Introdução: Apesar dos avanços significativos no tratamento endovascular das doenças arteriais coronarianas e periféricas, a reestenose intra-stent continua sendo o principal limitante a médio prazo desses procedimentos. O mecanismo da reestenose intra-stent é principalmente a hiperplasia intimal, já que o stent impede a retração elástica aguda e resiste ao remodelamento geométrico negativo tardio. A hiperplasia intimal ocorre basicamente em resposta à formação de trombo local, à inflamação e às dissecções intimais e mediais secundárias à injúria causada pelo stent, sendo o grau de resposta intimal a base dos efeitos a longo prazo. O uso de stents com hastes menores e revestidos com drogas ou polímeros tem sido considerado uma nova alternativa para a prevenção da reestenose intra-stent. Objetivo: Analisar a resposta arterial ao implante de stent de cromo-cobalto sem e com revestimento de polímero Camouflage® em artérias carótidas de suínos, utilizando os seguintes parâmetros histológicos: grau de endotelização, conteúdo de células musculares lisas, grau de angiogênese, conteúdo de fibrina, grau de inflamação e injúria; além da análise histomorfométrica. Método: Stents balões-expansíveis de cromo-cobalto ( 8 stents CC Flex e 5 stents CC Flex Proactive) de 4 x 16 mm foram implantados em artérias carótidas comuns de oito suínos jovens, sendo um stent liberado em cada artéria. Após 30 dias, as artérias contendo os stents foram removidas, fixadas e coradas pelos métodos de hematoxilina/eosina e Verhoeff/Van Giesson. O segmento arterial contendo o stent foi dividido em 3 blocos distintos: proximal, médio e distal. Os cortes histológicos foram obtidos utilizando-se micrótomo de impacto (Polycut S, Leica, Alemanha) equipado com navalha de tungstênio de 16 cm, tipo D (Leica, Alemanha), com 5 ^m de espessura. A navalha de tungstênio mantém as hastes dos stents intactas nas secções transversas, minimizando os artefatos potenciais causados pela retirada dos stents. A avaliação foi realizada através de critérios histológicos e histomorfométricos. Resultados: Todos os stents foram implantados com sucesso e sem dificuldades técnicas. A análise histológica em 30 dias evidenciou alto grau de endotelização em todos os segmentos avaliados e leve à moderada infiltração de células musculares na íntima. Observou-se baixo grau de angiogênese em cerca de 50% dos segmentos avaliados e ausência completa de deposição de fibrina em pelo menos 80%, com distribuição semelhante entre os grupos. A resposta inflamatória e o grau de injúria causadas pelas hastes dos stents também foram discretas e similares entre os grupos e não houve correlação entre resposta inflamatória e injúria e desses parâmetros com a área de neoíntima. O grau de obstrução neo-intimal identificada neste período foi pequeno (15,1% +/- 8,38 CC Flex x 15,5%+/- 5,39 CC Flex ProActive) e estatisticamente não significativo entre os grupos (p=0,785). Conclusão: Os achados deste estudo experimental sugerem que o uso de stents de cromo-cobalto revestidos com polímero Camouflage® em artérias carótidas de suínos parece estar associado, pelo menos no curto prazo, a uma resposta histológica semelhante àquela encontrada após o implante de stents de cromo-cobalto não revestidos. Neste período não se observou uma menor hiperplasia intimal em virtude do revestimento de polímero. / Introduction: Despite all the advances in the endovascular treatment of coronary and peripheral artery diseases, in-stent restenosis is still the main limiting factor of these procedures in the medium and long-term. The mechanism of in-stent restenosis is mainly the intimal hyperplasia, as the stent prevents acute elastic recoil and later negative geometric arterial remodeling. Intimal hyperplasia occurs basically in response to the formation of local thrombus, inflammation and intimal and medial dissections secondary to the injury caused by the stent, with the degree of intimal response being the cause of long-term effects. Coating drug-eluting stents with polymers and drugs with thinner struts have been considered a new alternative for in-stent restenosis prevention. Objective: Analyse the arterial response to the cobalt-chromium stent implant with and without polymer coating Camouflage® in carotid arteries of pigs, using the following histological parameters: degree of endothelialization, smooth muscle cells (SMC) content, degree of angiogenesis, intimal fibrin content, degree of inflammation and injury; plus histomorphometric analysis. Method: Cobaltchromium balloon-expandable stents (8 CC Flex stents and 5 CC Flex Proactive), 4 x 16 mm, were deployed in common carotid arteries of 8 young pigs, with one stent being deployed in each artery. After 30 days, the arteries containing the stents were removed and underwent fixation and staining using the hematoxilin/eosin and Verhoeff /Van Giesson methods. The arterial segment containing the stent was divided into 3 distinct portions: proximal, middle and distal. The histological sections were obtained using impact microtome (Polycut S, Leica, Germany), equipped with a 16 cm, type D, 5 ^m thick tungsten knife (Leica, Germany). The tungsten knife maintains the stent shaft intact in cross sections, minimizing the potential artifacts caused by stent removal. The evaluation was carried out using histological and histomorfometric criteria. Results: All the stents were deployed with success and with no technical difficulties. The histological analysis performed after 30 days showed a high level of endothelialization in all the evaluated portions and mild to moderate infiltration of the SMC in the intima layer. A low level of angiogenesis of about 50% of the evaluated portions was observed and a complete absence of fibrin deposition in at least 80% of the portions, with similar distribution among the groups. The inflammatory response and the level of injury caused by the struts of the stents were also minimum and this was similar among the groups. There was no correlation between inflammatory response and injury and between the two latter parameters and the neo-intima area. The level of neo-intimal obstruction identified in this period was small (15,1% +/- 8,38 CC Flex x 15,5%+/- 5,39 CC Flex ProActive ) and no statistical significance between the groups (p=0,785). Conclusion: The findings of this experimental study suggest the use of balloonexpandable cobalt-chromium stents coated with polymer Camouflage® in carotid arteries of pigs seems to be associated, at least in the short-term, with a similar histological response to that found in the implantation of non-coated cobalt-chromium stents. In this period, a lower intimal hyperplasia was not observed with polymer coating stents.

INTRODUÇÃO: A estenose carotídea de origem aterosclerótica é um importante marcador de aterosclerose sistêmica avançada. A oclusão (obstrução completa da artéria) é rara e corresponde ao evento morfológico final da progressão da placa de ateroma na bifurcação carotídea. Muitos pacientes são sintomáticos no momento do diagnóstico e apresentam novos sintomas neurológicos na evolução apesar de tratamento clínico adequado. A literatura médica é escassa em determinar os principais fatores que podem levar a oclusão carotídea. A participação e intensidade das comorbidades e/ou fatores de risco, associados a dados demográficos peculiares foram pouco explorados. OBJETIVOS: Caracterizar o paciente com oclusão carotídea (OC) quanto a aspectos demográficos, doenças associadas e fatores de risco; detectar novos eventos neurológicos, cardiovasculares e óbitos no seguimento clínico destes pacientes. MÉTODO: Informações demográficas, clinicas e evolutivas de pacientes com oclusão carotídea e estenose carotídea não significativa foram recuperadas de um banco de dados compÍetado prospectivamente e complementadas com prontuário hospitalar e novos dados obtidos via convocação e/ou entrevista telefônica. RESULTADOS: No período de janeiro de 2005 a janeiro de 2013 foram analisados 213 pacientes portadores de OC e 172 portadores de estenose hemodinamicamente não significativa (ENS), ou abaixo de 50%. Foram analisados 4 dados demográficos e 9 fatores de risco, bem como sintomas neurológicos na apresentação e na evolução. No grupo OC predominaram indivíduos do sexo masculino, hipertensos, tabagistas, portadores de doença arterial obstrutiva periférica (DAOP), insuficiência renal crônica (IRC) com significância estatística em relação ao grupo ENS (p < 0,05).\\.Entre os pacientes com OC, 76,1% apresentaram sintomas neurológicos inicialmente contra 35,5% do grupo ENS (p = 0,000001). Quanto à evolução, os pacientes com OC apresentaram progressão significativa da estenose carotídea contralateral, quando comparada com a progressão da estenose nas carótidas do grupo ENS. (15,0% e 2,3%, p = 0,00011). O aparecimento de novos sintomas foi determinado pelo estado clínico de apresentação dos pacientes: 10,8% de novos sintomas nos inicialmente sintomáticos e 4,3% nos assintomáticos (p = 0,0218). Constatou-se maior número de óbitos na amostra OC (14,1%) do que na ENS (6,4%) com diferença significativa (p = 0,0150). CONCLUSÕES: OS pacientes portadores de OC apresentam maior prevalência de fatores de risco e comorbidades e maior mortalidade que o grupo ENS. No seguimento, os pacientes que se apresentavam sintomas neurológicos no momento do diagnóstico foram aqueles que mais desenvolveram novos eventos neurológicos. Este estudo representa um esforço em identificar uma amostra da população com estenose carotídea que pode necessitar de diagnóstico precoce e intervenção clínica vigorosa na prevenção de novos eventos e/ou óbitos / INTRODUCTION: Carotid stenosis is an important marker of severe systemic atherosclerosis. Internal Carotid occlusion (ICO) is rare and represents the final event when it comes to atherosclerotic plaque progression at the carotid bifurcation. Many patients are symptomatic when diagnosed with this condition and some of them will present more neurologic symptoms despite proper clinical management. So far only few studies have investigated if more comorbidities andjor risk factors, associated to demographic characteristics can lead to ICO. OBJETIVES: To identify the patient with ICO as regard to his demographic data, associated diseases and risk factors. Primary end-points were new neurologic events, cardiovascular symptoms and deaths during follow-up. METHOD: A prospective database was completed with demographic data and clinical information from patients with ICO and from a control group of patients with a non-significant stenosis (NSS), ar below 50%. Information was collected retrospectively from clínical records and missing data were completed with a medical appointment or teJephone interview. RESULTS: From [anuary 2005 to [anuary 2013, 213 patients with ICO and 172 patients with NSS were studied. Demographic data, risk factors for atherosclerosis and neurological symptoms at diagnosis and during follow-up were verified. Among patients with [CO there were more men and those with history of smoking, and more patients presenting with peripheral arterial disease (PAD) and chronic renal failure (CRF) than those in the NSS group (p < 0,05). At the time of diagnosis 76.1% of patients with ICO were symptomatic, while 35.5% in the NSS group (p=0.000001). Patients in the ICO group presented significant progression of the contralateral stenosis when compared to progression on any side in the control grouP\'\"(15.0% versus 2.3%, p = 0.00011). New symptoms were determined by the patient\'s clinical status. As regard to new neurological symptoms during follow-up, 10.8% of those initially symptomatic (both groups combined), presented new symptoms, opposed to 4.3% of those initially asymptomatic (p=0.0218). Number of deaths was significantly higher among patients in the ICO group (14.1% versus 6.4%, p=0.0150). CONCLUSIONS: Patients presenting with ICO have more risk factors and higher mortality by any cause. Those initially symptomatic will likely present more neurological symptoms during follow up. This study aims to identify those who are more at risk before the occlusion and could benefit of earJy diagnosis and vigorous c1inical intervention before new neurological events andjor death

Introdução: Apesar dos avanços significativos no tratamento endovascular das doenças arteriais coronarianas e periféricas, a reestenose intra-stent continua sendo o principal limitante a médio prazo desses procedimentos. O mecanismo da reestenose intra-stent é principalmente a hiperplasia intimal, já que o stent impede a retração elástica aguda e resiste ao remodelamento geométrico negativo tardio. A hiperplasia intimal ocorre basicamente em resposta à formação de trombo local, à inflamação e às dissecções intimais e mediais secundárias à injúria causada pelo stent, sendo o grau de resposta intimal a base dos efeitos a longo prazo. O uso de stents com hastes menores e revestidos com drogas ou polímeros tem sido considerado uma nova alternativa para a prevenção da reestenose intra-stent. Objetivo: Analisar a resposta arterial ao implante de stent de cromo-cobalto sem e com revestimento de polímero Camouflage® em artérias carótidas de suínos, utilizando os seguintes parâmetros histológicos: grau de endotelização, conteúdo de células musculares lisas, grau de angiogênese, conteúdo de fibrina, grau de inflamação e injúria; além da análise histomorfométrica. Método: Stents balões-expansíveis de cromo-cobalto ( 8 stents CC Flex e 5 stents CC Flex Proactive) de 4 x 16 mm foram implantados em artérias carótidas comuns de oito suínos jovens, sendo um stent liberado em cada artéria. Após 30 dias, as artérias contendo os stents foram removidas, fixadas e coradas pelos métodos de hematoxilina/eosina e Verhoeff/Van Giesson. O segmento arterial contendo o stent foi dividido em 3 blocos distintos: proximal, médio e distal. Os cortes histológicos foram obtidos utilizando-se micrótomo de impacto (Polycut S, Leica, Alemanha) equipado com navalha de tungstênio de 16 cm, tipo D (Leica, Alemanha), com 5 ^m de espessura. A navalha de tungstênio mantém as hastes dos stents intactas nas secções transversas, minimizando os artefatos potenciais causados pela retirada dos stents. A avaliação foi realizada através de critérios histológicos e histomorfométricos. Resultados: Todos os stents foram implantados com sucesso e sem dificuldades técnicas. A análise histológica em 30 dias evidenciou alto grau de endotelização em todos os segmentos avaliados e leve à moderada infiltração de células musculares na íntima. Observou-se baixo grau de angiogênese em cerca de 50% dos segmentos avaliados e ausência completa de deposição de fibrina em pelo menos 80%, com distribuição semelhante entre os grupos. A resposta inflamatória e o grau de injúria causadas pelas hastes dos stents também foram discretas e similares entre os grupos e não houve correlação entre resposta inflamatória e injúria e desses parâmetros com a área de neoíntima. O grau de obstrução neo-intimal identificada neste período foi pequeno (15,1% +/- 8,38 CC Flex x 15,5%+/- 5,39 CC Flex ProActive) e estatisticamente não significativo entre os grupos (p=0,785). Conclusão: Os achados deste estudo experimental sugerem que o uso de stents de cromo-cobalto revestidos com polímero Camouflage® em artérias carótidas de suínos parece estar associado, pelo menos no curto prazo, a uma resposta histológica semelhante àquela encontrada após o implante de stents de cromo-cobalto não revestidos. Neste período não se observou uma menor hiperplasia intimal em virtude do revestimento de polímero. / Introduction: Despite all the advances in the endovascular treatment of coronary and peripheral artery diseases, in-stent restenosis is still the main limiting factor of these procedures in the medium and long-term. The mechanism of in-stent restenosis is mainly the intimal hyperplasia, as the stent prevents acute elastic recoil and later negative geometric arterial remodeling. Intimal hyperplasia occurs basically in response to the formation of local thrombus, inflammation and intimal and medial dissections secondary to the injury caused by the stent, with the degree of intimal response being the cause of long-term effects. Coating drug-eluting stents with polymers and drugs with thinner struts have been considered a new alternative for in-stent restenosis prevention. Objective: Analyse the arterial response to the cobalt-chromium stent implant with and without polymer coating Camouflage® in carotid arteries of pigs, using the following histological parameters: degree of endothelialization, smooth muscle cells (SMC) content, degree of angiogenesis, intimal fibrin content, degree of inflammation and injury; plus histomorphometric analysis. Method: Cobaltchromium balloon-expandable stents (8 CC Flex stents and 5 CC Flex Proactive), 4 x 16 mm, were deployed in common carotid arteries of 8 young pigs, with one stent being deployed in each artery. After 30 days, the arteries containing the stents were removed and underwent fixation and staining using the hematoxilin/eosin and Verhoeff /Van Giesson methods. The arterial segment containing the stent was divided into 3 distinct portions: proximal, middle and distal. The histological sections were obtained using impact microtome (Polycut S, Leica, Germany), equipped with a 16 cm, type D, 5 ^m thick tungsten knife (Leica, Germany). The tungsten knife maintains the stent shaft intact in cross sections, minimizing the potential artifacts caused by stent removal. The evaluation was carried out using histological and histomorfometric criteria. Results: All the stents were deployed with success and with no technical difficulties. The histological analysis performed after 30 days showed a high level of endothelialization in all the evaluated portions and mild to moderate infiltration of the SMC in the intima layer. A low level of angiogenesis of about 50% of the evaluated portions was observed and a complete absence of fibrin deposition in at least 80% of the portions, with similar distribution among the groups. The inflammatory response and the level of injury caused by the struts of the stents were also minimum and this was similar among the groups. There was no correlation between inflammatory response and injury and between the two latter parameters and the neo-intima area. The level of neo-intimal obstruction identified in this period was small (15,1% +/- 8,38 CC Flex x 15,5%+/- 5,39 CC Flex ProActive ) and no statistical significance between the groups (p=0,785). Conclusion: The findings of this experimental study suggest the use of balloonexpandable cobalt-chromium stents coated with polymer Camouflage® in carotid arteries of pigs seems to be associated, at least in the short-term, with a similar histological response to that found in the implantation of non-coated cobalt-chromium stents. In this period, a lower intimal hyperplasia was not observed with polymer coating stents.

Introdução: Apesar dos avanços significativos no tratamento endovascular das doenças arteriais coronarianas e periféricas, a reestenose intra-stent continua sendo o principal limitante a médio prazo desses procedimentos. O mecanismo da reestenose intra-stent é principalmente a hiperplasia intimal, já que o stent impede a retração elástica aguda e resiste ao remodelamento geométrico negativo tardio. A hiperplasia intimal ocorre basicamente em resposta à formação de trombo local, à inflamação e às dissecções intimais e mediais secundárias à injúria causada pelo stent, sendo o grau de resposta intimal a base dos efeitos a longo prazo. O uso de stents com hastes menores e revestidos com drogas ou polímeros tem sido considerado uma nova alternativa para a prevenção da reestenose intra-stent. Objetivo: Analisar a resposta arterial ao implante de stent de cromo-cobalto sem e com revestimento de polímero Camouflage® em artérias carótidas de suínos, utilizando os seguintes parâmetros histológicos: grau de endotelização, conteúdo de células musculares lisas, grau de angiogênese, conteúdo de fibrina, grau de inflamação e injúria; além da análise histomorfométrica. Método: Stents balões-expansíveis de cromo-cobalto ( 8 stents CC Flex e 5 stents CC Flex Proactive) de 4 x 16 mm foram implantados em artérias carótidas comuns de oito suínos jovens, sendo um stent liberado em cada artéria. Após 30 dias, as artérias contendo os stents foram removidas, fixadas e coradas pelos métodos de hematoxilina/eosina e Verhoeff/Van Giesson. O segmento arterial contendo o stent foi dividido em 3 blocos distintos: proximal, médio e distal. Os cortes histológicos foram obtidos utilizando-se micrótomo de impacto (Polycut S, Leica, Alemanha) equipado com navalha de tungstênio de 16 cm, tipo D (Leica, Alemanha), com 5 ^m de espessura. A navalha de tungstênio mantém as hastes dos stents intactas nas secções transversas, minimizando os artefatos potenciais causados pela retirada dos stents. A avaliação foi realizada através de critérios histológicos e histomorfométricos. Resultados: Todos os stents foram implantados com sucesso e sem dificuldades técnicas. A análise histológica em 30 dias evidenciou alto grau de endotelização em todos os segmentos avaliados e leve à moderada infiltração de células musculares na íntima. Observou-se baixo grau de angiogênese em cerca de 50% dos segmentos avaliados e ausência completa de deposição de fibrina em pelo menos 80%, com distribuição semelhante entre os grupos. A resposta inflamatória e o grau de injúria causadas pelas hastes dos stents também foram discretas e similares entre os grupos e não houve correlação entre resposta inflamatória e injúria e desses parâmetros com a área de neoíntima. O grau de obstrução neo-intimal identificada neste período foi pequeno (15,1% +/- 8,38 CC Flex x 15,5%+/- 5,39 CC Flex ProActive) e estatisticamente não significativo entre os grupos (p=0,785). Conclusão: Os achados deste estudo experimental sugerem que o uso de stents de cromo-cobalto revestidos com polímero Camouflage® em artérias carótidas de suínos parece estar associado, pelo menos no curto prazo, a uma resposta histológica semelhante àquela encontrada após o implante de stents de cromo-cobalto não revestidos. Neste período não se observou uma menor hiperplasia intimal em virtude do revestimento de polímero. / Introduction: Despite all the advances in the endovascular treatment of coronary and peripheral artery diseases, in-stent restenosis is still the main limiting factor of these procedures in the medium and long-term. The mechanism of in-stent restenosis is mainly the intimal hyperplasia, as the stent prevents acute elastic recoil and later negative geometric arterial remodeling. Intimal hyperplasia occurs basically in response to the formation of local thrombus, inflammation and intimal and medial dissections secondary to the injury caused by the stent, with the degree of intimal response being the cause of long-term effects. Coating drug-eluting stents with polymers and drugs with thinner struts have been considered a new alternative for in-stent restenosis prevention. Objective: Analyse the arterial response to the cobalt-chromium stent implant with and without polymer coating Camouflage® in carotid arteries of pigs, using the following histological parameters: degree of endothelialization, smooth muscle cells (SMC) content, degree of angiogenesis, intimal fibrin content, degree of inflammation and injury; plus histomorphometric analysis. Method: Cobaltchromium balloon-expandable stents (8 CC Flex stents and 5 CC Flex Proactive), 4 x 16 mm, were deployed in common carotid arteries of 8 young pigs, with one stent being deployed in each artery. After 30 days, the arteries containing the stents were removed and underwent fixation and staining using the hematoxilin/eosin and Verhoeff /Van Giesson methods. The arterial segment containing the stent was divided into 3 distinct portions: proximal, middle and distal. The histological sections were obtained using impact microtome (Polycut S, Leica, Germany), equipped with a 16 cm, type D, 5 ^m thick tungsten knife (Leica, Germany). The tungsten knife maintains the stent shaft intact in cross sections, minimizing the potential artifacts caused by stent removal. The evaluation was carried out using histological and histomorfometric criteria. Results: All the stents were deployed with success and with no technical difficulties. The histological analysis performed after 30 days showed a high level of endothelialization in all the evaluated portions and mild to moderate infiltration of the SMC in the intima layer. A low level of angiogenesis of about 50% of the evaluated portions was observed and a complete absence of fibrin deposition in at least 80% of the portions, with similar distribution among the groups. The inflammatory response and the level of injury caused by the struts of the stents were also minimum and this was similar among the groups. There was no correlation between inflammatory response and injury and between the two latter parameters and the neo-intima area. The level of neo-intimal obstruction identified in this period was small (15,1% +/- 8,38 CC Flex x 15,5%+/- 5,39 CC Flex ProActive ) and no statistical significance between the groups (p=0,785). Conclusion: The findings of this experimental study suggest the use of balloonexpandable cobalt-chromium stents coated with polymer Camouflage® in carotid arteries of pigs seems to be associated, at least in the short-term, with a similar histological response to that found in the implantation of non-coated cobalt-chromium stents. In this period, a lower intimal hyperplasia was not observed with polymer coating stents.

Orientadores: Roberto José Maria Covolan, Rickson Coelho Mesquita / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-25T21:27:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Anjos_CarlosAlessandroSilvados_D.pdf: 14228439 bytes, checksum: 3f8ec7a93c1a21bbd6147d80351b5c9b (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A atividade cerebral envolve uma complexa rede de processos neurofisiológicos cuja demanda energética requer constante aporte de glicose e oxigênio, supridos através da microcirculação sanguínea cerebral. Variações na circulação sanguínea cerebral decorrentes de ativação neuronal podem ser detectadas e registradas através da técnica óptica denominada NIRS (near infrared spectroscopy). Neste trabalho, desenvolvemos estudos sobre a aplicabilidade da técnica NIRS sob três diferentes abordagens, envolvendo indivíduos saudáveis e portadores de uma condição patológica específica. Os estudos com indivíduos saudáveis foram focados na aplicabilidade da técnica NIRS para investigar alterações hemodinâmicas associadas à estimulação do córtex visual e à realização de exercício físico. No caso envolvendo condição patológica, investigamos a aplicabilidade clínica desta mesma técnica para avaliar a perfusão cerebral de pacientes com estenose carotídea. Nos estudos sobre estimulação do córtex visual, buscou-se estabelecer uma relação entre a frequência do estímulo apresentado ao voluntário e parâmetros obtidos das curvas hemodinâmicas. Nos experimentos associados a exercícios físicos, ciclistas semiprofissionais e indivíduos fisicamente ativos realizaram testes em bicicletas simulando tipos específicos de provas, envolvendo tarefas abertas (teste progressivo) e fechadas (teste contra relógio em uma prova de 4Km), em diferentes condições (controle, ingestão de placebo ou cafeína), buscando caracterizar diferenças em aspectos da hemodinâmica cerebral a elas associadas. Por fim, nos experimentos envolvendo indivíduos com estenose carotídea, foram realizadas medidas de NIRS, durante a realização de testes de apneia com duração de 30 segundos, buscando estabelecer a aplicabilidade da técnica na avaliação clínica deste tipo de patologia. Para cada uma dessas abordagens, foram estabelecidos parâmetros associados às respostas hemodinâmicas obtidas através de tarefas e estímulos específicos, que permitiram caracterizar e quantificar os processos fisiológicos envolvidos em cada tipo de experimento, demonstrando assim a aplicabilidade da técnica NIRS para o estudo da atividade cerebral sob as condições experimentais em questão / Abstract: Brain activity involves a complex network of neurophysiological processes whose energy demand requires constant supply of glucose and oxygen which is provided by the cerebral microcirculation. Changes in cerebral blood flow due to neuronal activation can be detected and recorded by the optical technique called NIRS (near infrared spectroscopy). In this work, we developed studies on the applicability of the NIRS technique under three different approaches, involving healthy subjects and patients with a specific pathological condition. Studies in healthy subjects were focused on the applicability of the NIRS technique to investigate hemodynamic changes associated with stimulation of the visual cortex and the performance of physical exercise. In the case involving pathological condition, we investigated the clinical applicability of this same technique to evaluate cerebral perfusion in patients with carotid stenosis. In studies of stimulation of the visual cortex, we sought to establish a relationship between the frequency of the stimulus presented to volunteer and parameters obtained from the hemodynamic curves. In the experiments associated with exercise, semi-professional cyclists and physically active subjects performed tasks on bicycles simulating specific types of tests, involving open tasks (progressive test) and closed (a 4km test against the clock), under different conditions (control, placebo or caffeine intake), seeking to characterize differences in aspects of cerebral hemodynamics associated with them. Finally, in experiments involving individuals with carotid stenosis, NIRS measurements were carried out during apnea tests lasting 30 seconds, from which we sought to establish the applicability of the technique in the clinical evaluation of this type of pathology. For each of these approaches, parameters associated with the hemodynamic responses obtained by stimulation of specific tasks allowed to characterize and quantify the physiological processes involved in each type of experiment, thus demonstrating the applicability of the NIRS technique to the study of brain activity under the experimental conditions in question / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

INTRODUÇÃO: A angioplastia carotídea com stent (ACS) sob proteção cerebral é opção terapêutica em pacientes com estenose carotídea. Existe o risco de embolia apesar da utilização do filtro e as modificações na perfusão cerebral após tratamento da estenose carotídea não são claras. O propósito deste estudo é avaliar, após ACS sob proteção cerebral por filtros, modificações nas seqüências de RM de difusão (DWI) e perfusão (PWI), correlacionando-as com os aspectos técnicos da ACS, com as características da estenose e com dados demográficos dos pacientes. MÉTODO: Trinta e seis pacientes portadores de estenose carotídea com idade média de 72,08 anos foram submetidos a exame de RM um dia antes e até 72 horas após a ACS com filtro de proteção. Todos os pacientes eram assintomáticos após a ACS. Áreas de restrição na DWI após a ACS foram correlacionadas com aspectos demográficos, com aspectos da técnica de angioplastia e com a presença de infartos prévios por RM. Os parâmetros CBV volume sanguíneo cerebral, MTT tempo de trânsito médio e TTP tempo para o pico são empregados para análise por PWI. RESULTADOS: Na DWI, 18 de 36 (50,00%) pacientes apresentaram novos focos (NF) de restrição na DWI após ACS. Todos os NF foram clinicamente silenciosos (100%). Estes NF eram localizados em território cerebral nutrido pela artéria carótida submetida à ACS em 77,19% e menores que 10 mm em 91,53%. Os NF em território cerebral não irrigado pela artéria carótida submetida à angioplastia correspondiam a 22,81% destes. A presença de infartos cerebrais prévios na RM foi o único fator com influência no aparecimento de NF (p=0,037). Fatores demográficos e aspectos relacionados com a técnica de angioplastia não tiveram importância na gênese dos NF. Na PWI foi observada melhora nos parâmetros temporais TTP (p<0,001) e MTT (p=0,019) quando comparados de forma normalizada em relação ao território contralateral. CONCLUSÃO: Os novos focos de restrição na DWI após ACS (NF) foram mais comuns no território ipsilateral (77,19%), no entanto houve NF no território contralateral à ACS (22,81%), possivelmente, associados ao cateterismo diagnóstico. Os NF, na sua maioria, são de pequeno diâmetro (<10 mm em 91,53%). Melhora precoce na PWI, observada nos dados normalizados, foi demonstrada nos parâmetros temporais (TTP e MTT). / INTRODUCTION: Carotid angioplasty with stent (CAS) under cerebral protection is a therapeutic option in patients with carotid stenosis. There is a risk of embolism even with a filter, and changes in cerebral perfusion after treatment are not clearly understood. The purpose of this study was to evaluate changes in diffusion- (DWI) and perfusion- (PWI) weighted magnetic resonance imaging (MRI) sequences correlating them with the technical aspects of CAS, stenosis characteristics and patient demographic data. METHODS: Thirty-six carotid stenosis patients with an mean age of 72.08 years were submitted to MRI exam one day before and up to 72 hours after CAS with filter protection. All patients were asymptomatic after CAS. Areas of restriction on DWI were correlated to demographic aspects, technique of angioplasty as well the presence of previous stroke by MRI. The parameters, CBV - cerebral blood volume; MTT - mean transit time, and TTP- time to peak, are used for PWI analysis. RESULTS: Eighteen of the 36 patients (50.00%) presented new focus (NF) of restriction by DWI after CAS. All new focus were clinically silent. The NF were located in the cerebral area fed by the carotid artery submitted to CAS in 77.19% and smaller than 10mm in 91.53%. NF in cerebral area not irrigated by carotid artery submitted by angioplasty correspond to 22,81 %. The presence of previous ischemic lesion on MRI was the only factor which influenced the appearance of NF (p=0.037). Demographic factors and aspects related to angioplasty technique had no importance on NF genesis. Improvement in PWI timing parameters - TTP (p<0.001) and MTT (p=0.019) were observed in relation to the contralateral territory (normalized data). CONCLUSION: The restriction NF in the DWI after CAS are more common in the ipsilateral territory (77.19%), however there were some NF in the contralateral territory to the CAS (22.81%), possibly associated with diagnostic catheterization. Most of the NF were small in diameter (<10mm in 91.53%). Short-term improvement in PWI were demonstrated by normalized timing parameters (TTP and MTT).

INTRODUÇÃO: Os métodos diagnósticos não invasivos, como a ultra-sonografia com Doppler colorido (USDC) e a angiografia por ressonância magnética contrastada (ARMC) têm sido cada vez mais utilizados para o estudo da estenose das artérias carótidas internas (ACI). Nos testes comparativos a arteriografia por subtração digital bidimensional (ASD 2D) tem sido o padrão de referência, porém é um método caro, invasivo e com diversas complicações descritas, além disso, com a realização da arteriografia por subtração digital rotacional (ASD 3D), começou a se interrogar se a ASD 2D não estaria subestimando as estenoses. OBJETIVOS: Comparar as medidas de estenose obtidas pelos métodos não invasivos com a ASD 2D e 3D, utilizando o critério do North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial (NASCET), além de comparar os dois métodos invasivos entre si, tentando identificar se os métodos não invasivos podem substituir a ASD 2D na rotina e se a ASD 2D tende subestimar a estenose em relação a ASD 3D. MÉTODOS: 92 pacientes que haviam sido indicados de maneira prospectiva e consecutiva para realização da ASD 2D, foram selecionados para o estudo, sendo encaminhados para realizar também a ASD 3D, a ARMC e o USDC. Os resultados das medidas da maior estenose, realizadas através das imagens fonte em estação de trabalho, por dois observadores em consenso, obtidas em cada um dos testes (USDC, ARMC) e dos resultados concordantes dos dois, foi comparada com os exames de referência (ASD 2D e ASD 3D). Foi feita também uma avaliação dos resultados dos exames invasivos entre si. RESULTADOS: 98 ACI foram incluídas no trabalho. Os resultados obtidos pelo coeficiente de correlação de Pearson e pelo coeficiente de correlação intraclasse, que variaram de 0,91 a 0,96, demonstraram respectivamente uma excelente correlação entre as modalidades diagnósticas e que há uma forte concordância entre os seus resultados (ambos com p <0,001). Os valores de sensibilidade, especificidade, valor preditivo positivo, valor preditivo negativo e acurácia das diversas comparações variaram respectivamente de 76 a 100%, de 92 a 100%, 79 a 100%, 90 a 100% e 90 a 100%. DISCUSSÃO: As comparações com maior sensibilidade, especificidade e acurácia foram respectivamente a (USDC+ARMC) x ASD 3D com 100%, 100% e 100%; ARMC x ASD 3D com 100%, 96% e 97% e ASD 2D x ASD 3D, com 89%, 94% e 93%. A ASD 2D categorizou as estenoses em 11 casos (11,3%) uma classe abaixo das obtidas na ASD 3D, além de classificar 4 estenoses a menos que a ASD 3D na classe de 70-94%. CONCLUSÕES: Os métodos não invasivos principalmente se avaliados em conjunto podem substituir a ASD 2D na avaliação da estenose da ACI. A ASD 2D tendeu a subestimar levemente as estenoses quando comparada com a ASD 3D / INTRODUCTION: Noninvasive techniques such as Doppler ultrasound (DUS) and contrast enhanced magnetic resonance angiography (CEMRA) are each day more used in the evaluation of the internal carotid arteries (ICA). On comparison studies 2D digital subtraction angiography (2D DSA) has been considerate as the reference standard, however its an expensive and invasive method, with well known risks, besides the use of 3D digital subtraction angiography (3D DSA) showed that 2D DSA can potentially result in an underestimation of the stenosis. OBJECTIVES: Compare stenosis measurements of noninvasive methods with 2D and 3D DSA, using the North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial (NASCET) criteria, compare the two noninvasive methods with each other, trying to identify if they can substitute 2D DSA on the daily basis and if that 2D DSA tends to underestimate the stenosis compared with 3D DSA. METHODS: 92 patients that were prospective and consecutive scheduled for 2D DSA were selected to participate in the study which included perform also a 3D DSA, CEMRA and DUS. The measurements of the greatest stenosis, made with the raw images in a workstation, by two observers in consensus, obtained with each modality (DUS, CEMRA) and the concordant results of both, were compared with the reference standard (2D and 3D DSA). Also a comparison between the invasive methods was made. RESULTS: 98 ICA were included. The results obtained by Pearson correlation coefficient and intraclass correlation coefficient, that range from 0.91 and 0.96, showed respectively a excellent correlation between the diagnostic modalities and that there are a great agreement between them (both with p<0.001). Sensitivity, specificity, positive and negative predictive values, and accuracy values of the different comparisons range respectively from 76% to 100%, 92 to 100%, 79 to 100%, 90 to 100% and 90 to 100%. DISCUSSION: Comparisons with higher sensitivity, specificity and accuracy were respectively (DUS+CEMRA) x 3D DSA, with 100%, 100% and 100%; CEMRA x 3D DSA with 100%, 96% and 97% and 2D DSA x 3D DSA with 89%, 94% and 93%. 2D DSA categorized 11 cases (11,3%) of ICA stenosis as one category lower than 3D DSA, including 4 less cases of the 70-94% class. CONCLUSIONS: The noninvasive methods, especially if evaluated together, can replace 2D DSA in the study of cervical carotid steno-occlusive disease. 2D DSA tends to lightly underestimate carotid stenosis when compared to 3D DSA

INTRODUÇÃO: Os métodos diagnósticos não invasivos, como a ultra-sonografia com Doppler colorido (USDC) e a angiografia por ressonância magnética contrastada (ARMC) têm sido cada vez mais utilizados para o estudo da estenose das artérias carótidas internas (ACI). Nos testes comparativos a arteriografia por subtração digital bidimensional (ASD 2D) tem sido o padrão de referência, porém é um método caro, invasivo e com diversas complicações descritas, além disso, com a realização da arteriografia por subtração digital rotacional (ASD 3D), começou a se interrogar se a ASD 2D não estaria subestimando as estenoses. OBJETIVOS: Comparar as medidas de estenose obtidas pelos métodos não invasivos com a ASD 2D e 3D, utilizando o critério do North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial (NASCET), além de comparar os dois métodos invasivos entre si, tentando identificar se os métodos não invasivos podem substituir a ASD 2D na rotina e se a ASD 2D tende subestimar a estenose em relação a ASD 3D. MÉTODOS: 92 pacientes que haviam sido indicados de maneira prospectiva e consecutiva para realização da ASD 2D, foram selecionados para o estudo, sendo encaminhados para realizar também a ASD 3D, a ARMC e o USDC. Os resultados das medidas da maior estenose, realizadas através das imagens fonte em estação de trabalho, por dois observadores em consenso, obtidas em cada um dos testes (USDC, ARMC) e dos resultados concordantes dos dois, foi comparada com os exames de referência (ASD 2D e ASD 3D). Foi feita também uma avaliação dos resultados dos exames invasivos entre si. RESULTADOS: 98 ACI foram incluídas no trabalho. Os resultados obtidos pelo coeficiente de correlação de Pearson e pelo coeficiente de correlação intraclasse, que variaram de 0,91 a 0,96, demonstraram respectivamente uma excelente correlação entre as modalidades diagnósticas e que há uma forte concordância entre os seus resultados (ambos com p <0,001). Os valores de sensibilidade, especificidade, valor preditivo positivo, valor preditivo negativo e acurácia das diversas comparações variaram respectivamente de 76 a 100%, de 92 a 100%, 79 a 100%, 90 a 100% e 90 a 100%. DISCUSSÃO: As comparações com maior sensibilidade, especificidade e acurácia foram respectivamente a (USDC+ARMC) x ASD 3D com 100%, 100% e 100%; ARMC x ASD 3D com 100%, 96% e 97% e ASD 2D x ASD 3D, com 89%, 94% e 93%. A ASD 2D categorizou as estenoses em 11 casos (11,3%) uma classe abaixo das obtidas na ASD 3D, além de classificar 4 estenoses a menos que a ASD 3D na classe de 70-94%. CONCLUSÕES: Os métodos não invasivos principalmente se avaliados em conjunto podem substituir a ASD 2D na avaliação da estenose da ACI. A ASD 2D tendeu a subestimar levemente as estenoses quando comparada com a ASD 3D / INTRODUCTION: Noninvasive techniques such as Doppler ultrasound (DUS) and contrast enhanced magnetic resonance angiography (CEMRA) are each day more used in the evaluation of the internal carotid arteries (ICA). On comparison studies 2D digital subtraction angiography (2D DSA) has been considerate as the reference standard, however its an expensive and invasive method, with well known risks, besides the use of 3D digital subtraction angiography (3D DSA) showed that 2D DSA can potentially result in an underestimation of the stenosis. OBJECTIVES: Compare stenosis measurements of noninvasive methods with 2D and 3D DSA, using the North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial (NASCET) criteria, compare the two noninvasive methods with each other, trying to identify if they can substitute 2D DSA on the daily basis and if that 2D DSA tends to underestimate the stenosis compared with 3D DSA. METHODS: 92 patients that were prospective and consecutive scheduled for 2D DSA were selected to participate in the study which included perform also a 3D DSA, CEMRA and DUS. The measurements of the greatest stenosis, made with the raw images in a workstation, by two observers in consensus, obtained with each modality (DUS, CEMRA) and the concordant results of both, were compared with the reference standard (2D and 3D DSA). Also a comparison between the invasive methods was made. RESULTS: 98 ICA were included. The results obtained by Pearson correlation coefficient and intraclass correlation coefficient, that range from 0.91 and 0.96, showed respectively a excellent correlation between the diagnostic modalities and that there are a great agreement between them (both with p<0.001). Sensitivity, specificity, positive and negative predictive values, and accuracy values of the different comparisons range respectively from 76% to 100%, 92 to 100%, 79 to 100%, 90 to 100% and 90 to 100%. DISCUSSION: Comparisons with higher sensitivity, specificity and accuracy were respectively (DUS+CEMRA) x 3D DSA, with 100%, 100% and 100%; CEMRA x 3D DSA with 100%, 96% and 97% and 2D DSA x 3D DSA with 89%, 94% and 93%. 2D DSA categorized 11 cases (11,3%) of ICA stenosis as one category lower than 3D DSA, including 4 less cases of the 70-94% class. CONCLUSIONS: The noninvasive methods, especially if evaluated together, can replace 2D DSA in the study of cervical carotid steno-occlusive disease. 2D DSA tends to lightly underestimate carotid stenosis when compared to 3D DSA

INTRODUÇÃO: A angioplastia carotídea com stent (ACS) sob proteção cerebral é opção terapêutica em pacientes com estenose carotídea. Existe o risco de embolia apesar da utilização do filtro e as modificações na perfusão cerebral após tratamento da estenose carotídea não são claras. O propósito deste estudo é avaliar, após ACS sob proteção cerebral por filtros, modificações nas seqüências de RM de difusão (DWI) e perfusão (PWI), correlacionando-as com os aspectos técnicos da ACS, com as características da estenose e com dados demográficos dos pacientes. MÉTODO: Trinta e seis pacientes portadores de estenose carotídea com idade média de 72,08 anos foram submetidos a exame de RM um dia antes e até 72 horas após a ACS com filtro de proteção. Todos os pacientes eram assintomáticos após a ACS. Áreas de restrição na DWI após a ACS foram correlacionadas com aspectos demográficos, com aspectos da técnica de angioplastia e com a presença de infartos prévios por RM. Os parâmetros CBV volume sanguíneo cerebral, MTT tempo de trânsito médio e TTP tempo para o pico são empregados para análise por PWI. RESULTADOS: Na DWI, 18 de 36 (50,00%) pacientes apresentaram novos focos (NF) de restrição na DWI após ACS. Todos os NF foram clinicamente silenciosos (100%). Estes NF eram localizados em território cerebral nutrido pela artéria carótida submetida à ACS em 77,19% e menores que 10 mm em 91,53%. Os NF em território cerebral não irrigado pela artéria carótida submetida à angioplastia correspondiam a 22,81% destes. A presença de infartos cerebrais prévios na RM foi o único fator com influência no aparecimento de NF (p=0,037). Fatores demográficos e aspectos relacionados com a técnica de angioplastia não tiveram importância na gênese dos NF. Na PWI foi observada melhora nos parâmetros temporais TTP (p<0,001) e MTT (p=0,019) quando comparados de forma normalizada em relação ao território contralateral. CONCLUSÃO: Os novos focos de restrição na DWI após ACS (NF) foram mais comuns no território ipsilateral (77,19%), no entanto houve NF no território contralateral à ACS (22,81%), possivelmente, associados ao cateterismo diagnóstico. Os NF, na sua maioria, são de pequeno diâmetro (<10 mm em 91,53%). Melhora precoce na PWI, observada nos dados normalizados, foi demonstrada nos parâmetros temporais (TTP e MTT). / INTRODUCTION: Carotid angioplasty with stent (CAS) under cerebral protection is a therapeutic option in patients with carotid stenosis. There is a risk of embolism even with a filter, and changes in cerebral perfusion after treatment are not clearly understood. The purpose of this study was to evaluate changes in diffusion- (DWI) and perfusion- (PWI) weighted magnetic resonance imaging (MRI) sequences correlating them with the technical aspects of CAS, stenosis characteristics and patient demographic data. METHODS: Thirty-six carotid stenosis patients with an mean age of 72.08 years were submitted to MRI exam one day before and up to 72 hours after CAS with filter protection. All patients were asymptomatic after CAS. Areas of restriction on DWI were correlated to demographic aspects, technique of angioplasty as well the presence of previous stroke by MRI. The parameters, CBV - cerebral blood volume; MTT - mean transit time, and TTP- time to peak, are used for PWI analysis. RESULTS: Eighteen of the 36 patients (50.00%) presented new focus (NF) of restriction by DWI after CAS. All new focus were clinically silent. The NF were located in the cerebral area fed by the carotid artery submitted to CAS in 77.19% and smaller than 10mm in 91.53%. NF in cerebral area not irrigated by carotid artery submitted by angioplasty correspond to 22,81 %. The presence of previous ischemic lesion on MRI was the only factor which influenced the appearance of NF (p=0.037). Demographic factors and aspects related to angioplasty technique had no importance on NF genesis. Improvement in PWI timing parameters - TTP (p<0.001) and MTT (p=0.019) were observed in relation to the contralateral territory (normalized data). CONCLUSION: The restriction NF in the DWI after CAS are more common in the ipsilateral territory (77.19%), however there were some NF in the contralateral territory to the CAS (22.81%), possibly associated with diagnostic catheterization. Most of the NF were small in diameter (<10mm in 91.53%). Short-term improvement in PWI were demonstrated by normalized timing parameters (TTP and MTT).