic stress as the diameter of the aorta increases. In this study, this adaptation was not shown by histological analysis. This suggests a limitation of this study for assessing the risk of rupture based on isolated aneurysm fragments

Com a evolução da medicina e o consequente envelhecimento da população, o aneurisma de aorta abdominal (AAA) se tornou uma doença cada vez mais presente, sobretudo em homens. A falta de conhecimento detalhado do comportamento mecânico do tecido aórtico abdominal é o principal gargalo no refinamento do critério para a recomendação de cirurgia corretiva, resultando, ainda hoje, no óbito decorrente da ruptura desses aneurismas. O entendimento do comportamento mecânico desse tecido permitirá o refinamento do critério atual, salvando mais vidas. Esse entendimento pode ser obtido através da Mecânica do Contínuo, utilizando dados experimentais de ensaios mecânicos para avaliar e descrever o comportamento do material. Para que isso ocorra, é necessário que o teste seja feito em dois eixos independentes. No presente trabalho, foram escolhidos os eixos longitudinal e circunferencial para a realização de testes mecânicos, levando em consideração aspectos de metodologias já utilizadas, seus pontos fortes e deficiências. São apresentados o projeto, a construção e e a calibração de um equipamento para ensaios biaxiais de tecidos biológicos tubulares, extraídos de cadáveres, e testados até a ruptura, com a possibilidade de realização de ensaios de pré-condicionamento. Tubos de látex foram utilizados na calibração do equipamento, de cuja utilização é esperada grande contribuição na ampliação do conhecimento da probabilidade de ruptura de AAAs e em uma melhor compreensão do comportamento do tecido da uretra peniana. / The evolution of Medicine has enabled humans to live longer. With that, the incidence of abdominal aortic aneurysms (AAAs) has grown, especially among males. The lack of detailed knowledge on the mechanical behavior of the abdominal aortic tissue is the main bottleneck in the improvement of the criterion for recommending corrective surgery. Therefore, many patients still die from the rupture of those aneurysms. Better understanding of the tissues mechanical behavior will allow the refinement of todays criterion, thus saving more lives. This understanding can be obtained from Continuum Mechanics, using mechanical test experimental data to evaluate and describe the behavior of the material. The data has to come from tests performed in two independet axes. This Masters thesis presents the project, manufacturing and calibration of an apparatus for the test of cylindrical biological tissues in two directions, longitudinal and circumferential. Aspects of pre-existent tests and methods and their positive and negative sides were taken into account. The specimens will come from cadavers, and it will be possible to pre-condition them, as well as to test them to the rupture. Latex tubes were used in the calibration of the apparatus, whose utilization is expected to improve the knowledge on AAA rupture probability, as well as to improve the comprehension of the penile urethral tissues behavior.

INTRODUÇÃO: O diâmetro transverso máximo (DTM) de um aneurisma da aorta abdominal (AAA), a medida mais comumente utilizada para determinar quando uma intervenção cirúrgica está indicada nos portadores desta afecção, tem limitações e não reflete o exato risco de rotura. Parâmetros biomecânicos e morfológicos detectados pelo ultrassom (US) com propriedades tridimensionais (3D), podem ajudar a melhor entender o comportamento dos AAA e a determinar o melhor momento para o tratamento cirúrgico deste grupo de pacientes. OBJETIVOS: Verificar a capacidade e a viabilidade do ultrassom bidimensional (US-2D) acoplado com algoritmos de speckletracking em avaliar as propriedades biomecânicas da aorta em pacientes com e sem AAA. Mensurar o volume parcial dos AAA através do ultrassom tridimensional (US- 3D) e compará-lo com o volume estimado pela tomografia computadorizada (TC). MÉTODOS: Este foi um estudo prospectivo. Trinta e um pacientes com aortas normais (grupo 1), 46 pacientes com AAA de diâmetro máximo entre 3,0 - 5,5 cm (grupo 2) e 31 pacientes com diâmetro dos AAA >- 5,5 cm (grupo 3) foram submetidos ao exame de US 2D/3D da aorta infrarrenal, e as imagens foram pós-processadas antes de serem analisadas. No diâmetro máximo, o strain (deformação) circunferencial global e a rotação global máxima acessados pelo algoritmo de speckle-tracking 2D foram comparados entre os três grupos. O strain regional da parede posterior foi também comparado com o da parede anterior em todos os grupos. Os dados de volumetria obtidos usando o US-3D de 40 pacientes foram comparados com os dados de volumetria obtidos por uma TC contemporânea. RESULTADOS: A mediana do strain circunferencial global foi 2,0% (interquartile range (IR): 1,0 - 3,0), 1,0% (IR: 1,0 - 2,0) e 1,0% (IR: 1,0 - 1,75) nos grupos 1, 2 e 3 respectivamente (p < 0,001). A mediana da rotação global máxima diminuiu progressivamente dos grupos 1 ao 3 (1,38º (IR: 0,77 - 2,13), 0,80º (IR: 0,57 - 1,0) e 0,50º (IR: 0,31 - 0,75) (p < 0,001)). Na análise regiãoespecífica, o pico de strain na parede posterior foi significativamente maior que na parede anterior apenas no grupo 3 (p = 0,003). Os volumes dos AAA estimados pelo US-3D tiveram boa correlação com a TC (R-square = 0,76). CONCLUSÕES: O US é capaz de detectar parâmetros biomecânicos distintos entre aortas normais, aneurismas pequenos e aneurismas grandes. A propriedade 3D do US é capaz de determinar o volume dos AAA e apresenta boa correlação com o método padrão ouro (TC). Estudos prospectivos e com seguimento longo são necessários para aprofundar a compreensão não invasiva do comportamento biomecânico e morfológico dos AAA e correlacionar esses parâmetros com o risco de rotura / INTRODUCTION: The maximum transverse diameter of an abdominal aortic aneurysm (AAA), the most common measurement utilized to determine whether surgical intervention is indicated, has limitations and does not reflect the exact risk of rupture. Biomechanical and morphological parameters detected by ultrasound (US), including three-dimensional (3D) properties, can help to better understand the behavior of AAA and to determine the optimal approach to treatment in this group of patients. OBJECTIVES: To demonstrate the feasibility and the ability of the US with speckletracking algorithms to evaluate biomechanical parameters of the aorta in patients with and without abdominal aortic aneurysm (AAA). To measure the partial aneurysm volume by 3D-US and to compare it with the aneurysm volume measured by computed tomography (CT). METHODS: It was a prospective study. Thirty-one patients with normal aortas (group 1), 46 patients with AAA measuring 3.0 - 5.5 cm (group 2) and 31 patients with AAA >- 5.5 cm (group 3) underwent a 2D/3D US examination of the infrarenal aorta, and the images were post-processed prior to being analyzed. In the maximum diameter, the global circumferential strain and the global maximum rotation assessed by 2D speckle-tracking algorithms were compared among the three groups. The regional strain on posterior wall was also compared to that in the anterior wall for all groups. The volumetry data obtained using 3D-US from forty AAA patients was compared with the volumetry data obtained by a contemporary CT. RESULTS: The median global circumferential strain was 2.0% (interquartile range (IR): 1.0 - 3.0), 1.0% (IR: 1.0 - 2.0) and 1.0% (IR: 1.0 - 1.75) in groups 1, 2 and 3, respectively (p < 0.001). The median global maximum rotation decreased progressively from group 1 to 3 (1.38º (IR: 0.77 - 2.13), 0.80º (IR: 0.57 - 1.0) and 0.50º (IR: 0.31 - 0.75) (p < 0.001)). In the region-specific analysis, the strain in the posterior wall was significantly higher than anterior wall only in group 3 (p = 0.003). AAA volume estimations by 3D-US correlated well with CT (R-square = 0.76). CONCLUSIONS: The US can detect distinct biomechanical parameters between normal aorta, small aneurysms and big aneurysms. The 3D property of US is able to determine AAA volume and correlates well with the gold standard technique (CT). Prospective studies and with long-term follow-up are necessary in order to deepen the non invasive understanding of AAA biomechanical and morphological behavior and to correlate those parameters with rupture risk

Introdução: A correção do aneurisma pela técnica endovascular ganha mais espaço com o aprimoramento do material utilizado, buscando-se um sistema ideal. Os estudos com esses dispositivos necessitam de modelos experimentais que devem apresentar características anatômicas e fisiopatológicas similares aos aneurismas em humanos. Apresentamos um novo modelo com bolsa de pericárdio bovino em suínos, com abordagem cirúrgica por via retroperitonial. Materiais e métodos: Estudo prospectivo, de coorte, avaliado pelo comitê de bioética, utilizando 11 suínos de raça Large White e do sexo feminino, com idade de 12 semanas, dividido em duas fases. A fase I consistiu na confecção do aneurisma, abordando a aorta retroperitonial com anestesia geral; na fase II, após 15 dias, realizou-se a arteriografia, eutanásia e retirada da peça para estudo anatomopatológico. Resultados: Em todos os animais, observou-se formação de trombos murais, como ocorre em aneurismas verdadeiros que comprometem de 30 a 90% da luz. À microscopia foram observadas calcificações na região do trombo em 82% dos animais. Havia infiltrado linfoplasmocitário no enxerto e região perienxerto, com fibrose em nove animais. Em três suínos havia espessamento miointimal considerável, e em oito, microcalcificações. A mortalidade foi nula, sem complicações cirúrgicas locais, isquêmicas e de ruptura. Conclusão: O modelo corresponde ao objetivo inicial de manter a aorta, seus ramos colaterais e terminais pérvios, com achados estruturais semelhantes aos de aneurismas encontrados em humanos: reação inflamatória parietal, periadvencial, trombo e calcificações da parede. As técnicas anestésica e operatória desenvolvidas foram satisfatórias e de morbimortalidade nula no período avaliado. / Background: The correction of an aneurysm using endovascular techniques has gained importance with the improvement of materials. The study of endovascular prostheses requires experimental models that reproduce anatomic and physiopathologic characteristics of human aneurysms. This study describes a new swine model that used bovine pericardium and a retroperitoneal surgical approach. Material and methods: This prospective cohort study used eleven Large White female pigs with a mean age of 12 weeks in the two study phases. In phase I, the aneurysm was produced and surgery using a retroperitoneal approach to the aorta under general anesthesia was performed; and in phase II, 15 days later, the animals underwent arteriography and were later killed, and specimens were removed for histological analysis Results: The formation of parietal thrombus, which is also found in true aneurysms that involve 30 to 90% of the lumen, was observed in all animals. Microscopic analysis showed calcifications in the area of thrombus in 82% of the animals. There was lymphoplasmocytic infiltration in the graft and adjacent area, with fibrosis in nine animals. Three pigs had substantial myointimal thickening, and eight had microcalcifications. Mortality was zero, and there were no ruptures, ischemia or surgery site. Conclusion: The aorta and its collateral and terminal branches remained healthy, and structural findings were similar to those observed in human aneurysms: wall inflammation, periadventitial thrombus and wall calcification. The anesthetic and operatory techniques were satisfactory, and there was no morbidity or mortality during the study.

Introdução: A correção do aneurisma pela técnica endovascular ganha mais espaço com o aprimoramento do material utilizado, buscando-se um sistema ideal. Os estudos com esses dispositivos necessitam de modelos experimentais que devem apresentar características anatômicas e fisiopatológicas similares aos aneurismas em humanos. Apresentamos um novo modelo com bolsa de pericárdio bovino em suínos, com abordagem cirúrgica por via retroperitonial. Materiais e métodos: Estudo prospectivo, de coorte, avaliado pelo comitê de bioética, utilizando 11 suínos de raça Large White e do sexo feminino, com idade de 12 semanas, dividido em duas fases. A fase I consistiu na confecção do aneurisma, abordando a aorta retroperitonial com anestesia geral; na fase II, após 15 dias, realizou-se a arteriografia, eutanásia e retirada da peça para estudo anatomopatológico. Resultados: Em todos os animais, observou-se formação de trombos murais, como ocorre em aneurismas verdadeiros que comprometem de 30 a 90% da luz. À microscopia foram observadas calcificações na região do trombo em 82% dos animais. Havia infiltrado linfoplasmocitário no enxerto e região perienxerto, com fibrose em nove animais. Em três suínos havia espessamento miointimal considerável, e em oito, microcalcificações. A mortalidade foi nula, sem complicações cirúrgicas locais, isquêmicas e de ruptura. Conclusão: O modelo corresponde ao objetivo inicial de manter a aorta, seus ramos colaterais e terminais pérvios, com achados estruturais semelhantes aos de aneurismas encontrados em humanos: reação inflamatória parietal, periadvencial, trombo e calcificações da parede. As técnicas anestésica e operatória desenvolvidas foram satisfatórias e de morbimortalidade nula no período avaliado. / Background: The correction of an aneurysm using endovascular techniques has gained importance with the improvement of materials. The study of endovascular prostheses requires experimental models that reproduce anatomic and physiopathologic characteristics of human aneurysms. This study describes a new swine model that used bovine pericardium and a retroperitoneal surgical approach. Material and methods: This prospective cohort study used eleven Large White female pigs with a mean age of 12 weeks in the two study phases. In phase I, the aneurysm was produced and surgery using a retroperitoneal approach to the aorta under general anesthesia was performed; and in phase II, 15 days later, the animals underwent arteriography and were later killed, and specimens were removed for histological analysis Results: The formation of parietal thrombus, which is also found in true aneurysms that involve 30 to 90% of the lumen, was observed in all animals. Microscopic analysis showed calcifications in the area of thrombus in 82% of the animals. There was lymphoplasmocytic infiltration in the graft and adjacent area, with fibrosis in nine animals. Three pigs had substantial myointimal thickening, and eight had microcalcifications. Mortality was zero, and there were no ruptures, ischemia or surgery site. Conclusion: The aorta and its collateral and terminal branches remained healthy, and structural findings were similar to those observed in human aneurysms: wall inflammation, periadventitial thrombus and wall calcification. The anesthetic and operatory techniques were satisfactory, and there was no morbidity or mortality during the study.