The coronal mass ejections (CMEs) are phenomena that evidence the complex solar activity. During the CME evolution in the solar wind (SW) the shock and sheath (Sh) are established. With these, the transfer of energy and shock thermalization have origin through several processes like instabilities and particle acceleration. Here, we present two studies related to CMEs. In the first study, we analyze the existence of the KelvinHelmholtz instability (KHI) at the interfaces CMESh and ShSW. For this purpose, we assumed two CMEs that propagate independently in the slow and fast SW. We model velocities, densities and magnetic field strengths of sheaths, and SW in the CMEs flanks, in order to solve the Chandrasekhar condition for the magnetic KHI existence. Our results reveal that KHI formation is more probably in the CME that propagate in the slow SW than in CME propagating in the fast SW. It is due to large shear flow between the CME and the slow SW. Besides we find that the interface ShSW is more susceptible to the instability. In the second study, we examine the distributions of particle acceleration and turbulence regions around CME-driven shocks with wave-like features. We consider these corrugated shock as the result of disturbances from the bimodal SW, CME deflection, irregular CME expansion, and the ubiquitous fluctuations in the solar corona. We model smooth CME-driven shocks using polar Gaussian profiles. With the addition of wave-like functions, we obtain the corrugated shocks. For both shock types are calculated the shock normal angles between the shock normal and the radial upstream coronal magnetic field in order to classify the quasi-parallel and quasi-perpendicular regions linked to the particle acceleration and turbulence regions, respectively. Our calculations show the predisposition of the shock to the particle acceleration and indicate that the irregular CME expansion is the relevant factor in the particle acceleration process. We consider that these wave-like features in shocks may be essential in the study of current problems as injection particle, instabilities, downstream-jets, and shock thermalization. / As ejeções de massa coronal (do inglês coronal mass ejections, CMEs) são consideradas traçadores da atividade solar. Durante a evolução das CMEs no vento solar (do inglês solar wind, SW), o choque e o envoltório (do inglês sheath, Sh) são estabelecidos. Nesta fase, a transferência da energia e a termalização do choque podem ter origem através de vários processos, entre eles instabilidades e aceleração de partculas. Aqui nós apresentamos dois estudos relacionados às CMEs. No primeiro estudo, analisamos a existência da instabilidade KelvinHelmholtz (KHI) nas interfaces CMESh e ShSW. Para isto, supomos duas CMEs que se propagam independentemente no SW lento e rápido. Modelamos as velocidades, densidades e a intensidade do campo magnético dos envoltórios e SW nos flancos das CMEs, a fim de resolver a condição de Chandrasekhar para a existência da KHI magnética. Nossos resultados revelam que a formação da KHI pode ser mais provável na CME que se propaga no SW lento do que na CME que se propaga no SW rápido. Isto é devido a um maior cisalhamento entre a CME e o SW lento. Além disso, encontramos que a interface ShSW é ser mais suscetvel à instabilidade. No segundo estudo, examinamos as distribuições das regiões de aceleração de partculas e turbulência em choques ondulados com caractersticas semelhantes a ondas. Assumimos choques ondulados como resultado de perturbações do SW bimodal, deflexão da CME, expansão irregular da CME, e flutuações onipresentes na coroa solar. Construmos choques sem ondulações usando perfis Gaussianos. Com adição de funções semelhantes a ondas, obtemos os choques ondulados. Para ambos tipos de choques, calculamos os ângulos entre o vector normal ao choque e o campo magnético coronal radial, assim classificamos as regiões como quase-paralelas e quase-perpendiculares que são ligadas às regiões de aceleração de partculas e turbulência, respectivamente. Nossos cálculos mostram a predisposição do choque para o fenômeno de acceleração de partculas, e indicam que a expansão irregular da CME é o fator de maior relevância neste processo. Consideramos que assumir ondulações nos choques pode ser essencial nos estudos de problemas atuais como injeção de partculas, instabilidades, jatos e termalização dos choques.

INTRODUÇÃO: O tratamento com ondas de choque (TOC) é utilizado para tratar numerosas afecções musculoesqueléticas, incluindo-se as pseudartroses e as tendinopatias. Há poucos estudos bem estruturados sobre a eficácia do TOC no tratamento da síndrome dolorosa miofascial (SDM) e não há ensaio clínico aleatorizado sobre sua utilização no tratamento das SDMs das regiões lombar e glútea. OBJETIVOS: Avaliar a eficácia do TOC no tratamento das SDMs das regiões lombar e glútea. CASUÍSTICA E MÉTODOS: Foi realizado estudo prospectivo, controlado, com amostra aleatória e duplamente encoberto sobre o tratamento de doentes com dor moderada a intensa decorrente de SDM nas regiões lombar e glútea com duração superior a seis meses, submetidos previamente a tratamento padronizado com antidepressivo, analgésico, terapia física e orientações fisioterápicas durante seis semanas. Foram elegíveis 46 doentes que apresentavam dor com intensidade >= 4 de acordo com a EVA dentre os 121 convocados. Durante seis semanas os doentes elegíveis foram submetidos a tratamento farmacológico e fisioterápico padronizado. Sete doentes usufruíram melhora clínica importante e oito abandonaram o estudo, restando 31 doentes que participaram efetivamente do estudo. Após a randomização, 14 doentes foram submetidos a TOC com cabeçote ativo e 17 a TOC com cabeçote placebo. Foram avaliados os aspectos demográficos, a apresentação clínica, a incapacidade funcional, a intensidade e as características da dor até um ano após a realização dos procedimentos destes 31 doentes. As avaliações foram realizadas com uso da Escala Visual Analógica (EVA), Questionário de Incapacidade de Roland-Morris (RDQ), Índice de Incapacidade de Oswestry (ODI), Versão Reduzida do Questionário de Dor McGill (SF-MPQ) e Inventário Diagnóstico da Dor Neuropática 4 (DN4). RESULTADOS: Não houve diferenças estatisticamente significativas entre os grupos quanto às características sociodemográficas dos doentes. Entretanto, a duração das queixas de dor dos doentes do grupo TOC ativo foi significativamente superior (p < 0,05) a dos do grupo TOC placebo. Em relação aos doentes tratados com TOC placebo, os doentes tratados com TOC ativo usufruíram redução estatisticamente significativa da dor de acordo com a EVA na interação grupo versus tempo a partir do momento \"três meses\"; a melhora manteve-se estatisticamente significativa durante um ano (p < 0,001), achado que sugere que o efeito analgésico instala-se em longo prazo e mantém-se prolongadamente. Não ocorreu modificação estatisticamente significativa na interação grupo versus tempo nas pontuações dos questionários RDQ, ODI e SF-MPQ ao longo do tempo nos doentes de ambos grupos. No momento \"12 meses\" ocorreu redução superior a 50% da incapacidade funcional da dor lombar avaliada de acordo com o RDQ em 70,0% dos doentes do grupo TOC ativo e em apenas 14,3% dos doentes tratados com TOC placebo; diferença percentual estatisticamente significativa (p < 0,05). Ocorreu também redução superior a 50% das pontuações do ODI na avaliação realizada no momento \"12 meses\" em 70,0% dos doentes incluídos no grupo TOC ativo e em apenas 14,3% dos doentes do grupo TOC placebo, diferença percentual estatisticamente significativa (p < 0,05). CONCLUSÕES: O tratamento com o TOC ativo dos doentes com SDM nas regiões lombar e glútea proporcionou melhora significativa da dor a partir do momento \"três meses\" até, pelo menos, o momento \"12 meses\" de acompanhamento, achado que sugere que seu efeito analgésico instala-se tardiamente. Adicionalmente, proporcionou melhora da funcionalidade de acordo com o RDQ e ODI na avaliação realizada no momento \"12 meses\" / INTRODUCTION: Extracorporeal shockwave therapy (ESWT) has been used successfully in different musculoskeletal conditions, including pseudarthrosis and tendinopathies. However, there are very few well-structured studies on the efficacy of ESWT in the treatment of myofascial pain syndromes (MPSs) and no randomized clinical trial about the ESWT in the treatment of lumbar and gluteal myofascial pain. OBJECTIVES: To assess the efficacy of ESWT in the treatment of lumbar and gluteal MPSs. MATERIAL AND METHODS: The study was prospective, randomized, double-blind and placebo-controlled. From 121 patients with moderate or severe pain due to MPS in the lumbar and gluteal regions lasting more than six months were enrolled; a total of 46 patients with pain intensity >= 4 according to the VAS were considered eligible. The elected patients were treated with antidepressant, analgesic and physical therapy as a standard protocol during six weeks. Seven patients had significant clinical improvement with the pharmacological and physical therapies and eight dropped out the study. The remainder 31 patients were randomized and 14 underwent active ESWT and 17 underwent placebo ESWT. The demographic aspects, clinical presentations, functional disabilities, severity and characteristics of pain were evaluated previously to the inclusion in the study until the end of the first year after the treatment with active or placebo ESWT. The evaluations were based on the Visual Analogue Scale (VAS), Roland- Morris Disability Questionnaire (RDQ), Oswestry Disability Index (ODI), Short- Form of the McGill Pain Questionnaire (SF-MPQ), and the Neuropathic Pain Diagnostic Questionnaire 4 (DN4). RESULTS: There were no statistical differences between the groups regarding the baseline characteristics of the patients. However, the duration of pain of the patients treated with active ESWT was significantly higher (p < 0,05) than those treated with placebo ESWT. There was no statistically significant variation over time in the RDQ, ODI and SF-MPQ scores between the patients from each group. Patients treated with active ESWT presented a significant reduction of pain severity according to the VAS from the third until the 12nd month of follow-up (p < 0,001), finding indicative that the analgesic effect of the ESWT starts late but remains over time. At the 12nd month of follow-up, 70,0% of the patients treated with active ESWT and just 14.3% of the patients from de placebo ESWT group had more than 50% improvement of the functional disability of the low back pain according to the RDQ, statistically significant difference (p < 0,05). There was also a reduction of more than 50% of ODI scores in the 12th month of follow-up in 70.0% of the patients treated with active ESWT and in only 14.3% of the patients treated with placebo ESWT (p < 0,05). CONCLUSIONS: The active ESWT provided a significant and lasting reduction in pain intensity from the third until the 12th month of follow-up, finding that suggests that its analgesic effect settles late and has long duration. Additionally, it provided improvement of the functionality according to the RDQ and ODI at the 12th month of follow-up

The coronal mass ejections (CMEs) are phenomena that evidence the complex solar activity. During the CME evolution in the solar wind (SW) the shock and sheath (Sh) are established. With these, the transfer of energy and shock thermalization have origin through several processes like instabilities and particle acceleration. Here, we present two studies related to CMEs. In the first study, we analyze the existence of the KelvinHelmholtz instability (KHI) at the interfaces CMESh and ShSW. For this purpose, we assumed two CMEs that propagate independently in the slow and fast SW. We model velocities, densities and magnetic field strengths of sheaths, and SW in the CMEs flanks, in order to solve the Chandrasekhar condition for the magnetic KHI existence. Our results reveal that KHI formation is more probably in the CME that propagate in the slow SW than in CME propagating in the fast SW. It is due to large shear flow between the CME and the slow SW. Besides we find that the interface ShSW is more susceptible to the instability. In the second study, we examine the distributions of particle acceleration and turbulence regions around CME-driven shocks with wave-like features. We consider these corrugated shock as the result of disturbances from the bimodal SW, CME deflection, irregular CME expansion, and the ubiquitous fluctuations in the solar corona. We model smooth CME-driven shocks using polar Gaussian profiles. With the addition of wave-like functions, we obtain the corrugated shocks. For both shock types are calculated the shock normal angles between the shock normal and the radial upstream coronal magnetic field in order to classify the quasi-parallel and quasi-perpendicular regions linked to the particle acceleration and turbulence regions, respectively. Our calculations show the predisposition of the shock to the particle acceleration and indicate that the irregular CME expansion is the relevant factor in the particle acceleration process. We consider that these wave-like features in shocks may be essential in the study of current problems as injection particle, instabilities, downstream-jets, and shock thermalization. / As ejeções de massa coronal (do inglês coronal mass ejections, CMEs) são consideradas traçadores da atividade solar. Durante a evolução das CMEs no vento solar (do inglês solar wind, SW), o choque e o envoltório (do inglês sheath, Sh) são estabelecidos. Nesta fase, a transferência da energia e a termalização do choque podem ter origem através de vários processos, entre eles instabilidades e aceleração de partculas. Aqui nós apresentamos dois estudos relacionados às CMEs. No primeiro estudo, analisamos a existência da instabilidade KelvinHelmholtz (KHI) nas interfaces CMESh e ShSW. Para isto, supomos duas CMEs que se propagam independentemente no SW lento e rápido. Modelamos as velocidades, densidades e a intensidade do campo magnético dos envoltórios e SW nos flancos das CMEs, a fim de resolver a condição de Chandrasekhar para a existência da KHI magnética. Nossos resultados revelam que a formação da KHI pode ser mais provável na CME que se propaga no SW lento do que na CME que se propaga no SW rápido. Isto é devido a um maior cisalhamento entre a CME e o SW lento. Além disso, encontramos que a interface ShSW é ser mais suscetvel à instabilidade. No segundo estudo, examinamos as distribuições das regiões de aceleração de partculas e turbulência em choques ondulados com caractersticas semelhantes a ondas. Assumimos choques ondulados como resultado de perturbações do SW bimodal, deflexão da CME, expansão irregular da CME, e flutuações onipresentes na coroa solar. Construmos choques sem ondulações usando perfis Gaussianos. Com adição de funções semelhantes a ondas, obtemos os choques ondulados. Para ambos tipos de choques, calculamos os ângulos entre o vector normal ao choque e o campo magnético coronal radial, assim classificamos as regiões como quase-paralelas e quase-perpendiculares que são ligadas às regiões de aceleração de partculas e turbulência, respectivamente. Nossos cálculos mostram a predisposição do choque para o fenômeno de acceleração de partculas, e indicam que a expansão irregular da CME é o fator de maior relevância neste processo. Consideramos que assumir ondulações nos choques pode ser essencial nos estudos de problemas atuais como injeção de partculas, instabilidades, jatos e termalização dos choques.

A doença arterial coronariana crônica apresenta alta prevalência e morbidade na população, manifestando-se como uma síndrome clínica caracterizada por sintomas álgicos tipicamente desencadeados ou agravados pelo esforço físico - a angina. Define-se a angina como refratária na presença de isquemia miocárdica documentada não passível de tratamento por meio de revascularização e não controlada a despeito do tratamento farmacológico máximo tolerado. O uso de terapia com ondas de choque extracorpóreas no tratamento da isquemia miocárdica tem sido proposto como uma alternativa promissora para o alívio dos sintomas anginosos e melhora da carga isquêmica por meio da promoção de vasodilatação e neoangiogênese. No presente estudo, avaliamos o efeito da terapia guiada com ondas de choque na reserva de fluxo miocárdico, obtida pela ecocardiografia de perfusão miocárdica em tempo real (EPMTR), em pacientes com angina refratária. Determinamos, também, as implicações da terapia com ondas de choque nas variáveis clínicas por meio da avaliação da classe funcional de angina pelo escore da Canadian Cardiovascular Society (CCS), capacidade funcional pelo escore de insuficiência cardíaca da New York Heart Association (NYHA) e qualidade de vida pelo Seattle Angina Questionnaire (SAQ), assim como nas variáveis ecocardiográficas. Foram estudados 15 pacientes com angina refratária procedentes do Ambulatório de Angina Refratária do Instituto do Coração (InCor, HC-FMUSP), os quais foram submetidos a 9 sessões de terapia com ondas de choque, ao longo de 9 semanas, e acompanhados por um período de 6 meses após a conclusão do tratamento. A dinâmica das microbolhas no miocárdio foi quantificada pela EPMTR utilizando programas computacionais específicos, tanto em repouso como durante o estresse pelo dipiridamol (0,84 mg/Kg). A reserva de volume miocárdico normatizada (Anor), a reserva de velocidade de repreenchimento de microbolhas no miocárdio (?) e a reserva de fluxo miocárdico (Anor x ?) foram obtidas pela relação entre os parâmetros de fluxo durante a hiperemia e o repouso, antes e 6 meses após o tratamento com ondas de choque. Nos 15 pacientes incluídos no estudo, avaliamos 32 segmentos com isquemia miocárdica submetidos à terapia, 31 segmentos com isquemia miocárdica não submetidos à terapia e 60 segmentos não isquêmicos. Os pesquisadores que realizaram as quantificações da EPMTR não tinham conhecimento dos dados clínicos no momento da análise de perfusão. A média etária da amostra foi de 61,5 (± 12,8) anos com predomínio do sexo masculino (67%), sendo que 93% deles apresentavam doença multiarterial. Após 6 meses da conclusão da terapia com ondas de choque, foi observada uma melhora da classe de angina (CCS) de 3,20 ± 0,56 para 1,93 ± 0,70 (p = 0,0001) e de insuficiência cardíaca (NYHA) de 2,8 ± 0,56 para 2,33 ± 0,81 (p = 0,048), resultados que foram concordantes com os achados do SAQ, o qual evidenciou melhora significativa da pontuação em todas as categorias (análise global com incremento da pontuação média de 42,33 ± 13,0 para 71,16 ± 14,3; p = 0,0001). Houve uma variação da fração de ejeção do ventrículo esquerdo de 50,30 ± 13,1% para 53,20 ± 10,6% (p = 0,049) na ausência de alterações no diâmetro diastólico final (de 53,80 ± 6,61 mm para 53,53 ± 7,05 mm; p = 0,81), no volume diastólico final (de 134,67 ± 34,33 mL para 146,13 ± 59,45 mL; p = 0,29) ou na função diastólica. A análise da perfusão miocárdica pela EPMTR evidenciou um aumento significativo da reserva de fluxo miocárdico (Anor x ?) de 1,33 ± 0,22 para 1,74 ± 0,29 (p = 0,0001) e também da reserva Anor de 1,02 ± 0,21 para 1,24 ± 0,33 (p = 0,004) nos segmentos isquêmicos submetidos à terapia com ondas de choque, mas não da reserva beta (de 1,33 ± 0,24 para 1,47 ± 0,35; p = 0,055). Não houve alterações significativas na perfusão miocárdica nos segmentos isquêmicos não tratados ou nos segmentos não isquêmicos. A análise global demonstrou uma melhora na reserva de fluxo miocárdico (de 1,78 ± 0,54 para 1,89 ± 0,49; p = 0,017) e na reserva beta (de 1,63 ± 0,43 para 1,70 ± 0,40; p = 0,039). Não foram registrados eventos cardiovasculares maiores durante o período de acompanhamento. Concluímos que a EPMTR foi capaz de identificar melhora da reserva de fluxo miocárdico nos segmentos submetidos à terapia com ondas de choque, possivelmente devido à neoproliferação vascular. Os resultados sugerem que a terapia com ondas de choque em pacientes com angina refratária é segura e tem o potencial de melhorar a isquemia miocárdica nos segmentos isquêmicos tratados, com impacto nos sintomas e na qualidade de vida / Chronic coronary artery disease shows high prevalence and morbidity levels in general population. In the clinical scenario, it is usually characterized by pain symptoms typically triggered or aggravated by physical effort - the angina. Refractory angina is defined as a documented and uncontrolled myocardial ischemia, untreatable by revascularization, despite maximum tolerated drug therapy. The use of extracorporeal cardiac shock wave therapy to treat myocardial ischemia has been suggested as a promising alternative to relieve angina symptoms and improve the ischemic load by promoting vasodilation and neoangiogenic phenomena. In the present study, we evaluated the effect of guided shock wave therapy on myocardial flow reserve, determined by real-time myocardial perfusion echocardiography (RTMPE), in patients with refractory angina. We also evaluated the implications of shock wave therapy in clinical variables by assessing the Canadian Cardiovascular Society (CCS) grading of angina pectoris, New York Heart Association (NYHA) functional classification and quality of life by the Seattle Angina Questionnaire (SAQ), as well as echocardiographic variables. Fifteen patients with refractory angina, from the refractory angina outpatient clinic of the Instituto do Coração (InCor, HC-FMUSP), were studied. Each patient underwent 9 shock wave therapy sessions over the course of 9 weeks and was followed for 6 months once the treatment was concluded. Using specific software, myocardial microbubble dynamics was quantified by RTMPE at rest as well as in stress by dipyridamole (0.84 mg/Kg). Normalized myocardial blood (Anor) reserve, myocardium microbubbles replenishment rate (?) reserve and myocardial flow reserve (Anor x ?) were obtained by the ratio of flow parameters during hyperemia and rest, before and 6 months after treatment. In the 15 patients included in the study, we evaluated 32 segments with myocardial ischemia submitted to therapy, 31 segments with myocardial ischemia not submitted to therapy and 60 non-ischemic segments. Researchers were blinded to all clinical data at the time of the perfusion analysis. Patients had mean age of 61.5 (± 12.8) years old, were predominantly men (67%), and 93% presented multiarterial disease. Six months after the completion of shock wave therapy, an improvement in CCS grading of angina pectoris was observed from 3.20 ± 0.56 to 1.93 ± 0.70 (p = 0.0001) and in NYHA functional classification (from 2.80 ± 0.56 to 2.33 ± 0.81; p = 0.048), results consistent with those found by SAQ, which evidenced a significant score improvement in all categories (global analysis with average score increased from 42.33 ± 13.0 to 71.16 ± 14.3; p = 0.0001). There was a variation in the left ventricular ejection fraction (from 50.3 ± 13.1% to 53.20 ± 10.6%; p = 0.049) in the absence of changes in end-diastolic diameter (from 53.80 ± 6.61 mm to 53.53 ± 7.05 mm; p = 0.81), the end-diastolic volume (from 134.67 ± 34.33 mL to 146.13 ± 59.45 mL; p = 0.29) or the diastolic function. Myocardial perfusion analysis by RTMPE evidenced a relevant increase in myocardial flow reserve (Anor x ?) from 1.33 ± 0.22 to 1.74 ± 0.29; p = 0.0001, as well as in the Anor reserve from 1.02 ± 0.21 to 1.24 ± 0.33 (p = 0.004) in ischemic segments submitted to shock wave therapy, but not in ? reserve (from 1.33 ± 0.24 to 1.47 ± 0.35; p = 0.055). There was no significant myocardial perfusion alteration in untreated ischemic segments or non-ischemic segments. Global analysis showed an improvement in myocardial flow reserve (from 1.78 ± 0.54 to 1.89 ± 0.49; p = 0.017) and ? reserve (1.63 ± 0.43 to 1.70 ± 0.40; p = 0.039). No major cardiac events were registered during the follow-up period. We concluded that RTMPE was able to identify an increase in myocardial flow reserve in the segments submitted to shock wave therapy, possibly due to vascular neoproliferation. Results suggest that shock wave therapy on patients with refractory angina is safe, with the potential to improve myocardial ischemia on treated ischemic segments, and positively affect symptoms and quality of life

Este trabalho estuda o fenômeno de evaporação rápida em jatos de líquidos superaquecidos ou metaestáveis numa região 2D. O fenômeno se inicia, neste caso, quando um jato na fase líquida a alta temperatura e pressão, emerge de um diminuto bocal projetando-se numa câmara de baixa pressão, inferior à pressão de saturação. Durante a evolução do processo, ao cruzar-se a curva de saturação, se observa que o fluido ainda permanece no estado de líquido superaquecido. Então, subitamente o líquido superaquecido muda de fase por meio de uma onda de evaporação oblíqua. Esta mudança de fase transforma o líquido superaquecido numa mistura bifásica com alta velocidade distribuída em várias direções e que se expande com velocidades supersônicas cada vez maiores, até atingir a pressão a jusante, e atravessando antes uma onda de choque. As equações que governam o fenômeno são as equações de conservação da massa, conservação da quantidade de movimento, e conservação da energia, incluindo uma equação de estado precisa. Devido ao fenômeno em estudo estar em regime permanente, um método de diferenças finitas com modelo estacionário e esquema de MacCormack é aplicado. Tendo em vista que este modelo não captura a onda de choque diretamente, um segundo modelo de falso transiente com o esquema de \"shock-capturing\": \"Dispersion-Controlled Dissipative\" (DCD) é desenvolvido e aplicado até atingir o regime permanente. Resultados numéricos com o código ShoWPhasT-2D v2 e testes experimentais foram comparados e os resultados numéricos com código DCD-2D v1 foram analisados. / This study analyses the rapid evaporation of superheated or metastable liquid jets in a two-dimensional region. The phenomenon is triggered, in this case, when a jet in its liquid phase at high temperature and pressure, emerges from a small aperture nozzle and expands into a low pressure chamber, below saturation pressure. During the evolution of the process, after crossing the saturation curve, one observes that the fluid remains in a superheated liquid state. Then, suddenly the superheated liquid changes phase by means of an oblique evaporation wave. This phase change transforms the liquid into a biphasic mixture at high velocity pointing toward different directions, with increasing supersonic velocity as an expansion process takes place to the chamber back pressure, after going through a compression shock wave. The equations which govern this phenomenon are: the equations of conservation of mass, momentum and energy and an equation of state. Due to its steady state process, the numerical simulation is by means of a finite difference method using the McCormack method of Discretization. As this method does not capture shock waves, a second finite difference method is used to reach this task, the method uses the transient equations version of the conservation laws, applying the Dispersion-Controlled Dissipative (DCD) scheme. Numerical results using the code ShoWPhasT-2D v2 and experimental data have been compared, and the numerical results from the DCD-2D v1 have been analysed.

O efeito da terapia por ondas de choque (TOC) na consolidação óssea, após osteotomias bilaterais dos fêmures e osteossínteses com hastes bloqueadas, foi estudado em 8 cães. Os fêmures direitos constituíram o grupo controle e os esquerdos, o grupo tratado, que recebeu 2000 pulsos de ondas de choque de 18 kV, energia de 5mJ (-6dB), na linha da fratura. Radiografias após 4, 8 e 12 semanas, revelaram maior proliferação periosteal no grupo tratado. Os resultados dos exames cintilográficos (razão tratado/controle), realizados na 2a, 4a, 6a, 8a, 10a e 12a semanas, foram estatisticamente superiores no grupo tratado. A TOC provocou aumento da atividade osteogênica na consolidação de fraturas agudas / The effect of extracorporeal shock wave therapy (ESWT) on bone healing, after bilateral femoral osteotomies and osteosynthesis with interlocking nails, was studied in 8 dogs. The right femurs composed the control group, and the left femurs, the treated group, which received 2000 pulses of shock wave, with 18 kV, 5 mJ (-6dB) energy on the fracture line. Radiographs after 4, 8 and 12 weeks, revealed increased periosteal proliferation in the treated group. The results (treated/control ratio) of the scintigraphic exams, performed on weeks 2, 4, 6, 8, 10 and 12, were statistically higher for the treated group. The ESWT led to increased osteogenic activity on acute fracture's bone healing.

Orientador: William Dias Belangero / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-28T23:43:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Faria_LidiaDornelasde_M.pdf: 3066212 bytes, checksum: 6cb5506682740e2fcb2de4b1694998a3 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A Terapia por ondas de choque (TOC) é uma alternativa não invasiva utilizada como método de indução a formação óssea que consiste em pulsos sonoros de alta energia transmitidas de modo focal a um tecido específico. Artigos demonstram aumento de vascularização, que ativação de proteínas como BMP (bone morphogenic protein) e Erk (extracellular signal-regulated kinase) induzindo diferenciação osteogênica após sua utilização no tecido ósseo. O presente estudo visou avaliar os níveis das proteínas Erk e Akt (akutely transforming), envolvidas na cascata protéica responsiva a deformação celular gerada por estímulo mecânico e consequente transformação em estímulo bioquímico induzindo a osteogênese. Os animais selecionados para o estudo foram anestesiados e divididos em dois diferentes grupos, onde no dia 1, o primeiro grupo foi submetido a TOC em sessão única de 500 impulsos gerados por aparelho eletrohidráulico a 0,12mJ/mm²na tíbia intacta e o segundo não recebeu TOC. Na sequência, os animais foram divididos em 3 subgrupos para cada tempo de segmento de 7, 14 e 21 dias A determinação dos níveis das proteínas propostas foi realizada por meio de immunoblotting. A fosforilação das proteínas Erk e Akt dos tecidos ósseos das tíbias extraídas dos ratos aumentou nos grupos submetidos a TOC após 7, 14 e se manteve elevado até o 21° dia quando comparado ao controle / Abstract: Extracorporeal shock wave therapy (ESWT) is a non-invasive alternative used as a method for inducing bone formation that consists of high-energy acoustic pulses transmitted in a focal way to a specific tissue. Studies show increase in vascularization which activate proteins such as BMP and Erk inducing osteogenic differentiation after its use in the bone tissue. The present study aimed at evaluating the levels of Erk and AKT proteins involved in the protein cascade responsive to cell deformation in biochemical stimulus inducing osteogenesis. The animals selected for the study were under anesthesia and divided in two different groups where on day 1 the first group was submitted to ESWT in one 500 pulse-session generated by an electrohydraulic device at 0,12mJ/mm² in intact tibia and fibula and the second did not receive ESWT. Then the animals were divided into 3 sub-groups, one for each segment times of 7, 14 and 21 days. Immunoblotting analysis was performed to determine the levels of the proposed proteins. The Erk and Akt protein phosphorylation of the bone tissues of extracted tibia from the animals increased in the groups submitted to ESWT and kept elevated until the 21st day when compared to the control group / Mestrado / Fisiopatologia Cirúrgica / Mestra em Ciências

A doença arterial coronariana crônica apresenta alta prevalência e morbidade na população, manifestando-se como uma síndrome clínica caracterizada por sintomas álgicos tipicamente desencadeados ou agravados pelo esforço físico - a angina. Define-se a angina como refratária na presença de isquemia miocárdica documentada não passível de tratamento por meio de revascularização e não controlada a despeito do tratamento farmacológico máximo tolerado. O uso de terapia com ondas de choque extracorpóreas no tratamento da isquemia miocárdica tem sido proposto como uma alternativa promissora para o alívio dos sintomas anginosos e melhora da carga isquêmica por meio da promoção de vasodilatação e neoangiogênese. No presente estudo, avaliamos o efeito da terapia guiada com ondas de choque na reserva de fluxo miocárdico, obtida pela ecocardiografia de perfusão miocárdica em tempo real (EPMTR), em pacientes com angina refratária. Determinamos, também, as implicações da terapia com ondas de choque nas variáveis clínicas por meio da avaliação da classe funcional de angina pelo escore da Canadian Cardiovascular Society (CCS), capacidade funcional pelo escore de insuficiência cardíaca da New York Heart Association (NYHA) e qualidade de vida pelo Seattle Angina Questionnaire (SAQ), assim como nas variáveis ecocardiográficas. Foram estudados 15 pacientes com angina refratária procedentes do Ambulatório de Angina Refratária do Instituto do Coração (InCor, HC-FMUSP), os quais foram submetidos a 9 sessões de terapia com ondas de choque, ao longo de 9 semanas, e acompanhados por um período de 6 meses após a conclusão do tratamento. A dinâmica das microbolhas no miocárdio foi quantificada pela EPMTR utilizando programas computacionais específicos, tanto em repouso como durante o estresse pelo dipiridamol (0,84 mg/Kg). A reserva de volume miocárdico normatizada (Anor), a reserva de velocidade de repreenchimento de microbolhas no miocárdio (?) e a reserva de fluxo miocárdico (Anor x ?) foram obtidas pela relação entre os parâmetros de fluxo durante a hiperemia e o repouso, antes e 6 meses após o tratamento com ondas de choque. Nos 15 pacientes incluídos no estudo, avaliamos 32 segmentos com isquemia miocárdica submetidos à terapia, 31 segmentos com isquemia miocárdica não submetidos à terapia e 60 segmentos não isquêmicos. Os pesquisadores que realizaram as quantificações da EPMTR não tinham conhecimento dos dados clínicos no momento da análise de perfusão. A média etária da amostra foi de 61,5 (± 12,8) anos com predomínio do sexo masculino (67%), sendo que 93% deles apresentavam doença multiarterial. Após 6 meses da conclusão da terapia com ondas de choque, foi observada uma melhora da classe de angina (CCS) de 3,20 ± 0,56 para 1,93 ± 0,70 (p = 0,0001) e de insuficiência cardíaca (NYHA) de 2,8 ± 0,56 para 2,33 ± 0,81 (p = 0,048), resultados que foram concordantes com os achados do SAQ, o qual evidenciou melhora significativa da pontuação em todas as categorias (análise global com incremento da pontuação média de 42,33 ± 13,0 para 71,16 ± 14,3; p = 0,0001). Houve uma variação da fração de ejeção do ventrículo esquerdo de 50,30 ± 13,1% para 53,20 ± 10,6% (p = 0,049) na ausência de alterações no diâmetro diastólico final (de 53,80 ± 6,61 mm para 53,53 ± 7,05 mm; p = 0,81), no volume diastólico final (de 134,67 ± 34,33 mL para 146,13 ± 59,45 mL; p = 0,29) ou na função diastólica. A análise da perfusão miocárdica pela EPMTR evidenciou um aumento significativo da reserva de fluxo miocárdico (Anor x ?) de 1,33 ± 0,22 para 1,74 ± 0,29 (p = 0,0001) e também da reserva Anor de 1,02 ± 0,21 para 1,24 ± 0,33 (p = 0,004) nos segmentos isquêmicos submetidos à terapia com ondas de choque, mas não da reserva beta (de 1,33 ± 0,24 para 1,47 ± 0,35; p = 0,055). Não houve alterações significativas na perfusão miocárdica nos segmentos isquêmicos não tratados ou nos segmentos não isquêmicos. A análise global demonstrou uma melhora na reserva de fluxo miocárdico (de 1,78 ± 0,54 para 1,89 ± 0,49; p = 0,017) e na reserva beta (de 1,63 ± 0,43 para 1,70 ± 0,40; p = 0,039). Não foram registrados eventos cardiovasculares maiores durante o período de acompanhamento. Concluímos que a EPMTR foi capaz de identificar melhora da reserva de fluxo miocárdico nos segmentos submetidos à terapia com ondas de choque, possivelmente devido à neoproliferação vascular. Os resultados sugerem que a terapia com ondas de choque em pacientes com angina refratária é segura e tem o potencial de melhorar a isquemia miocárdica nos segmentos isquêmicos tratados, com impacto nos sintomas e na qualidade de vida / Chronic coronary artery disease shows high prevalence and morbidity levels in general population. In the clinical scenario, it is usually characterized by pain symptoms typically triggered or aggravated by physical effort - the angina. Refractory angina is defined as a documented and uncontrolled myocardial ischemia, untreatable by revascularization, despite maximum tolerated drug therapy. The use of extracorporeal cardiac shock wave therapy to treat myocardial ischemia has been suggested as a promising alternative to relieve angina symptoms and improve the ischemic load by promoting vasodilation and neoangiogenic phenomena. In the present study, we evaluated the effect of guided shock wave therapy on myocardial flow reserve, determined by real-time myocardial perfusion echocardiography (RTMPE), in patients with refractory angina. We also evaluated the implications of shock wave therapy in clinical variables by assessing the Canadian Cardiovascular Society (CCS) grading of angina pectoris, New York Heart Association (NYHA) functional classification and quality of life by the Seattle Angina Questionnaire (SAQ), as well as echocardiographic variables. Fifteen patients with refractory angina, from the refractory angina outpatient clinic of the Instituto do Coração (InCor, HC-FMUSP), were studied. Each patient underwent 9 shock wave therapy sessions over the course of 9 weeks and was followed for 6 months once the treatment was concluded. Using specific software, myocardial microbubble dynamics was quantified by RTMPE at rest as well as in stress by dipyridamole (0.84 mg/Kg). Normalized myocardial blood (Anor) reserve, myocardium microbubbles replenishment rate (?) reserve and myocardial flow reserve (Anor x ?) were obtained by the ratio of flow parameters during hyperemia and rest, before and 6 months after treatment. In the 15 patients included in the study, we evaluated 32 segments with myocardial ischemia submitted to therapy, 31 segments with myocardial ischemia not submitted to therapy and 60 non-ischemic segments. Researchers were blinded to all clinical data at the time of the perfusion analysis. Patients had mean age of 61.5 (± 12.8) years old, were predominantly men (67%), and 93% presented multiarterial disease. Six months after the completion of shock wave therapy, an improvement in CCS grading of angina pectoris was observed from 3.20 ± 0.56 to 1.93 ± 0.70 (p = 0.0001) and in NYHA functional classification (from 2.80 ± 0.56 to 2.33 ± 0.81; p = 0.048), results consistent with those found by SAQ, which evidenced a significant score improvement in all categories (global analysis with average score increased from 42.33 ± 13.0 to 71.16 ± 14.3; p = 0.0001). There was a variation in the left ventricular ejection fraction (from 50.3 ± 13.1% to 53.20 ± 10.6%; p = 0.049) in the absence of changes in end-diastolic diameter (from 53.80 ± 6.61 mm to 53.53 ± 7.05 mm; p = 0.81), the end-diastolic volume (from 134.67 ± 34.33 mL to 146.13 ± 59.45 mL; p = 0.29) or the diastolic function. Myocardial perfusion analysis by RTMPE evidenced a relevant increase in myocardial flow reserve (Anor x ?) from 1.33 ± 0.22 to 1.74 ± 0.29; p = 0.0001, as well as in the Anor reserve from 1.02 ± 0.21 to 1.24 ± 0.33 (p = 0.004) in ischemic segments submitted to shock wave therapy, but not in ? reserve (from 1.33 ± 0.24 to 1.47 ± 0.35; p = 0.055). There was no significant myocardial perfusion alteration in untreated ischemic segments or non-ischemic segments. Global analysis showed an improvement in myocardial flow reserve (from 1.78 ± 0.54 to 1.89 ± 0.49; p = 0.017) and ? reserve (1.63 ± 0.43 to 1.70 ± 0.40; p = 0.039). No major cardiac events were registered during the follow-up period. We concluded that RTMPE was able to identify an increase in myocardial flow reserve in the segments submitted to shock wave therapy, possibly due to vascular neoproliferation. Results suggest that shock wave therapy on patients with refractory angina is safe, with the potential to improve myocardial ischemia on treated ischemic segments, and positively affect symptoms and quality of life

O presente trabalho consiste no uso do Método dos Elementos Finitos (MEF) para a análise de interação fluido-estruturas de barras com foco em problemas transientes envolvendo explosões ou outras ações com propagação de ondas de choque. Para isso é necessário o estudo de três diferentes aspectos: a dinâmica das estruturas computacional, a dinâmica dos fluidos computacional e o problema do acoplamento. No caso da dinâmica das estruturas computacional deve-se identificar em função da cinemática de deformações, quais são os requisitos para que um elemento seja adequado para analisar tais problemas, tendo em vista que a formulação deve admitir grandes deslocamentos. Para evitar problemas relacionados com aproximações de rotações finitas, opta-se por empregar uma formulação descrita em termos de posições e que leva em consideração os efeitos de empenamento da seção transversal. No caso da dinâmica dos fluidos computacional, busca-se uma formulação para escoamentos compressíveis que seja estável e ao mesmo tempo sensível ao movimento da estrutura, sendo empregado um algoritmo de integração temporal explícito baseado em características com as equações governantes descritas na forma Lagrangeana-Euleriana Arbitrária (ALE). No que se refere ao acoplamento, busca-se modularidade e versatilidade, empregando-se um modelo particionado fraco (explícito) de acoplamento e técnicas de transferência das condições de contorno (Dirichlet-Neummann), sendo estudados os efeitos de utilizar transferência bidirecional ou unidirecional dessas condições de contorno. / This work consists in the use of the Finite Element Method (FEM) for numerical analysis of fluid-bar structures, focusing on transient problems involving explosions or other actions with shock waves propagation. For this purpose, one needs to study three different aspects: the computational structural dynamics, the computational fluid dynamics and the coupling problem. Regarding computational structural dynamics, one need firstly to identify the requirements for an element to be adequate to analyze such problems, taking into account the fact that such element should admit large displacements. In order to avoid problems related to finite rotation approximations and to give a realist representation of a 3D bar structure, we chose a formulation defined in terms of positions and that considers the cross-section warping effects. Regarding computational fluid dynamics, we seek for a stable formulation for compressible flows, and at same time, sensitive to the movement of the structure, leading to an explicit time integration algorithm based on characteristics with governing equations described in the Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) form. Regarding to coupling, we chose to use a weak (explicit) partitioning coupling model in order to ensure modularity and versatility. The developed coupling scheme is bases on boundary conditions transfer techniques (Dirichlet-Neummann), and we study the effects of using bidirectional or unidirectional boundary conditions transfers.

O presente trabalho consiste no uso do Método dos Elementos Finitos (MEF) para a análise de interação fluido-estruturas de barras com foco em problemas transientes envolvendo explosões ou outras ações com propagação de ondas de choque. Para isso é necessário o estudo de três diferentes aspectos: a dinâmica das estruturas computacional, a dinâmica dos fluidos computacional e o problema do acoplamento. No caso da dinâmica das estruturas computacional deve-se identificar em função da cinemática de deformações, quais são os requisitos para que um elemento seja adequado para analisar tais problemas, tendo em vista que a formulação deve admitir grandes deslocamentos. Para evitar problemas relacionados com aproximações de rotações finitas, opta-se por empregar uma formulação descrita em termos de posições e que leva em consideração os efeitos de empenamento da seção transversal. No caso da dinâmica dos fluidos computacional, busca-se uma formulação para escoamentos compressíveis que seja estável e ao mesmo tempo sensível ao movimento da estrutura, sendo empregado um algoritmo de integração temporal explícito baseado em características com as equações governantes descritas na forma Lagrangeana-Euleriana Arbitrária (ALE). No que se refere ao acoplamento, busca-se modularidade e versatilidade, empregando-se um modelo particionado fraco (explícito) de acoplamento e técnicas de transferência das condições de contorno (Dirichlet-Neummann), sendo estudados os efeitos de utilizar transferência bidirecional ou unidirecional dessas condições de contorno. / This work consists in the use of the Finite Element Method (FEM) for numerical analysis of fluid-bar structures, focusing on transient problems involving explosions or other actions with shock waves propagation. For this purpose, one needs to study three different aspects: the computational structural dynamics, the computational fluid dynamics and the coupling problem. Regarding computational structural dynamics, one need firstly to identify the requirements for an element to be adequate to analyze such problems, taking into account the fact that such element should admit large displacements. In order to avoid problems related to finite rotation approximations and to give a realist representation of a 3D bar structure, we chose a formulation defined in terms of positions and that considers the cross-section warping effects. Regarding computational fluid dynamics, we seek for a stable formulation for compressible flows, and at same time, sensitive to the movement of the structure, leading to an explicit time integration algorithm based on characteristics with governing equations described in the Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) form. Regarding to coupling, we chose to use a weak (explicit) partitioning coupling model in order to ensure modularity and versatility. The developed coupling scheme is bases on boundary conditions transfer techniques (Dirichlet-Neummann), and we study the effects of using bidirectional or unidirectional boundary conditions transfers.