A crescente incidência da aterosclerose na população adulta e a obstrução da artéria renal são condições relacionadas à hipertensão renovascular. Independente das comorbidades presentes, a estenose de artéria renal é, por si só, importante causa de mortalidade cardiovascular. Frente a tal realidade, determinar o exame ou exames que possam identificar precocemente esta condição mórbida pode mudar a história natural da doença renovascular. Objetivo: Definir sensibilidade, especificidade, valor preditivo positivo e valor preditivo negativo dos exames não invasivos na estenose da artéria renal. Associar estes achados com a análise vascular quantitativa (QVA) das artérias renais. Métodos: Estudo prospectivo com 61 pacientes recrutados entre janeiro de 2008 e agosto de 2011. As características populacionais, os exames de ultrassom Doppler, cintilografia renal com DTPA e a tomografia computadorizada foram selecionados e seus resultados comparados à arteriografia digital das artérias renais e ao QVA. Resultados: A média das idades foi de 65,43 (DP 8,7) anos. Das variáveis relacionadas à população do estudo e comparadas à arteriografia, duas identificaram relação com a estenose da artéria renal, a disfunção renal e os triglicerídeos. A mediana do ritmo de filtração glomerular de 52,8 ml/min/m2 identificou uma razão de chance para estenose de artéria renal de até 10 vezes. Os triglicerídeos associaram-se a uma menor presença de estenose na artéria renal, p < 0,037. A análise da sensibilidade, especificidade, valor preditivo positivo e negativo dos diferentes testes diagnósticos permitiu identificar aquele que melhor detectava a estenose nos suspeitos e afastava nos sadios. O ultrassom doppler com sensibilidade de 82,90%, especificidade 70,00%, valor preditivo positivo 85,00% e preditivo negativo 66,70% e a angiotomografia com sensibilidade de 68,30%, especificidade 80,00%, valor preditivo positivo 87,50% preditivo negativo de 55,20%, foram os exames que permitiram predizer as maiores chances de estenose da artéria renal nos portadores e afastar na população sem estenose. A associação das características populacionais com o QVA, permitiu identificar duas novas variáveis, o sexo e a idade. A média do grau de estenose, 33,47% (DP 29,55) quantificada pelo QVA, identificou menores graus de estenose que na análise visual dos angiogramas. Exames não invasivos positivos em estenoses menores do que 60% da luz do vaso também foram identificados . Os resultados identificados pela curva ROC demonstraram respectivamente a arteriografia, a angiotomografia e o ultrassom Doppler como os exames com melhores chances em predizer estenose significativa da artéria renal. Conclusão: A angiotomografia e o ultrassom Doppler trouxeram qualidade e alta possibilidade no diagnóstico da estenose da artéria renal, com vantagem para o segundo, pois não há necessidade do uso de meio de contraste na avaliação de uma doença que, frequentemente, está acompanhada por portadores de disfunção renal, disfunção ventricular esquerda grave e diabetes melito. A incorporação de uma forma objetiva de medidas das artérias renais aprimora os resultados da angiografia invasiva. / The increasing incidence of atherosclerosis in adults and renal artery stenosis are conditions related to renovascular hypertension. Regardless all risk factors, renovascular stenosis is by itself an important cause of cardiovascular mortality. Choosing appropriate tests that can early identify this morbid condition can change the natural history of renovascular disease. Objective: To define sensitivity, specificity, positive and negative predictive value of non- invasive tests in renal artery stenosis. Associate these findings with the renal arteries quantitative vascular analysis (QVA). Methods: Prospective study with 61 patients selected between January 2008 and August 2011. The population characteristics, Doppler ultrasound scanning, DTPA renal scintigraphy and computed tomography were selected and their results compared with renal arteries digital angiography as well as the comparison to QVA. Results: The mean age was 65.43 (SD 8.7). The risk factors of the study population compared to angiography identified two variables: renal dysfunction and triglycerides. The median glomerular filtration rate of 52.8 ml/min/m2 identified an odds ratio for renal artery stenosis up to 10 times. Triglycerides were associated with lower presence of renal artery stenosis p < 0.037. The analysis of sensitivity, specificity, positive and negative predictive values of different diagnostic tests allowed the identification of the stenosis in the group of suspected patients and this possibility was discarded in the group of healthy patients. Doppler ultrasound scanning with 82.90% sensitivity, 70.00% specificity, 85.00% positive predictive value, 66.70% negative predictive value and computed tomography with 68.30% sensitivity, 80.00% specificity, 87.50% positive predictive value and 55.20% negative predictive value. These were the tests which supplied better chances to predict renal artery stenosis in patients with or without stenosis. The relationship of population characteristics with QVA identified two new variables, gender and age. The mean degree of stenosis 33.47% (SD 29.55) quantified by QVA identified lesser degrees of stenosis than in visual analysis of angiograms. Non- invasive positive stenoses less than 60% of vessel lumen were identified. The results identified by the ROC curve showed respectively angiography, computed tomography, and Doppler ultrasound scanning as better chances for predicting renal artery stenosis. Conclusion: Computed tomography, Doppler ultrasound scanning have brought high quality and ability in the diagnosis of renal artery stenosis, with an advantage to Doppler, which avoids the use of contrast medium in the evaluation of a disease that is often accompanied by patients with renal dysfunction, severe left ventricular dysfunction and diabetes mellitus. The introduction of new methodology to measure renal arteries will certainly improve the angiography results.

Résumé : L’imagerie testiculaire développée dans notre unité a deux thématiques principales : l’infertilité et la caractérisation tumorale. Cette imagerie est basée sur l’échographie et l’IRM multiparamétriques. Nous avons défini des critères diagnostiques pour différentes pathologies, ayant un impact sur la prise en charge des patients, et évalué des modalités innovantes.Nous avons caractérisé l’aspect des testicules de patients infertiles porteurs d’un syndrome de Klinefelter. Nous avons déterminé l’aspect en Mode B et en Doppler couleur des tumeurs à cellules de Leydig dont la plupart sont actuellement découvertes de façon fortuite et peuvent bénéficier d’une surveillance ou d’une tumorectomie. Nous avons défini les critères diagnostiques des tumeurs éteintes ou «burned out tumors» découvertes en écho-Doppler chez des patients adressés pour bilan d’infertilité.Nous avons montré la capacité de l’IRM multiparamétrique à améliorer la caractérisation tumorale, par l’analyse qualitative et quantitative du rehaussement et par la valeur du coefficient de diffusion (ADC).L’échographie de contraste a montré des différences significatives entre les tumeurs éteintes et les autres lésions.L’élastographie par onde de cisaillement a montré des différences de dureté entre les testicules des patients infertiles par mécanisme obstructif et non obstructif mais le chevauchement des valeurs minimise l’impact clinique potentiel. Les tumeurs bénignes à cellules de Leydig étaient plus molles que les tumeurs malignes et les tumeurs éteintes. Le couplage des informations données par le mode B, le Doppler couleur, et l’élastographie ont permis une caractérisation optimale.Le Doppler ultrasensible a permis une analyse qualitative de l’architecture vasculaire des tumeurs, de la vascularisation testiculaire dans les urgences scrotales et une quantification de la vascularisation testiculaire. Nous avons objectivé une diminution de la vascularisation testiculaire pendant la manœuvre de Valsalva chez les patients avec varicocèle, ce qui représente une explication physiopathologique à l’infertilité par mécanisme hypoxique. / The testicular imaging we developped in our department focused on two main subjects: infertility and tumoral characterization. It is based on multiparametric ultrasound and MRI. We defined diagnostic criteria of several pathologies, which may change the patient’s management, and we evaluated new modalities.We characterized Klinefelter patient’s testis.We determined the Color-Doppler features of Leydig cell tumors which are currently incidentally discovered and can benefit from monitoring or tumorectomy.We defined multiparametric US and MRI diagnostic’s criteria of burned out tumors in patients referred for US infertility screening.We demonstrated the ability of multiparametric MRI to improve the tumoral characterization using qualitative and quantitative enhancement parameters and apparent diffusion coefficient values.CEUS showed significant differences between the burned out tumors and other lesions.. Shear Wave Elastography (SWE) showed significant differences in testicular stiffness between normal, obstructive azoospermia on one side and non-obstructive azoospermic patients, but overlapped values seemed to minimize the potential clinical impact. Benign Leydig cell were softer compared to malignant tumors and burned out tumors. Association of B mode, color Doppler, and elastography allowed an optimal characterization.Ultrasensitive Doppler allowed a qualitative evaluation of the tumoral vascular architecture, a testicular vascularization assessment in case of acute scrotum, and a testicular perfusion quantification. We demonstrated a decreased testicular vascularization during the Valsalva maneuver confirming the hypoxic physiopathological explanation of the infertility process.

An 53 Hündinnen aus dem Patientengut der Klinik für Kleintiere der Universität Leipzig, die mit Umfangsvermehrungen der Mamma vorgestellt und anschließend in der Klinik für Kleintiere operiert wurden, wurde präoperativ eine sonographische Untersuchung der Mamma durchgeführt. Darüber hinaus wurden die Mammarkomplexe von acht tragenden und einer laktierenden Hündin mit dieser Technik untersucht. Ziel war es, Kriterien zur Einschätzung der Dignität der Tumoren mit Hilfe dieser nichtinvasiven Methode zu erarbeiten. Es sollten die Fragen geklärt werden, ob mit Hilfe der hochauflösenden Sonographie eine Aussage über Gut- oder Bösartigkeit eines Herdes möglich ist und ob dabei dieselben Kriterien entscheidend sind, die in der Humanmedizin eine zuverlässige Differenzierung erlauben. Außerdem sollte überprüft werden, welchen Beitrag die farbkodierte Duplexsonographie oder Resistance- und Pulsatilitätsindex zur Charakterisierung von Mammatumoren der Hündin leisten. Die Gesamtzahl der in die Studie eingehenden Komplexe beträgt 114. Die sonographischen Untersuchungen erfolgten mit einem 14 MHz Matrix-Linearschallkopf. Bei 70 der 114 untersuchten Lokalisationen erfolgte zusätzlich zur B-Mode-Untersuchung eine Untersuchung mit der farbkodierten Duplexsonographie. Konnten mit Hilfe dieser Methode Gefäße in der Umfangsvermehrung nachgewiesen werden, wurde in 47 von 70 Fäl-len zusätzlich der PW-Doppler eingesetzt, um Flussspektren aus den dargestellten Gefäßen abzuleiten. Aus diesen wurden Resistance-Index und Pulsatilitätsindex bestimmt. Bei der retrospektiven Auswertung der Grauwertbilder aus der B-Mode-Untersuchung wurde für jeden Komplex die Ausprägung von 12 Parametern beurteilt. Die Bilder aus der farbkodierten Duplexsonographie lieferten zusätzlich Informationen zu Gefäßzahl, Gefäßdurchmesser und Gefäßverteilung innerhalb eines Tumors. Die Exstirpate wurden pathohistologisch untersucht. Die aus der Gewebetypisierung entsprechend der WHO-Klassifikation resultierenden Gruppen sind so klein, dass nur eine deskriptive statistische Auswertung möglich war. Es erfolgte die Zusammenfassung unterschiedlicher Gewebetypen zu den Gruppen der „malignen“ bzw. „benignen“ Tumoren. Für Malignität sprechen eine unregelmäßige Randkontur (32 von 61 malignen, 4 von 48 benignen Lokalisationen), eine Schallverstärkung (36/61 malignen, 9/48 benignen Lokalisationen) oder –auslöschung (8/61 malignen, 0 /48 benignen Lokalisationen) hinter dem Tumor, Verkalkungen (20/61 malignen, 6/48 benignen Lokalisationen) sowie ein unregelmäßiger Durchmesser der Tumorgefäße (25/61 malignen, 12/48 benignen Lokalisationen). Meist gutartig sind Umfangsvermehrungen der Mamma, denen sonographisch eine klare Abgrenzung zum umgebenden Gewebe fehlt (15/61 malignen, 36/48 benignen Lokalisationen). Außerdem solche mit indifferentem retroläsionalem Schallverhalten (17/61 malignen, 39/48 benignen Lokalisationen). Kombiniert man mehrere der Parameter miteinander, ist die resultierende Teilmenge der betreffenden Läsionen kleiner, die Aussagekraft höher. Für Bösartigkeit spricht beispielsweise eine Kombination von Verkalkung und unregelmäßiger Randkontur (13 von 61 malignen, 1 von 48 benignen Lokalisationen), Verkalkung und echodichtem Randsaum („deutlich“ oder „fraglich“; 9/61 malignen, 0/48 benignen Lokalisationen) sowie mittlerer Echodichte und retroläsionaler Schallverstärkung (21/61 malignen, 6/48 benignen Lokalisationen). Für Gutartigkeit sprechen mittlere Echodichte des Tumorzentrums in Kombination mit indifferentem Schallverhalten (13/61 malignen, 33/48 benignen Lokalisationen) sowie regelmäßiger Gefäßdurchmesser bei diffuser Gefäßverteilung (3/36 malignen, 14/29 benignen Lokalisationen). Es konnte dargestellt werden, dass sich mit Hilfe der hochauflösenden B-Mode-Sonographie Kriterien aufzeigen lassen, die tendenziell für Gut- oder Bösartigkeit eines Mammatumors sprechen. Dabei ist es zweckmäßig, mehrere Parameter in die Beurteilung einfließen zu lassen. Auch die farbkodierte Duplexsonographie kann dabei einen Beitrag leisten. Die Ermittlung von Resistance- und Pulsatilitätsindex hingegen erweist sich als nicht sinnvoll. Ein Parameter, welcher in der Humanmedizin eine entscheidende Rolle zur Unterscheidung bösartiger von gutartigen Tumoren der Mamma spielt ist die Randkontur eines Tumors. Dies ist das einzige Kriterium, das auch bei Mammatumoren der Hündin einen diagnostischen Nutzen aufweist. Anhand einzelner sonographischer Parameter ist es nicht möglich, die Dignität eines Tumors vorherzusagen. Die sonographische Untersuchung kann jedoch in einigen Fällen beim Abschätzen der Prognose helfen. / In 53 bitches that underwent surgery because of tumors of the mammary gland at the Department of small animal medicine of the University of Leipzig we carried out a preoperative ultrasonographic examination of the mammary gland. Furthermore eight pregnant and one lactating bitch were examined the same way. We aimed to find out, whether high-resolution ultrasound helps differentiate benign from malignant tumors. Also we wanted to evaluate criteria established for that purpose in human medicine. Use of colour-coded duplex sonography, resistance index and pulsatility index for this question are reassessed too. The total number of mammary complexes examined for this study is 114. A GE Logiq™ 9 with a 14 MHz linear array transducer was used for all examinations. Seventy of the 114 sites of mammary tissue underwent a colour-coded duplex sonography after the B scan. Blood vessels were detectet in 70 of the tumors. In 47 of these sites the PW-Doppler was used to gain flow patterns to achieve resistance- and pulsatility-index. The images were analysed retrospectively. In B scan images lesions were judged by 12 parameters. Additional information about number, diameter and distribution of vessels within a tumor was taken from the images of colour-coded duplex sonography. The excised complexes were evaluated pathohistologically. Only descriptive statistical analysis was possible because the resulting groups were very small after being sorted according to WHO-classification. Therefore the complexes of mammary glands were subsumpted into two groups – „malignant“ and „benign“ tumours. An irregular contour of the tumor (32 of 61 malignant, 4 of 48 benign tumors), signal enhancement (36/61 malignant, 9/48 benign tumors) or total shadowing (8/61 malignant, 0/48 benign tumors) behind the tumor, calcification (20/61 malignant, 6/48 benign tumors) and irregular vessel diameters (25/61 malignant, 12/48 benign tumors) are signs of malignancy. Tumors that miss a clearly detactable borderline (15/61 malignant, 36/48 benign tumors) and tumors with no signal alteration behind the tumor (17/61 malignant, 39/48 benign tumors) are benign more often. The combination of parameters reduces the number of adequate tumors and rises significance. A tumor showing an irregular contour and calcification (13/61 malignant, 1/48 benign tumors) is more likely to be malignant as well as a tumor of medium echodensity showing signal enhancement (21/61 malignant, 6/48 benign tumors). Tumors of medium echodensity without signal alteration behind the lesion (13/61 malignant, 33/48 benign tumors) and tumors with diffusely distributed vessels of regular diameter (3/36 malignant, 14/29 benign tumors) are more likely to be benign. It could be shown that high-resolution B scan parameters can help differentiate between malignant and benign tumors of the mammary gland, especially if they are used in combination with each other. Parameters from colour-coded duplex sonography can increase predicting value of B scan examinations too but there is no use of analysing resistance index or pulsatility index. One of the criteria established in human medicine ist the contour of a tumor. This parameter is of diagnostic use in mammary tumours of the bitch too. It is not possible to clearly predict the character of a tumor of the mammary gland of a bitch by only a few parameters based on a sonogram but sonographic examination can be helpful for assessing prognosis sometimes.

Background: Stroke is a leading cause of significant physical, cognitive, and psychiatric morbidity. One risk factor for stroke is paradoxical embolization through a patent foramen ovale (PFO). In cardiac clinical practice, power M-mode Transcranial Doppler (TCD) evaluation is the gold standard for diagnosis of PFO, or right-to-left cardiac shunt (RLS). Brain micro-embolization due to diagnostic bubble contrast echocardiography may cause neurological symptoms in patients with PFO. However, the neurocognitive effects of TCD have not been studied. Objective: The purpose of this study was to evaluate cognitive outcomes in patients who undergo routine diagnostic bubble contrast TCD. The aims of the study were (1) to determine if cognitive function declines pre- to post-TCD evaluation and, (2) to assess the relationship between cognitive function and severity of the RLS measured using the Spencer Grading System. Methods: One hundred and four participants referred to Sorensen Cardiovascular Group for diagnosis of RLS were evaluated for changes in cognitive functioning at three time points. A dual baseline (pre-test and baseline test) was administered to mitigate practice effects between the first and second administrations. All pre and post-TCD comparisons were analyzed using the baseline test and post-TCD test, controlling for the effects of practice, if present. Results: Practice effects were observed for the working memory task, with significant improvement in working memory scores occurring between the first (pre-test) and second (baseline) administrations. The main effect for shunt group (no shunt vs. moderate-to-severe shunt) and the shunt group by time interactions were not significant for processing speed, attention, or working memory, adjusting for practice effects, age, and education. Migraine did not predict group status for mood or shunt variables. Conclusion: Cardiac patients with both small and large RLS did not experience a decline in processing speed, attention, or working memory ability following TCD, suggesting that TCD-induced microemboli do not result in immediate cognitive deficits in these domains. These findings support the use of TCD for routine evaluation of PFO, even in patients with severe RLS, although findings are limited to young (30s), medically healthy, predominately Caucasian individuals assessed immediately following TCD. Results do not exclude the possibility of cognitive impairment at follow-up, on other cognitive tests, or in other cognitive domains.

INTRODUÇÃO: A orbitopatia de Graves é uma doença autoimune cujas manifestações clínicas ocorrem por infiltração tecidual inflamatória. Apresenta estágio ativo inicial e estágio sequelar posteriormente, podendo se manifestar nas formas clínicas miogênica ou lipogênica. A inflamação da órbita pode gerar importante congestão, agravando manifestações clínicas e comprometendo o sucesso da terapia específica em alguns pacientes. O objetivo deste trabalho é a avaliação da congestão orbitária feita pelo estudo das características do fluxo sanguíneo na veia oftálmica superior, por meio do Doppler colorido de órbitas, nos grupos de pacientes com orbitopatia de graves em fase ativa, em fase sequelar miogênica e em fase sequelar lipogênica, além do grupo controle. MÉTODOS: Estudo transversal prospectivo realizado entre maio de 2006 e abril de 2008 no Serviço de Órbita do HCFMUSP. Noventa órbitas de 46 pacientes com orbitopatia de Graves foram incluídas, assim como 38 órbitas de 20 pacientes do grupo controle. Foi feito exame oftalmológico completo e avaliação pelo DCO em todos os pacientes. Pacientes com orbitopatia de Graves foram divididos em grupos com doença em atividade e doença em estágio sequelar nas apresentações miogênicas ou lipogênicas. O sentido, as velocidades máxima e mínima do fluxo sanguíneo na veia oftálmica superior, e o intervalo entre as mesmas, foram aferidos. Os achados foram comparados entre os diferentes grupos e analisados também em relação à restrição muscular, exoftalmometria, escore de atividade clínica, idade, sexo, lado estudado, comorbidades e tabagismo. RESULTADOS: Foi encontrada diferença no sentido do fluxo sanguíneo da veia oftálmica superior (p<0,001), na velocidade máxima (p=0,001), na velocidade mínima (p=0,002) e no intervalo entre a velocidade máxima e a mínima do mesmo (p<0,001) entre os grupos de estudo. A velocidade máxima do fluxo sanguíneo apresentou correlação com a restrição muscular (p=0,003), o escore de atividade clínica (p<0,001) e a exoftalmometria (p=0,015), enquanto a velocidade mínima correlacionou-se com restrição muscular (p<0,001) e escore de atividade clínica (p=0,006). CONCLUSÕES: Há diferença mensurável na velocidade e no sentido do fluxo sanguíneo da veia oftálmica superior entre pacientes dos diferentes grupos de estudo / INTRODUCTION: Graves orbitopathy is an autoimmune disease whose clinical manifestations are secondary to inflammatory tissue infiltration. It presents an initial active stage and a later latent stage, and can manifest myogenic or lipogenic clinical forms. Inflammation of the orbit can generate significant congestion, worsening clinical manifestations and limiting the success of specific therapy in some patients. The objective of this study is to evaluate orbital congestion studying the characteristics of blood flow in the superior ophthalmic vein with the color Doppler in groups of patients with Graves Orbitopathy in active stage, lipogenic latent stage and myogenic latent stage, and patients from the control group. METHODS: Transversal study made between May 2006 and April 2008 in the Orbit Department of University of São Paulo Medical School. Ninety orbits from 46 patients with Graves orbitopathy and 38 orbits from 20 patients of the control group were included. All patients underwent complete ophthalmological exams including color Doppler of the orbits. Patients with Graves orbitopathy were divided in active stage, latent lipogenic stage and latent myogenic stage groups. The direction of venous blood flow in the superior ophthalmic vein and its maximum and minimum velocities - including the interval between them - were measured. The results were compared among the groups and analyzed also in relation to muscular restriction, exophthalmometry, clinical activity score, age, sex, studied orbit side, comorbidities and use of tobacco. RESULTS: There was difference in blood flow direction of the superior ophthalmic vein (p<0,001), blood flow maximum speed (p=0,001), blood flow minimum speed (p=0,002) and blood flow speed interval (p<0,001) among the groups of this study. Blood flow maximum speed presented correlation with muscle restriction (p=0,003), clinical activity score (p<0,001) and exophthalmometry (p=0,015). Blood flow minimum speed presented correlation with muscle restriction (p<0,001) and clinical activity score (p=0,006). CONCLUSIONS: There are measurable difference in speed and direction of blood flow in the superior ophthalmic vein among patients of the different groups of this study

Os circuladores tradicionais são amplamente utilizados em telecomunicações e defesa militar para o simultâneo envio e recepção de sinais por um único meio. Esses circuitos passivos, fabricados a partir de materiais ferromagnéticos, possuem a desvantagem do aumento de dimensões, peso e custos de fabricação com a diminuição da frequência de operação definida no projeto destes dispositivos, inviabilizando sua aplicação em frequências abaixo de 500 MHz. O circulador ativo surgiu como uma alternativa aos tradicionais, tendo aplicações em frequências desde o nível DC até a ordem de dezenas de gigahertz. As suas maiores aplicações ocorrem quando são necessários dispositivos compactos, de baixo custo e de baixa potência. Os primeiros circuitos propostos possuíam uma grande limitação em termos de frequência de operação e de potência entregue à carga. Entretanto, com os avanços tecnológicos na eletrônica, tais problemas podem ser amenizados atualmente. Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um circuito circulador ativo para a utilização em instrumentação eletrônica, em particular para a operação em frequências na ordem das utilizadas em equipamentos de ultrassom Doppler de ondas contínuas, na faixa de 2 MHz a 10 MHz. As possíveis vantagens da implementação de circuladores em sistemas de ultrassom estão relacionadas ao incremento da relação sinal-ruído, aumento da área de recepção do transdutor, simplificação da construção do transdutor, simplificação do circuito de demodulação/ processamento, e maior isolação entre os circuitos de transmissão e recepção de sinais. Na fase inicial, o circulador ativo proposto é modelado por equacionamento, utilizando-se tanto o modelo ideal dos amplificadores operacionais como o seu modelo de resposta em frequência. Simulações computacionais foram executadas para confirmar a validade do equacionamento. Um circuito montado em placa de prototipagem rápida foi apresentado, e testes de prova de conceito em baixas frequências foram realizados, mostrando uma grande semelhança entre o teórico, o simulado e o experimental. A segunda parte contou com o projeto do circuito circulador para a operação em maiores frequências. O circuito proposto é composto por três amplificadores operacionais de realimentação por corrente e vários componentes passivos. Uma análise de sensibilidade utilizando os métodos de Monte-Carlo e análise do pior caso foi aplicada, resultando em um perfil de comportamento frente às variações dos componentes do circuito e às variações da impedância de carga. Uma placa de circuito impressa foi projetada, utilizando-se de boas práticas de leiaute para a operação em altas frequências. Neste circuito montado, foram realizados os seguintes testes e medições: comportamento no domínio do tempo, faixa dinâmica, nível de isolação em relação à amplitude do sinal, largura de banda, levantamento dos parâmetros de espalhamento, e envio e recepção de sinais por transdutor de ultrassom Doppler de ondas contínuas. Os resultados dos testes de desempenho foram satisfatórios, apresentando uma banda de transmissão de sinais para frequências de 100 MHz, isolação entre portas não consecutivas de 39 dB na frequência de interesse para ultrassom Doppler e isolação maior que 20 dB para frequências de até 35 MHz. A faixa dinâmica excedeu a tensão de 5 Vpp, e o circuito teve bom comportamento no envio e na recepção simultânea de sinais pelo transdutor de ultrassom. / Traditional circulators are widely used in both telecommunications and military defense for sending and receiving signals simultaneously through a single medium. These passive circuits which are manufactured from ferromagnetic materials, have the disadvantages of having suffered an increase in dimensions, weight, and manufacturing costs along with the decrease in the operation frequency established in the designs of such devices, thus preventing their useful employment in frequencies below 500 MHz. The active circulator emerged as an alternative to the traditional ones, and has applications on frequencies ranging from a DC level to levels involving dozens of gigahertz. It is applicable when compact devices are made necessary, at a low cost, and for low frequencies. The first circuits to be introduced had a major limitation in terms of operating frequency and power delivered to the load. However, due to technological advances in electronics, problems such as the aforementioned can now be minimized. This research work presents the development of an active circulator circuit to be used in electronic instrumentation, particularly for operation at frequencies such as those used in continuous wave Doppler ultrasound equipment, ranging from 2 MHz to 10 MHz. The advantages made possible by implementing ultrasound systems with circulators are related to an increase in the signal-to-noise ratio, an increase in the transducers reception area, a simplified construction of the transducer, simplification of the demodulation/processing circuit, and a greater isolation between the transmission circuits and signal reception. In the initial phase, the proposed active circulator was modeled by means of an equating method, using both the ideal model of operational amplifiers and the model of frequency response. Computer simulations were carried out in order to confirm the validity of the equating method. A circuit mounted upon a breadboard was introduced and proof of concept assessments were performed at low frequencies, showing a great similarity among the theoretical, simulated and experimented data. The second phase is when the circulator circuits design was developed in order make its operation at higher frequencies possible. The proposed circuit is comprised of three currentfeedback operational amplifiers and several passive components. A sensitivity analysis was carried out using Monte-Carlo methods and worst-case analyses, resulting in a certain behavioral profile influenced by variations in circuit components and variations in load impedance. A printed circuit board was designed, employing good practice layout standards so that operation at high frequencies would be achieved. The following evaluations and measurements were performed on the circuit that was assembled: time domain behavior, dynamic range, isolation level relative to signal amplitude, bandwidth, survey of the scattering parameters, and transmission and reception of signals by a continuous wave Doppler ultrasound transducer. The results of the performance tests were satisfactory, presenting a 100 MHz signal transmission band, isolation between non-consecutive ports of 39 dB at the frequency of interest to the Doppler ultrasound, and an isolation greater than 20 dB for frequencies of up to 35 MHz. The dynamic range exceeded the 5Vpp and the circuit performed satisfactorily in the simultaneous transmission and reception of signals through the ultrasound\'s transducer.

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

No campo da medicina diagnóstica através de imagens, o baixo custo e a característica não-invasiva da ultrassonografia modo-B favoreceram as pesquisas que analisam a relação entre a espessura íntima-média (EIM) da artéria carótida e o desenvolvimento de doenças cardiovasculares. Outra técnica de ultrassonografia, baseada no efeito Doppler, também tem sido extensivamente empregada em ambientes clínicos para a medição da velocidade e do fluxo de sangue das artérias periféricas, oferecendo uma abordagem distinta para estudar as doenças cardiovasculares. Neste trabalho, métodos computacionais foram implementados e analisados para extrair informações quantitativas de artérias a partir de imagens 2D. Os ensaios com imagens em modo-B contemplaram a combinação de técnicas de filtragem e algoritmos de contornos ativos para a detecção das interfaces das paredes arteriais e medições da EIM e do diâmetro da luz (DL). Um modelo matemático e 7 imagens reais da artéria carótida comum foram utilizados neste estudo que, dentre as diversas combinações de filtros e algoritmos, apresentou resultados quantitativos similares no cálculo do DL. Para a EIM, porém, a reduzida dimensão da camada íntima-média proporcionou variações indesejadas dos cálculos. Para medir a velocidade do sangue utilizando o modo Doppler, um método semiautomático foi incorporado a um aplicativo computacional para a detecção da envoltória do espectro do gráfico de velocidades. Uma análise comparativa entre sistemas de ultrassonografia comerciais operados por especialistas e este aplicativo incluiu a velocidade de pico sistólico e a integral de velocidade e tempo (VTI) das artérias carótida comum e braquial e de exames ecocardiográficos. A análise de Bland-Altman e o coeficiente de correlação validaram esta metodologia que, complementada pela interface gráfica amigável do aplicativo, pode auxiliar os clínicos em seus estudos de larga escala, baseados nas imagens Doppler ultrassonográficas, com as seguintes vantagens: redução do tempo operacional e de resultados subjetivos e aumento do grau de reprodutibilidade dos resultados. / In the field of image-based diagnostic medicine, low cost and noninvasive B-mode ultrasound technique have supported the researches which investigates the relation between the carotid intima-media thickness (IMT) and the development of cardiovascular diseases. Other ultrasound technique, that offers a different approach to study these diseases, is based on Doppler effect and has also been extensively used in clinical sites to measure blood velocity and flow in peripheral arteries. In this work, computational methods were implemented and analyzed to extract quantitative data from 2D images of arteries. Tests with B-mode images covered the combination of filtering techniques and active contour algorithms, in order to detect the arterial wall interfaces and to measure IMT and lumen diameter (LD). One mathematical model and seven real images of the common carotid artery were used in this study which, among several filters and algorithms combinations, showed similar quantitative results for DL measurements. However, for IMT, the small thickness of intima-media layer led to undesirable variation results. To measure blood velocity by using Doppler mode, a semi-automatic methodology was implemented in a computational tool to detect the spectrum envelope of the velocity graphic. A comparative analysis between commercial ultrasound systems operated by specialists and this tool included systolic peak velocities and velocity-time integral (VTI) of the common carotid and brachial arteries and of echocardiographic exams. Bland-Altmans analysis and the correlation coefficient validated this methodology which, besides the user friendly graphical interface of the tool, may help the clinicians for their large-scale studies based on Doppler ultrasound images, with the following advantages: to save operational time, to lower subjective results, and to support measurement reproducibility.

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

No campo da medicina diagnóstica através de imagens, o baixo custo e a característica não-invasiva da ultrassonografia modo-B favoreceram as pesquisas que analisam a relação entre a espessura íntima-média (EIM) da artéria carótida e o desenvolvimento de doenças cardiovasculares. Outra técnica de ultrassonografia, baseada no efeito Doppler, também tem sido extensivamente empregada em ambientes clínicos para a medição da velocidade e do fluxo de sangue das artérias periféricas, oferecendo uma abordagem distinta para estudar as doenças cardiovasculares. Neste trabalho, métodos computacionais foram implementados e analisados para extrair informações quantitativas de artérias a partir de imagens 2D. Os ensaios com imagens em modo-B contemplaram a combinação de técnicas de filtragem e algoritmos de contornos ativos para a detecção das interfaces das paredes arteriais e medições da EIM e do diâmetro da luz (DL). Um modelo matemático e 7 imagens reais da artéria carótida comum foram utilizados neste estudo que, dentre as diversas combinações de filtros e algoritmos, apresentou resultados quantitativos similares no cálculo do DL. Para a EIM, porém, a reduzida dimensão da camada íntima-média proporcionou variações indesejadas dos cálculos. Para medir a velocidade do sangue utilizando o modo Doppler, um método semiautomático foi incorporado a um aplicativo computacional para a detecção da envoltória do espectro do gráfico de velocidades. Uma análise comparativa entre sistemas de ultrassonografia comerciais operados por especialistas e este aplicativo incluiu a velocidade de pico sistólico e a integral de velocidade e tempo (VTI) das artérias carótida comum e braquial e de exames ecocardiográficos. A análise de Bland-Altman e o coeficiente de correlação validaram esta metodologia que, complementada pela interface gráfica amigável do aplicativo, pode auxiliar os clínicos em seus estudos de larga escala, baseados nas imagens Doppler ultrassonográficas, com as seguintes vantagens: redução do tempo operacional e de resultados subjetivos e aumento do grau de reprodutibilidade dos resultados. / In the field of image-based diagnostic medicine, low cost and noninvasive B-mode ultrasound technique have supported the researches which investigates the relation between the carotid intima-media thickness (IMT) and the development of cardiovascular diseases. Other ultrasound technique, that offers a different approach to study these diseases, is based on Doppler effect and has also been extensively used in clinical sites to measure blood velocity and flow in peripheral arteries. In this work, computational methods were implemented and analyzed to extract quantitative data from 2D images of arteries. Tests with B-mode images covered the combination of filtering techniques and active contour algorithms, in order to detect the arterial wall interfaces and to measure IMT and lumen diameter (LD). One mathematical model and seven real images of the common carotid artery were used in this study which, among several filters and algorithms combinations, showed similar quantitative results for DL measurements. However, for IMT, the small thickness of intima-media layer led to undesirable variation results. To measure blood velocity by using Doppler mode, a semi-automatic methodology was implemented in a computational tool to detect the spectrum envelope of the velocity graphic. A comparative analysis between commercial ultrasound systems operated by specialists and this tool included systolic peak velocities and velocity-time integral (VTI) of the common carotid and brachial arteries and of echocardiographic exams. Bland-Altmans analysis and the correlation coefficient validated this methodology which, besides the user friendly graphical interface of the tool, may help the clinicians for their large-scale studies based on Doppler ultrasound images, with the following advantages: to save operational time, to lower subjective results, and to support measurement reproducibility.