Made available in DSpace on 2015-03-04T18:57:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bulant.pdf: 14030619 bytes, checksum: 7bdeb54a02eeadbb90a53496f04a524c (MD5) Previous issue date: 2013-02-26 / This work focuses on tomographic reconstruction and three-dimensional arterial structures segmentation problems, understanding both as fundamentals modules of patient specific-based cardiovascular modeling. Is in this context where the possibility of improving information quality contained in medical images, by means of more accurate reconstruction methods, is of interest because of its impact on segmentation algorithm precision, allowing the construction of more realistic vessel geometrical models. Specifically, in this work, we study the reconstruction from projection inverse problem based on the classic simplified model for x-ray interaction, using the Radon transform, in two and three dimensions with different acquisition geometries. Then, we present the standard methods, which are based on analytic inversion of the Radon transform in the form of back-projection. An iterative reconstruction method based on sensitivity analysis, was studied and adapted to work in a parallel and matrix-free form. In addition, a novel reconstruction method, with foundations given by the theoretical framework of variational formulations, is developed. In view of the characteristics of the methodology, the computational implementation is carried out following a distributed computing paradigm on top of a matrix-free form version of the method. We perform parameter sensitivity analysis for each method, and a quantitative comparative analysis among them, using the well known Shepp-Logan head phantom, is also presented. Some preliminary reconstruction studies with real data are presented. In the context of medical image segmentation, we explore two alternatives for arterial structures segmentation from three dimension images acquired on three-Dimensional Rotational Angiography and Computed Tomography Angiography clinical studies. The first methodology is based on a simple seeded region growing algorithm, combined with thresholding and anisotropic diffusion techniques. The second pipeline uses a Level Set approach, initialized with the colliding fronts algorithm. Now days, Level Set methods variants are gaining popularity for vessel segmentation problems. In this work, we present a qualitative comparison by segmenting a numerical phantom, as well as segmenting arterial structures on different anatomical regions of the head and neck. At last, we present some recommendations for method and parameter choosing, as a function of the anatomical region. / Este trabalho foca-se nos problemas da reconstrução tomográfica e da segmentação de estruturas arteriais em três dimensões, entendendo ambos como blocos fundamentais na modelagem do sistema cardiovascular humano orientada a pacientes específicos. Dentro deste contexto, a possibilidade de melhorar a qualidade das informações contidas nas imagens médicas realizadas em estudos clínicos via métodos de reconstrução mais precisos torna-se atraente porque impacta diretamente na acurácia das técnicas de segmentação, e permite a construção de modelos geométricos mais próximos à realidade. Especificamente, neste trabalho, o problema inverso de reconstrução a partir de projeções é estudado empregando o modelo simplificado clássico, via a transformada de Radon, para duas e três dimensões com diferentes geometrias de amostragem. Logo, os métodos de resolução padrão baseados na inversão analítica desta transformada em forma de back-projection foram estudados. Um método iterativo baseado em análise de sensibilidade, denominado aqui como método baseado no gradiente topológico, foi estudado e adaptado para funcionar com um esquema matrix-free em paralelo. Em seguida, um novo método com fundamentos na teoria de formulações variacionais é desenvolvido. Devido às características do método, o mesmo é implementado computacionalmente empregando paralelismo e um formato matrix-free. Um estudo quantitativo sobre os parâmetros de cada método é fornecido, assim como também um estudo comparativo entre todos eles usando o amplamente difundido fantasma de Shepp-Logan. Por fim, estudos preliminares com projeções de estudos de angiografias rotacionais tridimensionais são apresentados. No contexto da segmentação de imagens médicas, duas alternativas são apresentadas para segmentar estruturas arteriais a partir de imagens tridimensionais provenientes de estudos de angiografia rotacional e tomográfica. A primeira metodologia baseia-se num enfoque simples de crescimento de região, combinado com thresholding e suavizado anisotrópico. A segunda metodologia utiliza um enfoque de Level Set, inicializado por uma técnica denominada colliding fronts. Na atualidade diversas variantes do método de Level Set têm ganhado popularidade na segmentação de estruturas arteriais. Neste trabalho comparam-se qualitativamente ambas alternativas com um fantasma numérico, e na segmentação de estruturas arteriais presentes em imagens médicas localizadas em diversas regiões anatômicas. Por fim, recomendações sobre o método mais conveniente a ser utilizado em cada região junto com valores para os parâmetros são fornecidos.

Introdução: A neurocirurgia minimamente invasiva já é uma realidade em muitos centros em todo o mundo. A aplicação de conceitos antigos com a incorporação de novas tecnologias permite o emprego de medidas menos invasivas, mas com a mesma eficácia e segurança. O real papel destas técnicas e o seu efeito sobre a evolução dos doentes ainda é nebuloso. Objetivos: avaliar a segurança e resultados da técnica minimamente invasiva na clipagem de aneurismas cerebrais de circulação anterior e determinar o momento seguro para alta hospitalar. Materiais: Cento e onze doentes adultos com diagnóstico de aneurismas não rotos de circulação anterior foram randomicamente distribuídos e submetidos a cirurgia por um acesso minimamente invasivo (grupo de estudo - 36 pelo acesso transpalpebral e 34 através de craniotomias minipterional reduzida) ou acesso pterional clássico (grupo controle - 41 doentes). O endoscópio acoplado a um telefone celular foi utilizado juntamente com o microscópio durante as cirurgias do grupo de estudo. Os doentes do grupo de estudo foram submetidos a um protocolo específico para avaliação da segurança da alta hospitalar precoce. Foram avaliados desfechos cirúrgicos, clínicos/funcionais, estéticos e sobre qualidade de vida. Resultados: Em ambos os grupos, os dados demográficos e as características dos aneurismas foram similares. O tempo médio das cirurgias foi menor no grupo de estudo (214 min. vs 292 min, p = 0,0008). A necessidade de transfusão sanguínea foi menor no grupo de estudo (1 doente vs 7 doentes, p = 0,018). O número de eventos isquêmicos foi menor no grupo de estudo (4 doentes vs 8 doentes, p = 0,07), mas os eventos com repercussão clínica foram semelhantes (2 doentes vs 3 doentes, p = 0,53). A presença de colo residual na angiografia controle foi menor no grupo de estudo (6 doentes vs 11, p = 0,021), mas foram todos colos pequenos, 1,75 ± 0,68 mm, sendo que apenas um doente do grupo controle foi reoperado. A paralisia do ramo frontal do nervo facial foi menor no grupo de estudo, tanto a temporária (3 vs 14, p = 0,008) quanto a definitiva (0 vs 4, p = 0,032). A atrofia do músculo temporal foi menos frequente e mais leve no grupo de estudo (9 vs 14, p = 0,012). No grupo de estudo, 91,4% dos doentes receberam alta precoce no dia seguinte da cirurgia e nenhum doente apresentou evento adverso por este motivo. Os doentes do grupo de estudo ficaram assintomáticos mais rapidamente no pós-operatório (pela avaliação da escala de Rankin, p = 0,0026), mas não houve diferença entre os grupos dentre as pontuações acima de 1 na escala de Rankin modificada. Um doente do grupo controle faleceu no pós-operatório (0,9%). Conclusões: Os resultados demonstraram que as alternativas minimamente invasivas propostas são seguras e tem resultados clínicos e cirúrgicos iguais ou superiores ao tratamento clássico em vários quesitos. A alta precoce nestes doentes é possível e segura. O acesso nanopterional ou transpalpebral é uma alternativa melhor em relação à craniotomia pterional clássica para tratar aneurismas não rotos da circulação anterior / Introduction: Minimally invasive neurosurgery is already a reality in many centers across the world. The application of old concepts with the incorporation of new technologies allows the use of less invasive measures with the same effectiveness and safety. However, the real role of these techniques and their effect on the outcome of patients is still obscure. Objectives: To evaluate the safety and results of minimally invasive techniques in brain aneurysm clipping and determine the possibility of early hospital discharge. Methods: 111 adult patients with unruptured anterior circulation aneurysms were randomized and underwent a minimally invasive surgical approach, (36 by transpalpebral approach and 34 through a reduced minipterional craniotomy) or classical pterional approach (41 patients). The endoscope coupled to a smart phone was used along with the microscope during surgery (study group only). Patients in the study group were subjected to a specific protocol for assessment of early hospital discharge. Surgical, clinical/functional and aesthetic outcomes were evaluated along with long term quality of life. Results: In both groups, the demographics and characteristics of aneurysms were similar. The average time of surgery was lower in the study group (214 min. vs. 292 min, p = 0.0008). The need for blood transfusion was lower in the study group (1 patient vs 7 patients, p = 0.018). The number of ischemic events was lower in the study group (patients 4 patients vs. 8, p = 0.07), but events with clinical significance were similar (3 patients vs. 2 patients, p = 0.53). The presence of residual neck on control angiography was lower in the study group (6 patients vs 11, p = 0.021), but only small ones were found, 1.75 ± 0.68 mm, and only one control group patient required reoperation for this reason. The paralysis of the frontal branch of the facial nerve was lower in the study group, both temporary (3 vs 14, p = 0.008) and definitive (0 vs. 4, p = 0.032). The atrophy of the temporal muscle was less frequent and less severe in the study group (9 vs 14, p = 0.012). Most patients in the study group (91.4%), were discharged on the next day of the surgery and no patients had any related adverse events. Patients in the study group got asymptomatic faster (assessed by the Rankin scale, p = 0.26), but there was no difference between the groups among scores above 1 on the modified Rankin scale. One control group patient died postoperatively (0,9%). Conclusions: The results showed that the proposed minimally invasive alternatives are safe. Clinical and surgical results are equal or superior to conventional treatment in several topics. Early discharge in these patients is possible and safe. The described approaches (nanopterional or transpalpebral) are better alternatives to the classical pterional craniotomy to treat unruptured aneurysms of the anterior circulation

A ruptura do aneurisma da aorta abdominal está entre as principais causas de óbito. A alta morbi-mortalidade associada à ruptura e tratamento dos aneurismas representa um grande desafio aos médicos e um alto risco aos pacientes. Apesar dos modelos experimentais serem úteis para compreendermos, treinarmos, testar novos métodos diagnósticos e terapêuticos para esta doença, os modelos existentes até o momento ainda não são os ideais. Nos modelos existentes, os animais são muito pequenos e não representam a doença nos humanos, ou o procedimento envolve laparotomia, ou o comportamento do aneurisma criado não é semelhante ao de um aneurisma verdadeiro. Desenvolvemos, a partir de uma abordagem minimamente invasiva, um método eficiente de induzirmos a formação de um aneurisma verdadeiro na aorta abdominal infrarrenal de porcos Large White. Os animais foram submetidos a indução química a partir de uma aplicação por via endovascular de cloreto de cálcio a 25% ou elastase pancreática suína. Os animais controles foram submetidos a tratamento com soro fisiológico (NaCl 0,9%). Todos os animais foram submetidos à mesma técnica operatória, sob anestesia geral. Os animais foram acompanhados com exames ultrassonográficos com Doppler semanalmente, e as aortas colhidas para testes biomecânicos e análise histológica após 4 semanas. Apesar das aortas tratadas com elastase apresentarem apenas dilatação, estudos de imagens, histológicos e biomecânicos mostraram que as aortas tratadas com cloreto de cálcio evoluíram para aneurismas verdadeiros, com comportamento biomecânico semelhante ao dos aneurismas de humanos. Estes resultados/achados indicam que a abordagem endovascular para a indução de aneurisma é factível e não ocasiona uma fibrose retroperitoneal / Abdominal aortic aneurysms rupture are among the main causes of death. The high morbidity and mortality associated with aneurysm rupture and repair represents a challenge for surgeons and high risk for patients. Although experimental models are useful to understand, train, and develop new treatment and diagnostic methods for this disease, animal models developed to date are far from ideal. Animals are either too small and do not represent the pathology of humans, or the procedures employ laparotomy, or the aortic behavior does not resemble that of a true aneurysm. We developed a novel, less invasive and effective method to induce true aortic aneurysms in Large White pigs. Animals were submitted to an endovascular chemical induction using either calcium chloride (25%) or swine pancreatic elastase. Controls were exposed to saline solution. All animals were operated on using the same surgical technique under general anesthesia. They were followed weekly with ultrasound examinations and at 4 weeks the aorta was harvested. Although elastase induced only arterial dilation, imaging, histological, and biomechanical studies of the aorta revealed the formation of true aneurysms in animals exposed to calcium chloride. Aneurysms in the latter group had biomechanical failure properties similar to those of human aneurysms. These findings indicate that the endovascular approach is viable and does not cause retroperitoneal fibrosis

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

Pequenas alterações da função renal durante a internação hospitalar e mais especificamente no período pós-operatório determinam significativo aumento na morbi-mortalidade hospitalar. A fim de determinar a incidência de insuficiência renal aguda (IRA) e os fatores de risco para seu desenvolvimento no pós-operatório de cirurgia para correção de aneurismas da aorta tóraco-abdominal e abdominal, foi realizado estudo retrospectivo das operações eletivas no ano de 2000. Foi encontrada alta incidência de IRA, tanto IRA leve, descrita como elevação de 25% da creatinina basal, em 57% dos pacientes, como uma forma mais grave, descrita como elevação de 50% e encontrada em 33% dos pacientes. Os fatores de risco independentes para IRA leve foram a presença de clampeamento acima do óstio das artérias renais (OR 6,9, IC 95% 1,32-36,12) e o tempo total de anestesia maior que 339 min (OR 1,00 para cada min acima de 339min, IC 95% 1,003-1,016). Para lesão mais grave, a instabilidade hemodinâmica, representada pela necessidade do uso de droga vasoativa no pós-operatório, também foi fator independente para o desenvolvimento de IRA (OR 7,4, IC 95% 1,84-30,16). A mortalidade hospitalar encontrada no estudo foi de 42,8% nos pacientes que tiveram clampeamento supra-renal, e 21,4% nos pacientes com clampeamento apenas infra-renal. Neste estudo, os fatores de risco independentes para óbito foram a filtração glomerular (FG) menor que 49 mL/min (OR 17,07, IC 95% 2,00-145,23), a necessidade de clampeamento acima das artérias renais (OR 9,6, IC 95% 1,37-67,88), desenvolvimento de IRA considerada como aumento da creatinina de 50% em relação a basal (OR 8,8, IC 95% 1,31-59,39) e a hiperglicemia no pós-operatório (OR 19,99, IC 2,32-172,28). Conhecendo a incidência de IRA, os fatores de risco para o seu desenvolvimento e a morbi-mortalidade associada ao seu desenvolvimento, foi testada N-acetilcisteína (NAC) como medida protetora, através de estudo randomizado, placebo-controlado e duplo-cego com os pacientes elegíveis para correção cirúrgica eletiva de aneurismas da aorta tóraco-abdominal e abdominal. NAC foi administrado por via oral 1200mg duas vezes ao dia 24 horas antes da operação, e após esta por 48 horas de forma endovenosa, 600mg de 12 em 12horas. Quarenta e dois pacientes foram incluídos no estudo, 18 no grupo NAC e 24 no grupo controle. A creatinina e FG basal foram semelhantes entre os grupos (1,19±0,33 vs 1,37±0,49 mg/dL; e 64,6±26,22 vs 65,7±28,32 ml/min, NAC vs controle, respectivamente, p=0,17 e p=0,90). A incidência de IRA leve, definida como aumento de 25% da creatinina basal, foi de 36% (13/36), mas não foi estatisticamente diferente entre os dois grupos (7/14, 50% no grupo NAC e 6/22, 27,3% no grupo controle, p=0,16). A mortalidade hospitalar foi de 23% (10/42) e também não foi diferente (p=0,209) entre os grupos, 33,3% no NAC e 16,7% no controle, o mesmo ocorrendo com o tempo de internação na UTI (2,93±1,53 vs 2,52±1,36 dias, p=0,40). Dessa forma, esse estudo sugere que embora possa haver algum efeito biológico da NAC, o seu uso na prevenção da IRA associada à operação eletiva de aneurisma da aorta abdominal não é justificável / Small alterations of the renal function during hospital stay and more specifically in the postoperative period determine significant increase in hospital mortality. In order to determine the incidence of AKI (acute kidney injury) and the risk factors for its development in the postoperative period of elective surgical open repair of thoracoabdominal and abdominal aortic aneurisms, it was carried out a retrospective study through the year of 2000. It was found high incidence of AKI, defined as a 25% increase in baseline serum creatinine (SCr), which occurred in 57% of the patients, and in a more strict definition, 50% increase in SCr, which occurred in 33%. The independent risk factors for AKI 25% was the presence of supra-renal clamping (OR 6,9, IC 95% 1,32-36,12) and the total anesthesia duration greater than 339 min (OR 1,00 for each min above 339 min, IC 95% 1,003-1,016). For more serious AKI (50%), the hemodynamic instability, represented for the need of vasoactive drugs in the postoperative period, also was an independent risk factor (OR 7,4, IC 95% 1,84-30,16). The mortality rate found in the study was 42,8% in patients who had supra-renal aortic clamping, and 21,4% in those with only infra-renal aortic clamping. In this study, the independent risk factors for death was baseline glomerular filtration rate (GFR) less than 49mL/min (OR 17,07, IC 95% 2,00-145,23), the need of supra-renal aortic clamping (OR 9,6, IC 95% 1,37-67,88), AKI defined as an increase of 50% in baseline SCr (OR 8,8, IC 95% 1.31-59,39) and the hyperglycemia in the postoperative period (OR 19,99, IC 2,32-172,28). Thereafter, we tested the protective effect of NAC through a randomized, placebo-controlled, double-blind study with patients eligible for elective open surgical repair of thoracoabdominal e abdominal aortic aneurisms. NAC was give po 1200mg twice daily 24 hours before the operation, and for 48 hours after surgery 600mg twice daily iv. Forty-two patients were enrolled in the study, 18 in group NAC and 24 in the control group. The baseline SCr and baseline GFR did not differ between groups (1,19±0,33 vs 1,37±0,49 mg/dL; and 64,6±26,22 vs 65,7±28,32 ml/min), NAC vs control, respectively, p=0,17 e p=0,90. The incidence of AKI defined as 25% increase in baseline SCr was 36% (13/36), but it was not statistically different between groups (7/14, 50% in NAC and 6/22, 27.3% in the control group, p=0,16). Hospital mortality was 23% (10/42) and was not different (p=0,209) in NAC group (33,3%) when compared with control (16,7% ). Likewise, the length of ICU stay did not differ (2,93±1,53 vs 2,52±1,36 days, p=0,40). This study suggests that although a biological effect of NAC cannot be excluded, its use in the prevention of AKI associated with elective aortic aneurysms cannot be justified

A degradação da matriz extracelular e de proteínas da parede aórtica associada à inflamação é uma das principais características dos aneurismas da aorta abdominal (AAA). O objetivo deste trabalho foi investigar a participação das metaloproteinases 2 e 9 na formação de AAAs, através de um modelo experimental inédito de indução de AAA em ratos Wistar, desencadeado por duas potenciais causas de secreção e ativação de MMP-2 e 9: alteração do fluxo sanguíneo e lesão vascular externa na aorta. A formação de aneurismas foi observada em 60%-70% dos animais, apresentando diâmetro de 7 a 8 vezes maior que o diâmetro normal da aorta. Histologicamente observou-se remodelamento, intensa resposta inflamatória, destruição maciça de fibras elásticas e aumento da síntese de colágeno na parede aórtica. A expressão de ambas as formas de MMP-2 foram observadas tanto nos AAAs como nos grupos controles, neste com menor atividade, entretanto a expressão da pró e da MMP-9 ativa foram encontradas apenas nos AAAs. Conclusão: Nossos resultados sugerem que tanto as MMP-2 quanto as MMP-9 apresentam importante papel no desenvolvimento de AAA e este novo modelo de indução de AAA, pode ajudar a elucidar os mecanismos que desencadeiam a secreção e ativação das MMP-2 e MMP-9 na formação de aneurismas. / Degradation of extracellular matrix and proteins associated with inflammation of the aortic wall is the main characteristics of the abdominal aortic aneurysms (AAA). The aim of this study was investigate the participation of Metalloproteinase 2 and 9 in AAA formation in Wistar rats. A novel experimental model of AAA was developed, providing two potential causes of MMPs secretion and activation, turbulent flow (caused by surgically induced extrinsic stenosis) and outside vascular injury is detailed described. The days analyzed were the 3rd and the 7th post surgery. Aneurysms were observed to occur in 60-70% of the Group AAA, exhibiting a major transversal diameter to 7 from 8 times larger than controls and sham groups. Histologically, the aneurysms wall showed extensive structural remodeling, intense inflammatory response, massive elastic fibers destruction and abundant collagen deposition. Increased pro- and active MMP-2 was demonstrated in the AAA and controls groups, whereas pro- and active MMP-9 were found to be expressed only in the AAA group. Conclusions: MMP-2 and MMP-9 may have a pivotal role in the development of experimental AAA. This model can help to elucidate the mechanisms which trigger off MMP-2 and MMP-9 secretion and activation causing aneurysms.

Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-09-18T18:29:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoPsicofisicaVisao.pdf: 8135129 bytes, checksum: 13f5f614ea3e9e85901f3f1c54f91ff8 (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Aguardar as orientações on 2017-10-10T16:48:48Z (GMT) / Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-10-17T17:38:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoPsicofisicaVisao.pdf: 8135129 bytes, checksum: 13f5f614ea3e9e85901f3f1c54f91ff8 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-11-22T18:20:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoPsicofisicaVisao.pdf: 8135129 bytes, checksum: 13f5f614ea3e9e85901f3f1c54f91ff8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-22T18:20:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoPsicofisicaVisao.pdf: 8135129 bytes, checksum: 13f5f614ea3e9e85901f3f1c54f91ff8 (MD5) Previous issue date: 2017-07-01 / Os aneurismas intracranianos saculares constituem a principal causa de hemorragia meníngea ou subaracnóidea espontânea. As complicações derivadas do surgimento de aneurismas saculares e de hemorragia meníngea, classificadas como sensoriais (acuidade e campo visual), motoras (motilidade do músculo extraocular), e perceptuais, são consideradas como bem estudadas na neurocirurgia devido à relativa semelhança entre casos. Entretanto, pouco se sabe sobre possíveis alterações perceptuais e cognitivas pós-operatórias. No presente estudo foi avaliada a sensibilidade visual de pacientes em condição pós-operatória de aneurisma intracraniano do sistema carotídeo a estímulos espaciais acromáticos e cromáticos. A sensibilidade ao contraste espacial de luminância foi medida em 11 freqüências espaciais (0.2, 0.5, 0.8, 1, 2, 4, 8, 10, 15, 20, e 30 ciclos/grau). A capacidade de discriminação de cores foi medida por uma versão do teste de Farnsworth-Munsell com 85 matizes, divididas em quatro séries apresentadas seqüencialmente, sendo uma com 22 estímulos e três com 24 estímulos. Para a medida dos limiares de discriminação de cores, foram determinadas 5 elipses de discriminação de cores de MacAdam e, para cada uma delas, foram medidos os limiares de discriminação de cores em 20 direções no espaço de cor CIE 1976, através do teste de Mollon-Reffin. As variáveis estudadas foram comparadas às normas estatísticas de controle, pareadas em idade. Os resultados mostram que, em geral, não houve perdas individuais de sensibilidade ao contraste espacial de luminância. Entretanto, perdas individuais da capacidade de discriminação de cores e alterações individuais dos limiares de discriminação de cores em todos os eixos de confusão (protanópico, deuteranópico e tritanópico) foram detectadas. Deste modo, conclui-se que a visão de cores é um parâmetro sensorial cuja medida pode ser útil na avaliação do estado pós-cirúrgico dos pacientes acometidos com aneurisma intracraniano do sistema carotídeo. / The intracranial saccular aneurysms constitute the main cause of spontaneous meningeal or subarachnoid hemorrhage. The complications derived from the sprouting of such aneurysms hemorrhage, classified as sensorial (acuity and visual field), motor (motility of extra-ocular muscle), and perceptual, are considered as well studied by neurosurgery due to relative similarity between cases. However, little is known about possible postoperative perceptual and cognitive alterations. In the present study, the visual sensitivity of patients in postoperative condition of intracranial aneurysm of the carotid system to achromatic and chromatic spatial stimuli was evaluated. The contrast sensitivity to luminance spatial gratings was measured in eleven spatial frequencies (0,2, 0,5, 0,8, 1, 2, 4, 8, 10, 15, 20, and 30 cycles/degree). The color discrimination ability was measured by a version of the Farnsworth- Munsell test with 85 hues, divided in four series of stimuli presented sequentially, being one serie with 22 stimuli and three series with 24 stimuli. For the measure of color discrimination thresholds, 5 MacAdam’s ellipses were determined and, for each one of them, discrimination thresholds had been measured in 20 directions of the CIE 1976 color space, through the test of Mollon-Reffin. The studied variables were compared with the statistical norms of agematched control subjects. The results show that, individually, there are not significant losses of spatial contrast sensitivity. However, individual losses in color discrimination ability and individual alterations in color discrimination thresholds in all color confusion axis (protanopic, deuteranopic and tritanopic) were detected. Thus, it can be concluded that color vision have sensorial parameters which measurement can be useful in the evaluation of patients postoperative of intracranial aneurysm of the carotid system.

Hemorragia subaracnoidea aneurismática (HSAa) é considerada causa importante de morte e de sequelas neurológicas. A taxa de mortalidade desta doença pode alcançar 50% nos primeiros dois meses após sangramento de aneurisma encefálico. Apesar dos avanços científicos da modernidade, o resultado do tratamento da HSAa não mudou nos últimos anos. O presente estudo avaliou o papel de 14 biomarcadores genéticos, incluindo o polimorfismo (SNP) do gene eNOS, em pacientes da Amazônia com HSAa, para verificar as alterações alélicas associadas ao risco de vasoespasmo encefálico e déficit neurológico tardio. Avaliou-se a ancestralidade desta amostra de pacientes em que se utilizou 48 marcadores para identificar possível etnia associada à predisposição ao VE. Investigou-se 14 biomarcadores genéticos no tocante à resposta inflamatória encefálica na HSAa. Foram avaliados 265 doentes que foram divididos em dois grupos: grupo I (pacientes com vasoespasmo encefálico) e grupo 2 (pacientes sem vasoespasmo). A média das idades foi 51 anos, havia 224 mulheres (84%) e 124 pacientes (46,79%) apresentaram vasoespasmo encefálico (VE). A maior incidência de VE ocorreu na idade entre 50 e 59 anos. Tabagismo e hipertensão arterial sistêmica foram os fatores de risco mais associados à VE. Aneurismas encefálicos de tamanho pequeno e médio predominaram nesta casuística. As escalas amarela e vermelha do VASOGRADE associaram-se ao risco de VE (p < 0,001). Não houve variação na distribuição ancestral entre os grupos estudados e o que ocorre na população brasileira saudável na região Amazônica. O gene da eNOS com seus respectivos polimorfismos T-786C e 27VNTR4 correlacionaram-se com VE. Outros marcadores observados foram TP53, CASP8, ACE2, IL4 e XRCC1. O gene TP53 (modelo recessivo alelo 1) mostrou-se ser um fator protetor de VE, enquanto que genes com mutações INDEL CASP8 (modelo recessivo alelo 2) e o XRCC1 (modelo recessivo alelo 1) mostraram tendência ao desenvolvimento de VE com risco 2 vezes maior e 1,4 vezes maior que o grupo II (p < 0,001). Conclui-se que SNPs da eNOS se correlacionam com desenvolvimento de VE sintomático pós-HSAa. Este estudo também mostrou o papel dos marcadores inflamatórios na HSAa, o que auxiliaria na condução da terapia clínica. / Aneurysmal subarachnoid hemorrhage (aSAH) is a leading cause of premature death and neurological disability. It is considered as a devastating condition that accounts to 50% of mortality during the first two months after a hemorrhagic event. Despite foremost advances in the clinical management of post-aSAH patients, the rates of mortality and morbidity have not changed in recent years. This study appraised the role of 14 genetic biomarkers, including the eNOS polymorphism (SNP) between Amazon\'s patients with aSAH, as means to document how variant alleles are related to a higher disposition to cerebral vasospasm (CV) and delayed cerebral ischemia (DCI). 265 patients were evaluated and then divided into two clusters: Group I (with symptomatic CV) and group II (presenting no symptomatic CV). The median ages of patients were 51.61 years of age, 224 (84.52%) were women and 124 patients (46.97%) had symptoms of cerebral vasospasm (CV). Tobacco smoking and systemic arterial hypertension are the risk factors most associated to CV. In the course of this research, most aneurysms found were small and medium-sized. The score VASOGRADE yellow and VASOGRADE red presented a high risk of CV (p < 0.001). We established a panel of 48 ancestry informative markers for estimating which ethnicity could present a predisposition to CV. There was no variation in the ancestral distribution between study groups and healthy brazilian folk over the Amazon region. The eNOS gene with its polymorphisms T-786C and 27 VNTR4 were correlated to CV. Other markers were accomplished: TP53, CASP8, ACE2, IL4, and XRCC1. The TP53 gene (recessive genetic model allele 1) supporting evidence of the protective role to CV. Whilst other genes with INDEL mutation like as CASP8 (recessive model allele 2) and the XRCC1 (recessive model allele 1) indicated a propensity to spread out CV with odds 2-fold higher, and 1.414 times greater than group II (p < 0.001). It follows that eNOS SNPs correlate to a positive association with a syntomatic CV post-aSAH. Also, this study showed up the role of inflammatory markers at aSAH to a further educated therapeutic choice for a better clinical response

Over the last decade, there has been a growing interest in assessing cerebral aneurysmal wall motion, because of its potential connections to the biomechanical conditions of the vessel wall, which could eventually aid the prediction of aneurysmal rupture risk. Such quantification could provide a valid surrogate for the vascular wall status and integrity. However, the vast majority of current morphological indices used in the literature to predict growth and rupture in cerebral aneurysms do not take into account the temporal changes that occur during the cardiac cycle. This is because these indices are derived from image modalities that do not provide sufficient temporal and/or spatial resolution to obtain dynamic aneurysm information, which is expected to be similar to or below image resolution. Among currently available vascular imaging techniques, 3D rotational angiography (3DRA) and digital subtraction angiography (DSA) have the highest spatial (and temporal) resolution. Still, for a human operator relying solely on qualitative visual observation, even when using images from these modalities, to objectively analyze the small motion and shape changes of the cerebrovasculature of an individual throughout the cardiac cycle is difficult, if not impossible. Therefore, the availability of a robust morphodynamic analysis tool is needed. In this context, this thesis focuses on developing techniques to estimate, quantify and analyze cerebrovascular wall motion, particularly aneurysmal wall motion, using such modalities. The main contributions of the thesis are: 1) a first methodology to estimate and model patient-specific cerebrovascular morphodynamics over one cardiac cycle, through a proposed multiple 2D to 3D image registration framework; 2) an extension of this methodology to provide robust and efficient estimates of cerebrovascular wall motion for clinical evaluation and for further biomechanical modeling of the cerebrovascular wall; 3) a patient study that demonstrates the validity of the developed techniques from clinical practice, through an analysis of 3DRA and DSA images. Each of these contributions is published in or submitted to a peerreviewed international journal. / Durante la última década se ha dado un creciente interés en la evaluación del movimiento de la pared vascular en aneurismas cerebrales. Éste hecho ha sido motivado en gran medida por la relación existente entre dicha motilidad y sus condiciones biomecánicas, pudiendo éstas llegar a ser útiles en la predicción del riesgo de ruptura del aneurisma cerebral analizado. De este modo, de ésta cuantificación, se podría llegar a derivar un indicador indirecto del estado e integridad de la pared vascular. Sin embargo, la gran mayoría de los índices morfológicos utilizados en la actualidad para predecir crecimiento y ruptura de aneurismas cerebrales no consideran los cambios que se producen en el tiempo a lo largo del ciclo cardíaco. Esto se debe a que dichos índices se obtienen a partir de modalidades de imagen que no proporcionan suficiente resolución espacial y/o temporal para obtener información dinámica del aneurisma, cuyo rango de variación se espera sea similar o inferior a la resolución de la imagen. Entre las técnicas de imagen vascular disponibles en la actualidad, la angiografía rotacional 3D (3DRA) y la angiografía de substracción digital (DSA) son las que ofrecen la mayor resolución espacial (y temporal). De todos modos, aún utilizando imágenes de estas modalidades, el análisis objetivo de pequeñas diferencias de forma y movimiento en los vasos cerebrales de un individuo a lo largo de un ciclo cardíaco es difícil, si no imposible para un operador humano utilizando únicamente medidas cualitativas guiadas por inspección visual. Por lo tanto, la disponibilidad de herramientas robustas para el análisis morfodinámico de la vasculatura cerebral resulta necesaria. En este contexto, la investigación de esta tesis se concentra en el desarrollo de técnicas para estimar, cuantificar y analizar el movimiento de las paredes de los vasos cerebrales, con particular énfasis en el movimiento de la pared en aneurismas, utilizando las modalidades indicadas anteriormente. En líneas generales, esta tesis presenta tres contribuciones principales: 1) una primera metodología de estimación y modelado morfodinámico de vasos cerebrales a lo largo de un ciclo cardíaco, utilizando una técnica de registrado de imágenes 2D-3D; 2) una metodología extendida para proporcionar una estimación robusta y eficiente del movimiento de las paredes de los vasos cerebrales para su evaluación clínica y posterior modelado biomecánico de dichas paredes; 3) un estudio sobre una población de pacientes que demuestra la validez de las técnicas desarrolladas en la práctica clínica, a través del análisis en imágenes de 3DRA y DSA. Cada una de estas contribuciones ha sido publicada o se encuentra en fase de revisión en revistas internacionales indexadas.

Submitted by José Elias da Silva Júnior null (jedsjunior@hotmail.com) on 2018-02-28T17:41:26Z No. of bitstreams: 1 TESE FINAL CORRIGIDA.pdf: 992178 bytes, checksum: 6cf7663fc6a01c288850e2c6ea550472 (MD5) / Approved for entry into archive by ROSANGELA APARECIDA LOBO null (rosangelalobo@btu.unesp.br) on 2018-03-05T17:48:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silvajunior_je_me_bot.pdf: 992178 bytes, checksum: 6cf7663fc6a01c288850e2c6ea550472 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-05T17:48:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silvajunior_je_me_bot.pdf: 992178 bytes, checksum: 6cf7663fc6a01c288850e2c6ea550472 (MD5) Previous issue date: 2017-08-25 / INTRODUÇÃO: A correção endovascular do aneurisma de aorta abdominal (EVAR) modificou o tratamento desta patologia, reduzindo a mortalidade e as complicações, á curto prazo quando comparada à cirurgia aberta. Ainda assim, os pacientes necessitam de seguimento rigoroso a fim de reconhecer as possíveis complicações. O crescimento do diâmetro do saco aneurismático pós-EVAR está relacionado ao risco de rotura ou necessidade de reabordagem, sendo que alguns fatores pré-operatórios podem prever esse aumento. OBJETIVO:Identificar se os sintomas pré-tratamento EVAR podem ser um fator preditivo para a continuidade da expansão do saco aneurismático após tratamento, no seguimento em 12 meses. MATERIAL E MÉTODOS: Estudo retrospectivo realizado através da coleta de dados do prontuário dos pacientes em seguimento na Faculdade de Medicina de Botucatu e que preencheram critérios de inclusão. Os pacientes foram separados em dois grupos de estudos: G1- Pacientes assintomáticos quanto a presença do aneurisma de aorta infrarenal; G2- Pacientes sintomáticos quanto a presença do aneurisma de aorta infrarenal. Todos os grupos foram acompanhados por 12 meses e avaliados quanto ao crescimento do saco aneurismático após o procedimento endovascular, através de AngioTC e Duplex Scan e coleta do exame “proteína C Reativa” para avaliação inflamatória relacionada ao EVAR. RESULTADOS: Foram 9 estudados 112 pacientes. A faixa etária apresentou uma média de 68,6 anos. 80% eram do sexo masculino e 95% brancos. A maioria dos pacientes eram hipertensos e fumantes, 74,1% e 67% respectivamente. No total houve 22,3% de endoleak e o aumento do saco aneurismático foi de 26,8%. Avaliando todos os pacientes, ocorreu diminuição do diâmetro do AAA em média de 0,8cm, entre o pré e pós-operatório. Observou se que 25,3% dos assintomáticos e 30% dos sintomáticos tiveram crescimento do saco aneurismáticos. A presença de endoleak ocorreu em 19% dos assintomáticos e 41,2% dos sintomáticos. No total, 40 % dos pacientes que evoluíram com aumento do saco aneurismático apresentavam endoleak. CONCLUSÃO: Os pacientes que tiveram dor no pré-operatório, portanto, sintomáticos, apresentaram uma taxa numérica maior do crescimento do saco aneurismático em relação ao grupo que não apresentava sintomas, mas este achado não foi estatisticamente significante. A presença do endoleak não foi a única causa do crescimento dos AAAs. Não houve diferença do PCR colhido no pré-operatório em relação ao crescimento do AAA em ambos os grupos. A hipertensão arterial foi a comorbidades mais frequente na nossa casuística. / BACKGROUND: The endovascular repair of abdominal aortic aneurysm (EVAR) modified its treatment, reducing the mortality and complications in short-term compared to open repair. Even though, patients need strict follow-up to identify possibly complications. The sac aneurysm enlargement after EVAR is related to the risk of rupture or reintervention, with some preoperative factors can predict this enlargement. OBJECTIVE: Identify if the AAA symptons, especially pain, are predictors of abdominal aortic aneurym sac enlargement after EVAR. METHODS: Retrospective study through the gathering of data about the patientes in follow-up in Botucatu School Medicine. The patients were separated in two groups: G1 – assymptomatics in the preoperative; G2 – syptomatic in the preoperative. Both groups were followed-up for 12 months to the sac enlargement through AngioCT, duplex scan and Reative-C-Protein. RESULTS: 112 patientes were analysed. The age average was 68,6 years. 80% were male and 95% white. Most of them were hypertensive and smoker, 74,1% and 67% respectively. There was 22,3% of endoleaks and 26,8% sac enlargement ratio. 25,3% of the assymptomatics and 30% of the symptomatics had sac enlargement. 19% of the assymptomatics compared with 41,2% of the symptomatics had endoleak. 40% of the patients with sac enlargement had endoleaks. CONCLUSION: The symptomatics preoperative patients has a higher risk compared with assymptomatic group. The endoleak is not the only 11 reason for the AAA sac enlargement. There was no difference between the groups G1 and G2 related to AAA sac enlargement and Reative-CProtein. Hypertension was the most prevalent comorbidity in our study.