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O presente estudo apresenta o desenvolvimento de uma Bomba de Sangue Ápico Aórtica (BSAA) para uso como dispositivo de assistência ventricular esquerda. A BSAA é um dispositivo que já se encontrava em desenvolvimento antes do início deste trabalho e o ponto de partida deste estudo foi a realização de ensaios In Vivo. Os ensaios In Vivo foram realizados em porcos (Landrace, sem gênero definido e massa de 45 a 90 Kg) o tempo de pós-operatório programado foi de 6 horas. Ao total foram realizados 7 experimentos, sendo que um dos experimentos não foi incluso na análise dos resultados devido a complicações na cirurgia. Em três experimentos, as 6 horas de pós-operatório foram cumpridas, em 1 experimento, o animal veio a óbito após 5h30 e em dois experimentos o animal veio a óbito antes da BSAA entrar em uso. Através dos ensaios In Vivo, foi possível implementar diversas melhorias no dispositivo, principalmente no sistema de conexão das cânulas. Foi realizado um ensaio para determinar a geometria de topo da cânula de entrada, mostrando que o modelo com cânula tubular simples é o mais adequado. Em um ensaio de durabilidade foram observadas duas falhas: o desacoplamento do rotor por desgaste do pivô inferior do mancal e uma fratura no eixo do mancal. A fratura no eixo foi analisada por uma simulação computacional. Foi proposta uma modificação no eixo do mancal para eliminar uma região com acúmulo de tensões. Para solucionar o degaste do pivô inferior foi proposta uma modificação na topologia do estator que, deixando de ser axial e se tornando radial. Para verificar o efeito do estator radial na redução do desgaste no mancal foi realizado um ensaio de desgaste, este ensaio mostrou a influência da carga no mancal em relação ao desgaste e serviu para fundamentar a implementação do estator radial. O protótipo da BSAA com estator radial foi construído. Neste modelo, foi possível reduzir o tamanho do dispositivo. Os resultados do ensaio para determinar o Índice Normalizado de Hemólise (INH) do modelo com estator radial mostraram que um INH clinicamente satisfatório. O estudo do desempenho hidrodinâmico do modelo com estator radial mostrou que o dispositivo é capaz de gerar pressão e fluxo para seu uso na assistência ventricular esquerda. Os resultados deste trabalho permitiram aprofundar o conhecimento sobre o desempenho da BSAA em condições reais de uso, possibilitando a melhoria do dispositivo e redução do desgaste visando seu uso em terapias de longo prazo. / This study presents the development of an Apico-Aortic Blood Pump (AABP) a left ventricle assist device. AABP is a device that was already in development before the beginning of this research and the starting point were Acute In Vivo experiments. The In Vivo experiments were performed in pigs (Landrace, gender not defined and weight 45 to 90 Kg), post operatory time was 6 hours. 7 experiments were performed and one of them was not included in the data analysis due to complications in the surgical procedure that lead to animal\'s early death and thus its exclusion. In 3 experiments, the 6 hours of post operatory were achieved, in one experiment the animal died after 5h30 minutes and in two experiments, the animal died before AAPB implantation. These In Vivo experiments allowed AAPB improvement mainly in the connection system. A study to select the edge geometry of the inlet cannulae was performed, the results appointed that a tube shape cannulae model would be more appropriated for the device ease implantation. In the durability test two failures occurred: rotor decoupling due to wear in the lower pivot of the bearing system and a fracture in the bearing axis. The fracture in the bearing axis was further studied by computer simulation, which results lead to a modification in the axis geometry to eliminate a region with accumulated tension. To solve wear problem in the lower pivot, a stator topology modification was explored, AABP\'s stator would became radial instead of axial as it was in the original model. In order to verify the effect of the radial stator in reducing wear on the lower pivot, a wear test was performed. In this test, the influence of load on the wear production rate was observed and the results appointed that reducing the load would reduce the wear. These results were the basis for stator change to the radial topology. An AAPB prototype with the radial stator was constructed and this model had lower dimensions than the original model with axial stator. Normalized Index of Hemolysis (NIH) obtained with the prototype with the radial stator was in the clinically satisfactory limit. Hydrodynamic performance of the model with the radial stator indicated that this device could provide pressure and flow for its use as a left ventricle assist device. Results from this thesis allowed a deeper knowledge from AABP performance in real use conditions, which lead to the improvement of the device and through this study was possible to know and implement features aiming to enhance AAPB\'s durability for its use in long-term therapies.

Orientador: Luís Otávio Zanatta Sarian / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-27T18:24:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Matheus_CarolinaNascimben_D.pdf: 2850729 bytes, checksum: fd170a425e039c6e8f1324b637393c8b (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Objetivo: Esta tese visou avaliar os parâmetros vasculares arteriais e venosos dos vasos axilares e braquiais em mulheres submetidas a tratamento para câncer de mama. Subdividimos estas avaliações conforme os objetivos abordados em duas publicações, respectivamente: 1) Comparar aos parâmetros de circulação venosa e arterial nos vasos axilares e braquiais em função do tipo de abordagem cirúrgica da axila (BLS ou LAT) em até seis meses após a intervenção. 2) Identificar os fatores que influenciam os parâmetros vasculares da veias axilares e braquiais ipsilaterais à cirurgia para tratamento do câncer de mama. Métodos: Foram identificadas 547 pacientes consecutivas, submetidas a tratamento cirúrgico para câncer de mama entre agosto de 2012 e janeiro de 2014. Depois de seguir critérios de inclusão e exclusão, 197 mulheres foram recrutadas. O projeto foi aprovado pelo comitê de ética do hospital e todos os pacientes assinaram o termo de consentimento informado. Os critérios de inclusão foram 1) câncer da mama primário operável 2) abordagem axilar cirúrgica; 3) não ter sido submetida a reconstrução da mama. Os critérios de exclusão foram 1) câncer de mama bilateral, 2) história prévia de procedimentos cirúrgicos para um dos membros superiores ou no tórax, 3) comprometimento ortopédico ou neurológico de um dos membros superiores, 4) insuficiência renal ou cardíaca. Todas as pacientes responderam a um breve questionário sobre suas características clínicas e epidemiológicas. Foi então realizada avaliação ultrassonográfica dos vasos braquiais e axilares, bilateralmente, nos seguintes momentos: no dia anterior à cirurgia e 1, 3, 6 e 12 meses após a cirurgia. No primeiro artigo, comparamos os parâmetros arteriais e venosos, até seis meses após a cirurgia, em função da realização de dissecção linfática completa ou linfonodo sentinela; no segundo, restringimos as análises ao sistema venoso e estendemos a avaliação para até 1 ano após a cirurgia, comparando os parâmetros vasculares em função de características clínicas e epidemiológicas das pacientes e das modalidades de tratamentos utilizados. Resultados: Foram encontradas restrições de diâmetro em veias do braço ipsilateral ao câncer de mama de mulheres submetidas à dissecção axilar (LAT), efeito que não foi observado no grupo BLS. A área da secção transversal de veias braquial e axilar diminuiu progressivamente até seis meses, com a redução do fluxo sanguíneo concomitante destes vasos. Encontramos, na mulher sem linfedema, que a área de secção transversal e fluxo venoso do sangue (especialmente veia braquial) são negativamente afetados pela cirurgia e / ou quimioterapia / radioterapia. Este efeito prejudicial parece persistir até um ano. Não houve diferença significativa em nenhum dos parâmetros estudados entre os vasos ipsi e contralaterais ao câncer de mama. Conclusões: De maneira geral, nosso estudo demonstra que os tratamentos cirúrgicos, especialmente LAT, e a radio e quimioterapia, possuem efeitos deletérios sobre a circulação sanguínea dos vasos axilares e braquiais, sobretudo venosos. Esses efeitos são aparentemente permanentes e há necessidade de extensão do tempo de follow-up a fim de avaliar se o desenvolvimento subsequente de linfedema ocorrerá em associação às alterações vasculares / Abstract: Objective: The aim of this thesis was to evaluate the arterial and venous vascular parameters of the axillary and brachial vessels in women who underwent treatment for breast cancer. We subdivided these assessments according to the following objectives, in two publications: 1) To compare the venous and arterial vascular parameters in the axillary vessels and brachial depending on the type of axillary surgical approach (SLNB or ALND) within six months after the intervention. 2) To identify which factors influence the vascular parameters of axillary and brachial veins ipsilateral to surgical for treatment of breast cancer. Methods: We identified 547 consecutive patients undergoing surgical treatment for breast cancer between August 2012 and January 2014. After following inclusion and exclusion criteria, 197 women were recruited. The project was approved by the hospital's ethics committee and all patients signed an informed consent form. Inclusion criteria were 1) primary operable breast cancer 2) surgical axillary approach; 3) not having undergone breast reconstruction. Exclusion criteria were 1) bilateral breast cancer, 2) history of previous surgical procedures for one of the upper limbs or breast, 3) orthopedic or neurological impairment of one upper limb, 4) kidney or heart failure. All patients completed a brief questionnaire about their clinical and epidemiological characteristics. Then we performed Doppler ultrasonography evaluation of axillary and brachial vessels, bilaterally, at the following times: the day before surgery and 1, 3, 6 and 12 months after surgery. In the first article, we compared the arterial and venous parameters, up to six months after surgery, depending on SLNB or ALND; in the second, we restricted the analysis to the venous system and extend the evaluation for up to 1 year after surgery, comparing the vascular parameters with clinical and epidemiological characteristics of patients and treatment modalities used. Results: diameter restrictions were found in the ipsilateral veins of the arm in women with breast cancer undergoing ALND, and that effect was not observed in SLNB group. The cross sectional area of brachial and axillary veins progressively decreased up to six months, with concomitant reduction of blood flow to these vessels. In women with no lymphedema, the cross-sectional area and venous blood flow (especially brachial vein) are negatively affected by surgery and / or chemotherapy / radiotherapy. This detrimental effect seems to persist up to one year. There was no significant difference on studied parameters between ipsilateral and contralateral vessels to breast cancer. Conclusions: In essence, our study shows that surgical treatments, especially ALND, and the radiation and chemotherapy, have deleterious effects on blood circulation of the axillary and brachial vessels, especially venous. These effects are apparently permanent, prompting the extension of the follow-up evaluation in order to assess whether subsequent lymphedema formation will be associated with vascular abnormalities / Doutorado / Oncologia Ginecológica e Mamária / Doutora em Ciências da Saúde

The diploma thesis is aimed at the constructional design of diaphragm pumps with a linear motor. This pump is supposed to be used in medicine for pumping the blood or as an artificial heart. The basic facts, which are focused on the function of the heart and artificial heart, are mentioned in the first parts of the thesis. The next parts describe the diaphragm pumps and the constructional ways of their diaphragm fixation. Furthermore, the basic calculations, describing the function of the pump, are derived there. The basic parameters of the pump are also calculated. The thesis also contains the description of the body pump construction, whose working room is optimized by CFD calculation before the pump is manufactured. The final part of the thesis is concentrated on the measurement evaluation of produced pump model.

Introdução: O recente aperfeiçoamento da ultra-sonografia permitiu a análise estrutural e funcional do vaso. Casuística e Métodos: 36 pacientes com insuficiência aórtica e indicação de troca valvar, divididos em grupos com pressão arterial diastólica (PAD) superior e inferior a 50mmHg, avaliados antes e seis meses após a cirurgia. A função arterial compreendeu a complacência, distensibilidade e a função endotelial pela dilatação fluxo-mediada e nitrato-mediada. Conclusão: A complacência e a distensibilidade foram maiores no grupo com menor PAD e diminuíram após a cirurgia. A disfunção endotelial foi presente em insuficiência aórtica crônica independente do nível da pressão arterial diastólica / Introduction: The recent improvement of ultrasonography made possible a functional and structural analysis of the vessel. Methods: 36 patients with aortic insufficiency and valve replacement need, divided in 2 groups with diastolic blood pressure (DBP) above and below 50mmHg. Checked twice: before and 6 months after surgery. The arterial function comprised compliance, distensibility and endothelial function through flow-mediated dilatation and nitrate-mediated dilatation. Conclusion: The compliance and distensibility were higher in the group with lower DBP and decreased after surgery. Endothelial dysfunction was present in chronic aortic insufficiency no matter the level of DBP

Na sepse, o mecanismo desencadeador de morte é a disfunção múltipla de órgãos e sistemas. Com isso a microcirculação é considerada o motor na patogênese da sepse. A perfusão microcirculatória representa um dos principais objetivos para melhorar as taxas de sobrevida. Uma vez reconhecida a síndrome séptica, o protocolo clínico estabelece o uso de fluidoterapia com salina, de forma vigorosa na primeira hora e seguida de suporte inotrópico com Dobutamina. A partir daí foi levantada a hipótese das drogas &#946;-agonistas serem relevantes na recuperação da microcirculação, antes mesmo de seu conhecido papel na recuperação do choque cardiogênico. Assim, estudar o papel da Dobutamina, um &#946;-agonista, na resposta adrenérgica em situação de sepse se faz necessário e urgente e o entendimento de sua ação, associada à reposição volêmica, foi objeto deste estudo. Foram usados no presente estudo, 78 hamsters, induzida a endotoxemia com LPS (2mg/kg/de massa de peso corporal) e divididos em 9 grupos: controle (n=10), endotóxico(n=10), endotóxico tratados com Dobutamina na dose de 5 e 15 &#956;g /kg/min (n=10), Isoproterenol(n=10), ressuscitação volêmica (n=10) e ressuscitação volêmica associada à Dobutamina 5 (n=10) e 15 &#956;g/kg/min (n=4) e Isoproterenol (n=4). Foram comparados os resultados de recuperação da densidade capilar funcional ao longo do tempo entre os grupos, e obteve-se resultado estatisticamente significativo no grupo em que se usa Dobutamina de 5&#956;g/kg/min associada à ressuscitação volêmica p< 0,05. Em conclusão este estudo mostra que o papel da ressuscitação volêmica é crucial na resposta da microcirculação para melhorar a densidade capilar funcional, que a velocidade da hemácia capilar tem relação direta com a melhora na perfusão tecidual e que a associação de recuperação volêmica com solução salina e Dobutamina na dose de 5 &#956;g /kg /min melhora significativamente sua resposta e melhora a perfusão. / During sepsis the mechanism responsible for death is multiple dysfunctions of organs and systems and therefore the microcirculation is considered the motor in the pathogenesis of sepsis and microcirculatory perfusion represents one of the main objectives to improve survival rate. Once one recognizes the septic syndrome, the clinical protocol establishes the use of fluid therapy with physiological saline, in a vigorous way, in the first hour followed by inotropic support with dobutamine. With these facts in mind, our hypothesis is that &#946;-agonist drugs are relevant for microcirculatory recuperation, even before their role was known in the recuperation of cardiogenic shock. In this way, to study the role of dobutamine, a &#946;-agonist, in the adrenergic response in sepsis is needed and urgent. The understanding of its action associated to volume resuscitation was the aim of our study. Seventy-eight male hamsters were used in our study, endotoxemia being induced with LPS (2 mg/kg body weight), divided in 9 groups: control (n=10), endotoxic (n=10), endotoxic treated with dobutamine in the concentrations of 5 and 15 &#956;g/kg/min (n=10, each), isoproterenol (n=10), volume resuscitation associated to dobutamine 5 &#956;g/kg/min (n=10), 15 &#956;g/kg/min (n=4), isoproterenol (n=4) or not (n=10). The microcirculation was observed in the dorsal window chamber and the results compared the recuperation of function capillary density with time and the group treated with dobutamine 5 &#956;g/kg/min associated to volume resuscitation showed a statistically significant improvement (p<0.05) of it. In conclusion, this study has shown that volume resuscitation plays a crucial role in the microcirculatory response in terms of improvement of functional capillary density, the velocity of red blood cells in the capillary has a direct relationship with the improvement of tissue perfusion and the association of volume resuscitation with physiological saline and dobutamine 5 &#956;g/kg/min elicits a significant amelioration of perfusion.

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) based on blood oxygenation level dependent (BOLD) contrast has become a universal methodology in functional neuroimaging. However, the BOLD signal consists of a mix of physiological parameters and has relatively poor reproducibility. As fMRI becomes a prominent research tool for rehabilitation studies involving repeated measures of the human brain, more quantitative and stable fMRI contrasts are needed. This dissertation enhances quantitative measures to complement BOLD fMRI. These additional markers, cerebral blood flow (CBF) and cerebral blood volume (CBV) (and hence cerebral metabolic rate of oxygen (CMRO₂) modeling) are more specific imaging markers of neuronal activity than BOLD. The first aim of this dissertation assesses feasibility of complementing BOLD with quantitative fMRI measures in subjects with central visual impairment. Second, image acquisition and analysis are developed to enhance quantitative fMRI by quantifying CBV while simultaneously acquiring CBF and BOLD images. This aim seeks to relax assumptions related to existing methods that are not suitable for patient populations. Finally, CBF acquisition using a low-cost local labeling coil, which improves image quality, is combined with simultaneous acquisition of two types of traditional BOLD contrast. The demonstrated enhancement of CBF, CBV and CMRO₂measures can lead to better characterization of pathophysiology and treatment effects.

Na sepse, o mecanismo desencadeador de morte é a disfunção múltipla de órgãos e sistemas. Com isso a microcirculação é considerada o motor na patogênese da sepse. A perfusão microcirculatória representa um dos principais objetivos para melhorar as taxas de sobrevida. Uma vez reconhecida a síndrome séptica, o protocolo clínico estabelece o uso de fluidoterapia com salina, de forma vigorosa na primeira hora e seguida de suporte inotrópico com Dobutamina. A partir daí foi levantada a hipótese das drogas &#946;-agonistas serem relevantes na recuperação da microcirculação, antes mesmo de seu conhecido papel na recuperação do choque cardiogênico. Assim, estudar o papel da Dobutamina, um &#946;-agonista, na resposta adrenérgica em situação de sepse se faz necessário e urgente e o entendimento de sua ação, associada à reposição volêmica, foi objeto deste estudo. Foram usados no presente estudo, 78 hamsters, induzida a endotoxemia com LPS (2mg/kg/de massa de peso corporal) e divididos em 9 grupos: controle (n=10), endotóxico(n=10), endotóxico tratados com Dobutamina na dose de 5 e 15 &#956;g /kg/min (n=10), Isoproterenol(n=10), ressuscitação volêmica (n=10) e ressuscitação volêmica associada à Dobutamina 5 (n=10) e 15 &#956;g/kg/min (n=4) e Isoproterenol (n=4). Foram comparados os resultados de recuperação da densidade capilar funcional ao longo do tempo entre os grupos, e obteve-se resultado estatisticamente significativo no grupo em que se usa Dobutamina de 5&#956;g/kg/min associada à ressuscitação volêmica p< 0,05. Em conclusão este estudo mostra que o papel da ressuscitação volêmica é crucial na resposta da microcirculação para melhorar a densidade capilar funcional, que a velocidade da hemácia capilar tem relação direta com a melhora na perfusão tecidual e que a associação de recuperação volêmica com solução salina e Dobutamina na dose de 5 &#956;g /kg /min melhora significativamente sua resposta e melhora a perfusão. / During sepsis the mechanism responsible for death is multiple dysfunctions of organs and systems and therefore the microcirculation is considered the motor in the pathogenesis of sepsis and microcirculatory perfusion represents one of the main objectives to improve survival rate. Once one recognizes the septic syndrome, the clinical protocol establishes the use of fluid therapy with physiological saline, in a vigorous way, in the first hour followed by inotropic support with dobutamine. With these facts in mind, our hypothesis is that &#946;-agonist drugs are relevant for microcirculatory recuperation, even before their role was known in the recuperation of cardiogenic shock. In this way, to study the role of dobutamine, a &#946;-agonist, in the adrenergic response in sepsis is needed and urgent. The understanding of its action associated to volume resuscitation was the aim of our study. Seventy-eight male hamsters were used in our study, endotoxemia being induced with LPS (2 mg/kg body weight), divided in 9 groups: control (n=10), endotoxic (n=10), endotoxic treated with dobutamine in the concentrations of 5 and 15 &#956;g/kg/min (n=10, each), isoproterenol (n=10), volume resuscitation associated to dobutamine 5 &#956;g/kg/min (n=10), 15 &#956;g/kg/min (n=4), isoproterenol (n=4) or not (n=10). The microcirculation was observed in the dorsal window chamber and the results compared the recuperation of function capillary density with time and the group treated with dobutamine 5 &#956;g/kg/min associated to volume resuscitation showed a statistically significant improvement (p<0.05) of it. In conclusion, this study has shown that volume resuscitation plays a crucial role in the microcirculatory response in terms of improvement of functional capillary density, the velocity of red blood cells in the capillary has a direct relationship with the improvement of tissue perfusion and the association of volume resuscitation with physiological saline and dobutamine 5 &#956;g/kg/min elicits a significant amelioration of perfusion.

Introdução: O recente aperfeiçoamento da ultra-sonografia permitiu a análise estrutural e funcional do vaso. Casuística e Métodos: 36 pacientes com insuficiência aórtica e indicação de troca valvar, divididos em grupos com pressão arterial diastólica (PAD) superior e inferior a 50mmHg, avaliados antes e seis meses após a cirurgia. A função arterial compreendeu a complacência, distensibilidade e a função endotelial pela dilatação fluxo-mediada e nitrato-mediada. Conclusão: A complacência e a distensibilidade foram maiores no grupo com menor PAD e diminuíram após a cirurgia. A disfunção endotelial foi presente em insuficiência aórtica crônica independente do nível da pressão arterial diastólica / Introduction: The recent improvement of ultrasonography made possible a functional and structural analysis of the vessel. Methods: 36 patients with aortic insufficiency and valve replacement need, divided in 2 groups with diastolic blood pressure (DBP) above and below 50mmHg. Checked twice: before and 6 months after surgery. The arterial function comprised compliance, distensibility and endothelial function through flow-mediated dilatation and nitrate-mediated dilatation. Conclusion: The compliance and distensibility were higher in the group with lower DBP and decreased after surgery. Endothelial dysfunction was present in chronic aortic insufficiency no matter the level of DBP

Institute for Gender and Youth Studies / PHDGS / Historically, the cardiovascular disease (CVD) has internationally been viewed as a man’s disease. This is witnessed by the high number of males who have fallen victim to this scourge. However, with rapid changes in today’s societies, the disease has increasingly become a public health concern among women also. This study aimed to explore rural women’s perspectives of CVD in Gwanda South Rural District. The study was guided by a feminist perspective where theories of gender such as social construction feminism, intersectionality and standpoint theory, were employed as a theoretical framework. In this process, the research endeavoured to unearth some contradictions inherent in the manner in which women view CVD. The population of the study comprised of females aged 21-60 years residing in Gwanda South Rural District of Zimbabwe. An exploratory case study design was adopted and this guided the qualitative data collection and analysis. Purposeful sampling technique was used to select 16 participants for semi-structured interviews and six participants for focus group discussions. Data were analysed using thematic analysis which is an essential tool for qualitative data analysis. Data were presented and discussed as themes and subthemes. The concepts of credibility, transferability, dependability and confirmability were used to describe and ensure various aspects of trustworthiness. Ethical considerations like informed consent, confidentiality and anonymity and no harm to participants were ensured. The following seven themes were derived from the study; women’s knowledge of CVD, causes of CVD, prevention of CVD, perceived effects of CVD, difference in experiences of CVD, assistance of women with CVD and management of CVD. Findings revealed that women had limited knowledge of most CVDs but were familiar with hypertension and stroke. Various symptoms of CVD were identified. It was concluded that rural women do not have adequate knowledge of CVDs. A lot should be done by the government and other stakeholders to ameliorate cardiovascular health in rural women. / NRF