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Estratificar o risco de morte súbita é um grande desafio no manejo da cardiomiopatia hipertrófica (CMH). Os fatores de risco existentes atualmente apresentam baixo valor preditivo positivo e a estratégia para prevenção primária de morte súbita, que é o implante do cardiodesfibrilador implantável (CDI), baseia-se nesses fatores. Estudos que validem novos marcadores de risco são necessários, objetivando identificar pacientes com maior risco de morte súbita. A avaliação da deformação miocárdica (strain) por meio do Speckle Tracking na ecocardiografia bidimensional determina a função regional e global do ventrículo esquerdo, e, ainda, pode se correlacionar à fibrose miocárdica. Objetivo: Avaliar, em portadores de CMH e CDI, se a deformação miocárdica avaliada pelo Speckle Tracking, correlaciona-se com a ocorrência de taquiarritmias ventriculares registradas no monitor de eventos do CDI. Métodos: Foram incluídos 49 pacientes (43,5±15,8 anos; 59% mulheres) portadores de CMH e CDI acompanhados nos ambulatórios de Eletrofisiologia e Miocardiopatias do Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia. Todos os pacientes foram submetidos à avaliação ecocardiográfica convencional padrão e análise do strain miocárdico pelo Speckle Tracking bidimensional. Foram divididos em dois grupos: grupo A, composto por aqueles que receberam terapia apropriada pelo CDI ou tiveram apenas a documentação de taquicardia ventricular não sustentada pelo CDI; e grupo B, composto por pacientes sem documentação de arritmias ventriculares no monitor de eventos. As variáveis contínuas foram comparadas utilizando-se testes t de Student pareado ou Mann-Whitney; para as categóricas o teste do x2 ou testes exatos de Fisher. Para análise dos dados, utilizou-se o programa SPSS. Valores de p < 0,05 foram considerados estatisticamente significativos. Resultados: Em 93,9% da população, a indicação do CDI foi por prevenção primária. Quinze pacientes (30,6%) compuseram o grupo A, 10 pacientes, por apresentarem taquicardia ventricular não sustentada (TVNS) e 5 por taquicardia ventricular sustentada (TVS). Os parâmetros ecocardiográficos convencionais não foram diferentes entre os grupos, com exceção do diâmetro da raiz aórtica, maior no grupo A (33,6 ± 4,4 e 29,4 ± 3,5, p = 0,001). Os valores do strain bidimensional longitudinal global, circunferencial global e radial global estavam reduzidos na população, porém não foram estatisticamente diferentes entre os grupos A e B. Pacientes do grupo A tiveram redução significante do strain circunferencial médio ao nível da valva mitral (SC médio VM) e do strain circunferencial no segmento ântero-septal ao nível da valva mitral (SC ântero-septal VM), em relação aos pacientes do grupo B (-12,3 ± 3,2 e -16 ± 3,9, p = 0,041 e -13,6 ± 6,6 e -18,7 ± 7,2, p = 0,039, respectivamente). O SC médio VM >= -14,2% apresentou 84,6% de sensibilidade e 70% de especificidade para predizer a ocorrência de taquicardias ventriculares em portadores de CMH com uma área sob a curva de 0,76 e nível de significância de 0,005; e O SC ântero-septal VM >= -17,9% apresentou 77% de sensibilidade e 60% de especificidade para predizer a ocorrência de taquicardias ventriculares em portadores de CMH com uma área sob a curva de 0,68 e nível de significância de 0,044. Conclusões: A presença de SC médio VM > -14,2% e SC ântero-septal VM > -17,9% correlacionaram-se com a presença de arritmias ventriculares malignas. Houve correlação positiva entre a presença de arritmias ventriculares malignas e o diâmetro da raiz da aorta. / Risk stratification for sudden cardiac death is still a challenging in the management of hypertrophic cardiomyopathy (HCM). The existing risk factors present low positive predictive value, and the strategy for primary prevention of sudden cardiac death, that is the implantable cardioverter-defibrillation (ICD), is based on these factors. Studies to validate new risk markers are necessaries to identify patients with higher sudden cardiac death risk. The evaluation of myocardial deformation (strain) through Speckle Tracking in two-dimensional echocardiography determines the regional and global function of the left ventricle, and still correlate with myocardial fibrosis. Objective: To evaluate, in patients with HCM and ICD, if the myocardial deformation evaluated through the Speckle Tracking correlates with the occurrence of ventricular tachyarrhythmias recorded in the monitor of implantable cardioverter-defribillation events. Methods: Forty-nine patients (mean age, 43,5 ± 15,8; 59% women) with hypertrophic cardiomyopathy and implantable cardioverter-defibrillation followed in Eletrophysiology and Cardiomyopathies Divisions at Dante Pazzanese Institute of Cardiology were included in the study. All patients underwent standard conventional echocardiographic evaluation and analysis of myocardial strain through two-dimensional Speckle Tracking. Patients were divided in two groups: group A, composed of those who received appropriate therapy by the ICD or had only the documentation of ventricular tachycardia not sustained by the ICD; group B, composed of patients without documented ventricular arrhythmias in the event monitor. Continuous variables were compared using paired t-Student test or Mann-Whitney. Categorical variables were analyzed using chi-square test or Fisher exact test. For data analysis, the SPSS program was used. P values < 0.05 were considered statistically significant. Results: Forty-nine patients (mean age, 43,5 ± 15,8; 59% women) were evaluated. 93.9% in the ICD was for Primary Prevention. Fifteen patients comprised the group A, ten patients for presenting Nonsustained Ventricular Tachycardia (NSVT) and five for Sustained Ventricular Tachycardia (SVT). Conventional echocardiographic parameters were not different between the groups, except for the aortic root diameter, higher in group A (33,6 ± 4,4 and 29,4 ± 3,5; p= 0,001). The values of global longitudinal, global circumferential and global radial two-dimensional strain were reduced in the population, but not statistically significant between groups A and B. Patients in group A had a significant reduction of the mean circumferential strain at the level of the mitral valve (mean SC MV) and the circumferential strain at the anteroseptal segment at the level of the mitral valve (anteroseptal MV SC), compared to the patients in group B (-12.3 ± 3.2 and -16 ± 3.9, p = 0.041 and -13.6 ± 6.6 and -18.7 ± 7.2, p = 0.039, respectively). The mean MV SC >= -14.2% presented 84.6% sensitivity and 70% specificity to predict the occurrence of ventricular tachycardias in patients with HCM with an area under the curve of 0.76 and a level of significance of 0.005 and Anteroposterior MV >= -17.9% presented 77% sensitivity and 60% specificity to predict the occurrence of ventricular tachycardias in patients with HCM with an area under the curve of 0.68 and a level of significance of 0.044. Conclusions: The presence of mean circumferential strain at the level of the mitral valve > -14,2% and anteroseptal circumferential strain at the level of the mitral valve > -17,9% correlated with the presence of malignant ventricular arrhythmias. There was a positive correlation between the presence of malignant ventricular arrhythmias and the aortic root diameter.

Estratificar o risco de morte súbita é um grande desafio no manejo da cardiomiopatia hipertrófica (CMH). Os fatores de risco existentes atualmente apresentam baixo valor preditivo positivo e a estratégia para prevenção primária de morte súbita, que é o implante do cardiodesfibrilador implantável (CDI), baseia-se nesses fatores. Estudos que validem novos marcadores de risco são necessários, objetivando identificar pacientes com maior risco de morte súbita. A avaliação da deformação miocárdica (strain) por meio do Speckle Tracking na ecocardiografia bidimensional determina a função regional e global do ventrículo esquerdo, e, ainda, pode se correlacionar à fibrose miocárdica. Objetivo: Avaliar, em portadores de CMH e CDI, se a deformação miocárdica avaliada pelo Speckle Tracking, correlaciona-se com a ocorrência de taquiarritmias ventriculares registradas no monitor de eventos do CDI. Métodos: Foram incluídos 49 pacientes (43,5±15,8 anos; 59% mulheres) portadores de CMH e CDI acompanhados nos ambulatórios de Eletrofisiologia e Miocardiopatias do Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia. Todos os pacientes foram submetidos à avaliação ecocardiográfica convencional padrão e análise do strain miocárdico pelo Speckle Tracking bidimensional. Foram divididos em dois grupos: grupo A, composto por aqueles que receberam terapia apropriada pelo CDI ou tiveram apenas a documentação de taquicardia ventricular não sustentada pelo CDI; e grupo B, composto por pacientes sem documentação de arritmias ventriculares no monitor de eventos. As variáveis contínuas foram comparadas utilizando-se testes t de Student pareado ou Mann-Whitney; para as categóricas o teste do x2 ou testes exatos de Fisher. Para análise dos dados, utilizou-se o programa SPSS. Valores de p < 0,05 foram considerados estatisticamente significativos. Resultados: Em 93,9% da população, a indicação do CDI foi por prevenção primária. Quinze pacientes (30,6%) compuseram o grupo A, 10 pacientes, por apresentarem taquicardia ventricular não sustentada (TVNS) e 5 por taquicardia ventricular sustentada (TVS). Os parâmetros ecocardiográficos convencionais não foram diferentes entre os grupos, com exceção do diâmetro da raiz aórtica, maior no grupo A (33,6 ± 4,4 e 29,4 ± 3,5, p = 0,001). Os valores do strain bidimensional longitudinal global, circunferencial global e radial global estavam reduzidos na população, porém não foram estatisticamente diferentes entre os grupos A e B. Pacientes do grupo A tiveram redução significante do strain circunferencial médio ao nível da valva mitral (SC médio VM) e do strain circunferencial no segmento ântero-septal ao nível da valva mitral (SC ântero-septal VM), em relação aos pacientes do grupo B (-12,3 ± 3,2 e -16 ± 3,9, p = 0,041 e -13,6 ± 6,6 e -18,7 ± 7,2, p = 0,039, respectivamente). O SC médio VM >= -14,2% apresentou 84,6% de sensibilidade e 70% de especificidade para predizer a ocorrência de taquicardias ventriculares em portadores de CMH com uma área sob a curva de 0,76 e nível de significância de 0,005; e O SC ântero-septal VM >= -17,9% apresentou 77% de sensibilidade e 60% de especificidade para predizer a ocorrência de taquicardias ventriculares em portadores de CMH com uma área sob a curva de 0,68 e nível de significância de 0,044. Conclusões: A presença de SC médio VM > -14,2% e SC ântero-septal VM > -17,9% correlacionaram-se com a presença de arritmias ventriculares malignas. Houve correlação positiva entre a presença de arritmias ventriculares malignas e o diâmetro da raiz da aorta. / Risk stratification for sudden cardiac death is still a challenging in the management of hypertrophic cardiomyopathy (HCM). The existing risk factors present low positive predictive value, and the strategy for primary prevention of sudden cardiac death, that is the implantable cardioverter-defibrillation (ICD), is based on these factors. Studies to validate new risk markers are necessaries to identify patients with higher sudden cardiac death risk. The evaluation of myocardial deformation (strain) through Speckle Tracking in two-dimensional echocardiography determines the regional and global function of the left ventricle, and still correlate with myocardial fibrosis. Objective: To evaluate, in patients with HCM and ICD, if the myocardial deformation evaluated through the Speckle Tracking correlates with the occurrence of ventricular tachyarrhythmias recorded in the monitor of implantable cardioverter-defribillation events. Methods: Forty-nine patients (mean age, 43,5 ± 15,8; 59% women) with hypertrophic cardiomyopathy and implantable cardioverter-defibrillation followed in Eletrophysiology and Cardiomyopathies Divisions at Dante Pazzanese Institute of Cardiology were included in the study. All patients underwent standard conventional echocardiographic evaluation and analysis of myocardial strain through two-dimensional Speckle Tracking. Patients were divided in two groups: group A, composed of those who received appropriate therapy by the ICD or had only the documentation of ventricular tachycardia not sustained by the ICD; group B, composed of patients without documented ventricular arrhythmias in the event monitor. Continuous variables were compared using paired t-Student test or Mann-Whitney. Categorical variables were analyzed using chi-square test or Fisher exact test. For data analysis, the SPSS program was used. P values < 0.05 were considered statistically significant. Results: Forty-nine patients (mean age, 43,5 ± 15,8; 59% women) were evaluated. 93.9% in the ICD was for Primary Prevention. Fifteen patients comprised the group A, ten patients for presenting Nonsustained Ventricular Tachycardia (NSVT) and five for Sustained Ventricular Tachycardia (SVT). Conventional echocardiographic parameters were not different between the groups, except for the aortic root diameter, higher in group A (33,6 ± 4,4 and 29,4 ± 3,5; p= 0,001). The values of global longitudinal, global circumferential and global radial two-dimensional strain were reduced in the population, but not statistically significant between groups A and B. Patients in group A had a significant reduction of the mean circumferential strain at the level of the mitral valve (mean SC MV) and the circumferential strain at the anteroseptal segment at the level of the mitral valve (anteroseptal MV SC), compared to the patients in group B (-12.3 ± 3.2 and -16 ± 3.9, p = 0.041 and -13.6 ± 6.6 and -18.7 ± 7.2, p = 0.039, respectively). The mean MV SC >= -14.2% presented 84.6% sensitivity and 70% specificity to predict the occurrence of ventricular tachycardias in patients with HCM with an area under the curve of 0.76 and a level of significance of 0.005 and Anteroposterior MV >= -17.9% presented 77% sensitivity and 60% specificity to predict the occurrence of ventricular tachycardias in patients with HCM with an area under the curve of 0.68 and a level of significance of 0.044. Conclusions: The presence of mean circumferential strain at the level of the mitral valve > -14,2% and anteroseptal circumferential strain at the level of the mitral valve > -17,9% correlated with the presence of malignant ventricular arrhythmias. There was a positive correlation between the presence of malignant ventricular arrhythmias and the aortic root diameter.

Le cerveau est composé de neurones et de cellules gliales qui jouent un rôle de soutien et de protection du réseau cellulaire. L’espace extra-cellulaire (ECS) correspond à l’espace qui existe entre ces cellules. Les modifications de sa structure peuvent dépendre de plusieurs paramètres comme l’âge, l’apprentissage ou les maladies neuro-dégénératives. Le volume de l’ECS correspond à environ 20$%$ du volume total du cerveau et les neurotransmetteurs et autres molécules circulent dans cet espace pour assurer une communication neuronale optimale. Cependant, les dimensions et la viscosité locale de cet espace restent encore mal-connues. L’ECS est composé entre autres de protéoglycans, de glycoaminoglycans (acide hyaluronique…) et de fluide cérébrospinal. Nous avons proposé dans cette thèse une stratégie pour mesurer les dimensions et les propriétés rhéologiques de l’espace extra-cellulaire de tranches de cerveaux de rats maintenue en vie à l’aide du suivi de nanotubes de carbone individuels luminescents. Pour ces applications, nous avons étudier la biocompatibilité et le rapport signal sur bruit de nos échantillons de nanotubes afin de les détecter en profondeur dans les tranches de cerveaux et de pouvoir mesurer leurs propriétés de diffusion. / The brain is mainly composed of neurons which ensure neuronal communication and glialcells which play a role in supporting and protecting the neural network. The extracellular space corresponds to the space that exists between all these cells and represents around 20 %of the whole brain volume. In this space, neurotransmitters and other molecules circulate into ensure optimal neuronal functioning and communication. Its complex organization whichis important to ensure proper functioning of the brain changes during aging, learning or neurodegenerative diseases. However, its local dimensions and viscosity are still poorly known.To understand these key parameters, in this thesis, we developed a strategy based on the tracking of single luminescent carbon nanotubes. We applied this strategy to measure the structural and viscous properties of the extracellular space of living rodent brains slices at the nanoscale. The organization of the manuscript is as follows. After an introduction of the photoluminescence properties of carbon nanotubes, we present the study that allowed us to select the optimal nanotube encapsulation protocol to achieve our biological applications. We also present a quantitative study describing the temperature increase of the sample when laser irradiations at different wavelengths are used to detect single nanotubes in a brain slice.Thanks to a fine analysis of the singular diffusion properties of carbon nanotubes in complex environments, we then present the strategy set up to reconstruct super-resolved maps (i.e. with resolution below the diffraction limit) of the brain extracellular space morphology.We also show that two local properties of this space can be extracted : a structural complexity parameter (tortuosity) and the fluid’s in situ viscosity seen by the nanotubes. This led us to propose a methodology allowing to model the viscosity in situ that would be seen, not by the nanotubes,but by any molecule of arbitrary sizes to simulate those intrinsically present or administered in the brain for pharmacological treatments. Finally, we present a strategy to make luminescent ultra-short carbon nanotubes that are not intrinsically luminescent and whose use could be a complementary approach to measure the local viscosity of the extracellular space of the brain.

Desde o primeiro relato a Doença de Chagas permanece endêmica na América Latina com 18 milhões de pessoas cronicamente infectadas e, aproximadamente, 200.000 novos casos por ano. Doença parasitária causada por Trypanosoma cruzi, tem como transmissor \"natural\" da doença um inseto hematófago, o Reduris (barbeiro). Este inseto se torna infectado ao ingerir o sangue de um animal ou indivíduo infectado com o Trypanosoma cruzi. O contágio ocorre basicamente nas áreas rurais nas quais o homem, frequentemente, está em contato com hospedeiros e vetores ao destruir a mata nativa. Apesar da infecção geralmente ocorrer nos primeiros anos de vida, os pacientes infectados podem manifestar os sinais e sintomas da cardiopatia chagásica até 20 anos mais tarde. O custo propriamente dito e o sofrimento humano representados pela Doença de Chagas são grandes. Medicamentos, internações hospitalares frequentes e tratamento com dispositivos de alto custo (ex: marcapasso/ cardiodesfibrilador). Com quadro clínico insidioso, os pacientes podem apresentar insuficiência cardíaca franca, eventos tromboembólicos, arritmias ventriculares, dor torácica atípica e morte súbita. Seu diagnóstico baseia-se em epidemiologia positiva, anamnese, exame físico, alterações eletrocardiográficas, radiológicas e testes sorológicos. O envolvimento cardíaco é a principal causa de morte, sendo que a fisiopatologia e a evolução clínica da doença não são completamente compreendidas e a estratificação de risco permanece um desafio. A presença de disfunção miocárdica associada ou não à doença arterial aterosclerótica vem acompanhada de áreas de fibrose miocárdica e tem se mostrado como importante fator de pior prognóstico. A Ressonância Magnética Cardíaca (RMC) é um método já consagrado na detecção de fibrose miocárdica pela técnica de realce tardio (RT). Os objetivos dessa tese são: 1-Correlacionar o strain miocárdico nos segmentos do ventrículo esquerdo com as áreas de realce tardio detectadas na Ressonância Magnética Cardíaca, 2- Correlacionar o strain global do ventrículo esquerdo avaliado pela técnica de Speckle Tracking com a extensão de fibrose (numero de segmentos) avaliada pela Ressonância Magnética Cardíaca; 3- Comparar a Fração de ejeção avaliada pelo Ecocardiograma bidimensional e a Ressonância Magnética Cardíaca em pacientes com cardiopatia chagásica crônica; 4- Avaliar se existe relação entre a fração de ejeção avaliada pelo ecocardiograma bidimensional e a extensão de fibrose (número de segmentos) pela Ressonância Cardíaca. Foram selecionados 31 pacientes com o diagnóstico confirmado de Doença de Chagas. 27 pacientes que respeitaram os critérios de inclusão e exclusão, e que assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido realizaram Ressonância Magnética Cardíaca com a técnica de realce tardio. De todos os pacientes selecionados, 27 completaram o protocolo da RMC e realizaram em sequencia o Ecocardiograma transtorácico para avaliar o strain miocárdico (speckle tracking) em intervalo máximo de 5 dias. Todos que completaram o protocolo não apresentaram efeitos adversos e os exames foram considerados interpretáveis. Para calcular a amostra de pacientes necessária, os cálculos foram feitos pela estatística de teste t, com distribuição t de Student, para comparação entre duas médias, com poder de teste de 80% e nível de significância de 5%, o que resultou numa estimativa de tamanho mínimo de amostra de 22 lesões por grupo (44 lesões) para que seja possível identificar diferenças significativas em todas as regiões numa amostra com medidas de mesmo comportamento que as observadas em Yajima et al e Jitsuo Higaki et al. Com isso, a amostra mínima seria de 22 pacientes. Para avaliar a concordância entre variáveis quantitativas, utilizou-se o coeficiente de concordância de Lin com intervalo de confiança (IC) 95% estimado segundo método Bootstrap. O coeficiente de concordância de Lin (Rc) combinada precisão e acurácia para determinar se observações desviam-se significativamente da linha de perfeita concordância (linha de 45 graus com origem no 0 dos eixos x e y). O coeficiente de Kappa de Cohen com IC 95% foi utilizado em analises de concordância para variáveis categóricas. Valores de p foram calculados utilizando-se método exato. Os critérios de Landis & Koch foram utilizados na interpretação dos coeficientes de concordância, assim definidos: (a) quase-perfeita, para valores de 0,81 a 1,00; (b) substancial, para valores de 0,61 a 0,80; (c) moderada, para valores entre 0,41 e 0,60; (d) regular, para valores entre 0,21 e 0,40; (d) discreta, para valores de 0 a 0,20. As estimações de intervalos de confiança 95% via bootstrap basearam-se em 1000 replicações. Estimativas de sensibilidade, especificidade, valores preditivo positivo e negativo com IC95% foram determinados. Variáveis quantitativas foram comparadas entre 2 grupos independentes utilizando-se testes não-paramétrico de Mann-Whitney com métodos exatos de cálculo do valor-p. Variáveis quantitativas comparadas com Mann-Whitney foram descritas com mediana e intervalo interquartil. Dado o reduzido tamanho de amostra, analise de regressão logística binaria univariada foi conduzida utilizando método exato. Para covariável quantitativa foi testada, a suposição de linearidade com o log-odds no modelo de regressão logística através da construção de \"Smoothed Scatter Plots\". Quando suposição não foi satisfeita, covariável originalmente quantitativa foi dicotomizadas segundo a mediana da distribuição. Odds ratios e seus respectivos intervalos de confiança 95% foram estimados. Analises de correlação entre variáveis quantitativas foram conduzidas utilizando-se coeficiente de correlação de Spearman(rho)(com IC95%). Forte correlação foi definida como |rho| >=0.70; correlação moderada para 0.5 <= |rho| <0.7 ; correlação fraca a moderada para 0.3<= |rho| <0.5; e fraca para |rho| <0.3. Normalidade foi avaliada com a inspeção visual de histogramas e aplicação do teste de normalidade Shapiro-Wilks. Todos os valores de p apresentados são do tipo bilateral: p < 0.05 e 0.05<p<= 0.10 foram considerados significantes e marginalmente significantes respectivamente. O software R (R Foundation, Vienna, Austria) foi utilizado na análise estatística de dados. Resultados: Dos 27 pacientes do estudo temos a idade média dos pacientes de 53,1 +- 7,0 anos, com mediana de 54 anos, sendo 08 (29,7%) homens e 19 (70,3%) mulheres. A fração de ejeção média pelo ecocardiograma foi de 55,1 +- 14,7%, e pela Ressonância Magnética Cardíaca foi de 55,8 +- 13,4%. O número total de segmentos avaliados foi 453 (98,7%), com interpretação não realizada em apenas 6 segmentos (1,3%) pelo ecocardiograma, de um total de 459. Encontramos realce tardio em 61 segmentos analisados e do total, 86 segmentos apresentaram alteração do strain. Tendo como padrão ouro o realce tardio na RMC, comparamos segmento a segmento o resultado entre essa e o ecocardiograma (speckle tracking). Levamos em conta a literatura que descreve uma prevalência da fibrose em portadores de cardiopatia chagásica crônica de aproximadamente 40%. Com esses dados obtivemos uma sensibilidade de 95%, especificidade de 91%, Valor preditivo positivo de 88,6% e valor preditivo negativo de 96,6%. Correlacionando o Strain Global Longitudinal (SGL) e a extensão (número de segmentos com realce tardio pela RMC) da fibrose neste trabalho, não observou-se diferença nas medianas de número de segmentos na CMR comparadas entre os grupos Strain Global Longitudinal - normal x alterado (p=0.287 , teste exato de Mann-Whitney). Utilizando como limites de fração de ejeção do ventrículo esquerdo >= 55% como normal e <55% alterada, comparamos à extensão de fibrose- numero de segmentos- ( realce tardio) pela CMR. Observou-se uma diferença marginalmente significativa na comparação das medianas do numero de segmentos com realce tardio na CMR entre os 2 grupos (p=0.064). ¹based on exact Mann-Whitney test. Comparamos também a fração de ejeção do ventrículo esquerdo pela RMC e pelo Ecocardiograma transtorácico utilizando o método de Simpson. Ao nível de significância de 5% (coeficiente de Lin), observou-se uma quase perfeita concordância entre FEVE pela Ressonância Magnética Cardíaca e FEVE pelo Ecocardiograma transtorácico utilizando em ambos o método de Simpson. (Rc = 0.9335 IC95% 0.878-0.957; N=27). / Since the first report, Chaga\'s disease remains endemic in Latin America with 18 million chronically infected people and approximately 200,000 new cases per year. Parasitic disease caused by Trypanosoma cruzi, is \"natural\" transmitter disease of a hematophagous insect, the Reduris (barber). This insect becomes infected by ingesting blood of an animal or individual infected with Trypanosoma cruzi. The infection occurs primarily in rural areas where men often are in touch with hosts and vectors by destroying the native forest. Despite the infection usually occurs early in life, infected patients may exhibit signs and symptoms of Chagas disease 20 years later. The cost itself and human suffering represented by Chagas disease are a public issue. Medication, frequent hospitalization and treatment with costly devices (eg pacemaker / defibrillator) are frequently necessary. With insidious clinical signs and symptons, patients may present with heart failure, thromboembolic events, ventricular arrhythmias, atypical chest pain and sudden death. Its diagnosis is based on positive epidemiology, history, physical examination, electrocardiographic, radiological and serological changes. Cardiac involvement is the leading cause of death, and the pathophysiology and clinical course of the disease are not fully understood and the risk stratification remains a challenge. The presence of myocardial dysfunction with or without atherosclerotic arterial disease is accompanied by myocardial fibrosis areas and has been an important factor of poor prognosis. Cardiac Magnetic Resonance (CMR) is a method already established in the detection of myocardial fibrosis by delayed gadolinium enhancement technique (DGE). The objectives of this thesis are: 1-To correlate myocardial strain in left ventricular segments with areas of late enhancement detected in Cardiac Magnetic Resonance, 2- correlate the global left ventricular strain measured by Speckle Tracking technique with fibrosis extension (number of segments) evaluated by Cardiac Magnetic Resonance; 3- Compare the ejection fraction assessed by Two-dimensional echocardiography and cardiac Magnetic Resonance in patients with chronic cardiac Chagas\' disease; 4- To assess whether there is a relationship between the ejection fraction assessed by two-dimensional echocardiography and fibrosis extension (number of segments) by CMR. We selected 31 patients with confirmed diagnosis of Chagas\' disease. 27 patients who complied with the inclusion and exclusion criteria, and who signed the informed consent , performed Cardiac Magnetic Resonance with late gadolinium enhancement (DGE) technique. Of all the selected patients, 27 completed the RMC protocol and were in sequence directed to the transthoracic echocardiogram to assess myocardial strain (speckle tracking) in maximum interval of 5 days. Everyone who completed the protocol showed no adverse effects and the tests were considered interpretable. To calculate the sample required patients, we used the test statistic t, with t Student distribution for comparison between two averages, with the power to test 80% and 5% significance level, which resulted in an estimate minimum sample of 22 injuries per group size (44 injuries) so you can identify significant differences in all regions in a sample with the same measures of behavior than those observed in Yajima et al and Jitsuo Higaki et al. Thus, the minimum sample size would be 22 patients. To evaluate the correlation between quantitative variables, we used the Lin\'s concordance coefficient (1,2) with a confidence interval (CI) 95% estimated second method Bootstrap (4). The correlation coefficient Lin (Rc) combines precision and accuracy to determine if observations deviate significantly from perfect correlation line (45 degree line with origin 0 of the x and y axes). Cohen\'s kappa coefficient with 95% (3) was used for analysis of agreement for categorical variables. P values were calculated using the exact method. The Landis and Koch criteria (5) were used in the interpretation of correlation coefficients defined as follows: (a) quasi-perfect for values 0.81 to 1.00; (b) substantial amounts of 0.61 to the 0.80; (c) Moderate to values between 0.41 and 0.60; (d) regular, to between 0.21 and 0.40; (d) mild to values from 0 to 0.20. The estimation of 95% confidence intervals by bootstrap based on 1000 replicates. Quantitative variables were compared between two independent groups using non-parametric Mann-Whitney test with exact methods of calculating the p-value. (6-8) Quantitative variables compared with Mann-Whitney were described as median and interquartile range. Given the small sample size, regression analysis univariate binary logistic regression was conducted using exact method (9-11). For quantitative covariate was tested, the linearity assumption with the log-odds in the logistic regression model by building \"Smoothed Scatter Plots\". (9) When assumption was not met, originally quantitative covariate was dichotomized according to the median of the distribution. Odds ratios and their 95% confidence intervals were estimated. All significance probabilities (p values) presented are the bilateral type and values less than 0.05 considered statistically significant. The R (R Foundation, Vienna, Austria) software was used for statistical analysis of data. In order to measure the correlation between the results of both tests in the study were calculated sensitivity, specificity, positive predictive value and negative predictive value considering the CMR as the gold standard. Results: Of the 27 study patients have a average age of 53.1 + - 7.0 years and median of 54 years. 08 (29.7%) men and 19 (70.3%) women. The average ejection fraction by echocardiography was 55.1 + - 14.7%, and by Cardiac Magnetic Resonance was 55.8 + - 13.4%. The total number of evaluated segments was 453 (98.7%), with no interpretation performed in only 6 segments (1.3%) on echocardiography, a total of 459 segments. Delayed enhancement by Cardiac Magnetic Ressonance was found in 61 segments analyzed. In the order \"side\" 86 segmets registered an altered strain. As the gold standard the delayed enhancement in the MRC, compared to segment studied segment. We take into account the literature describing the prevalence of fibrosis in patients with chronic Chagas\' heart disease of approximately 40%. With this data we obtained a sensitivity of 95%, specificity 91%, positive predictive value of 88.6% and a negative predictive value of 96.6%. Correlating the Global Longitudinal Strain (SGL) and extent (number of segments with delayed enhancement by CMR) of fibrosis in this study, no difference was observed in the number of segments of medians in the CMR compared between Strain Global Longitudinal groups - Normal x changed (p = 0.287, exact Mann-Whitney). Using as an ejection fraction of the left ventricle limits > = 55% as normal and < 55% changed, compared to the extent of fibrose- number of segments- (delayed enhancement) by CMR. There was a marginally significant difference when comparing the median number of segments with delayed enhancement on CMR between the 2 groups (p = 0.064). ¹based on exact Mann-Whitney test. We also compared the ejection fraction of the left ventricle by CMR and transthoracic echocardiography using the Simpson method. At a significance level of 5% (Lin coefficient), there was an almost perfect correlation between LVEF by Cardiac Magnetic Resonance and LVEF by using transthoracic echocardiography in both the Simpson method. (Rc = 0.9335 95% CI 0878-0957; N = 27)

Desde o primeiro relato a Doença de Chagas permanece endêmica na América Latina com 18 milhões de pessoas cronicamente infectadas e, aproximadamente, 200.000 novos casos por ano. Doença parasitária causada por Trypanosoma cruzi, tem como transmissor \"natural\" da doença um inseto hematófago, o Reduris (barbeiro). Este inseto se torna infectado ao ingerir o sangue de um animal ou indivíduo infectado com o Trypanosoma cruzi. O contágio ocorre basicamente nas áreas rurais nas quais o homem, frequentemente, está em contato com hospedeiros e vetores ao destruir a mata nativa. Apesar da infecção geralmente ocorrer nos primeiros anos de vida, os pacientes infectados podem manifestar os sinais e sintomas da cardiopatia chagásica até 20 anos mais tarde. O custo propriamente dito e o sofrimento humano representados pela Doença de Chagas são grandes. Medicamentos, internações hospitalares frequentes e tratamento com dispositivos de alto custo (ex: marcapasso/ cardiodesfibrilador). Com quadro clínico insidioso, os pacientes podem apresentar insuficiência cardíaca franca, eventos tromboembólicos, arritmias ventriculares, dor torácica atípica e morte súbita. Seu diagnóstico baseia-se em epidemiologia positiva, anamnese, exame físico, alterações eletrocardiográficas, radiológicas e testes sorológicos. O envolvimento cardíaco é a principal causa de morte, sendo que a fisiopatologia e a evolução clínica da doença não são completamente compreendidas e a estratificação de risco permanece um desafio. A presença de disfunção miocárdica associada ou não à doença arterial aterosclerótica vem acompanhada de áreas de fibrose miocárdica e tem se mostrado como importante fator de pior prognóstico. A Ressonância Magnética Cardíaca (RMC) é um método já consagrado na detecção de fibrose miocárdica pela técnica de realce tardio (RT). Os objetivos dessa tese são: 1-Correlacionar o strain miocárdico nos segmentos do ventrículo esquerdo com as áreas de realce tardio detectadas na Ressonância Magnética Cardíaca, 2- Correlacionar o strain global do ventrículo esquerdo avaliado pela técnica de Speckle Tracking com a extensão de fibrose (numero de segmentos) avaliada pela Ressonância Magnética Cardíaca; 3- Comparar a Fração de ejeção avaliada pelo Ecocardiograma bidimensional e a Ressonância Magnética Cardíaca em pacientes com cardiopatia chagásica crônica; 4- Avaliar se existe relação entre a fração de ejeção avaliada pelo ecocardiograma bidimensional e a extensão de fibrose (número de segmentos) pela Ressonância Cardíaca. Foram selecionados 31 pacientes com o diagnóstico confirmado de Doença de Chagas. 27 pacientes que respeitaram os critérios de inclusão e exclusão, e que assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido realizaram Ressonância Magnética Cardíaca com a técnica de realce tardio. De todos os pacientes selecionados, 27 completaram o protocolo da RMC e realizaram em sequencia o Ecocardiograma transtorácico para avaliar o strain miocárdico (speckle tracking) em intervalo máximo de 5 dias. Todos que completaram o protocolo não apresentaram efeitos adversos e os exames foram considerados interpretáveis. Para calcular a amostra de pacientes necessária, os cálculos foram feitos pela estatística de teste t, com distribuição t de Student, para comparação entre duas médias, com poder de teste de 80% e nível de significância de 5%, o que resultou numa estimativa de tamanho mínimo de amostra de 22 lesões por grupo (44 lesões) para que seja possível identificar diferenças significativas em todas as regiões numa amostra com medidas de mesmo comportamento que as observadas em Yajima et al e Jitsuo Higaki et al. Com isso, a amostra mínima seria de 22 pacientes. Para avaliar a concordância entre variáveis quantitativas, utilizou-se o coeficiente de concordância de Lin com intervalo de confiança (IC) 95% estimado segundo método Bootstrap. O coeficiente de concordância de Lin (Rc) combinada precisão e acurácia para determinar se observações desviam-se significativamente da linha de perfeita concordância (linha de 45 graus com origem no 0 dos eixos x e y). O coeficiente de Kappa de Cohen com IC 95% foi utilizado em analises de concordância para variáveis categóricas. Valores de p foram calculados utilizando-se método exato. Os critérios de Landis & Koch foram utilizados na interpretação dos coeficientes de concordância, assim definidos: (a) quase-perfeita, para valores de 0,81 a 1,00; (b) substancial, para valores de 0,61 a 0,80; (c) moderada, para valores entre 0,41 e 0,60; (d) regular, para valores entre 0,21 e 0,40; (d) discreta, para valores de 0 a 0,20. As estimações de intervalos de confiança 95% via bootstrap basearam-se em 1000 replicações. Estimativas de sensibilidade, especificidade, valores preditivo positivo e negativo com IC95% foram determinados. Variáveis quantitativas foram comparadas entre 2 grupos independentes utilizando-se testes não-paramétrico de Mann-Whitney com métodos exatos de cálculo do valor-p. Variáveis quantitativas comparadas com Mann-Whitney foram descritas com mediana e intervalo interquartil. Dado o reduzido tamanho de amostra, analise de regressão logística binaria univariada foi conduzida utilizando método exato. Para covariável quantitativa foi testada, a suposição de linearidade com o log-odds no modelo de regressão logística através da construção de \"Smoothed Scatter Plots\". Quando suposição não foi satisfeita, covariável originalmente quantitativa foi dicotomizadas segundo a mediana da distribuição. Odds ratios e seus respectivos intervalos de confiança 95% foram estimados. Analises de correlação entre variáveis quantitativas foram conduzidas utilizando-se coeficiente de correlação de Spearman(rho)(com IC95%). Forte correlação foi definida como |rho| >=0.70; correlação moderada para 0.5 <= |rho| <0.7 ; correlação fraca a moderada para 0.3<= |rho| <0.5; e fraca para |rho| <0.3. Normalidade foi avaliada com a inspeção visual de histogramas e aplicação do teste de normalidade Shapiro-Wilks. Todos os valores de p apresentados são do tipo bilateral: p < 0.05 e 0.05<p<= 0.10 foram considerados significantes e marginalmente significantes respectivamente. O software R (R Foundation, Vienna, Austria) foi utilizado na análise estatística de dados. Resultados: Dos 27 pacientes do estudo temos a idade média dos pacientes de 53,1 +- 7,0 anos, com mediana de 54 anos, sendo 08 (29,7%) homens e 19 (70,3%) mulheres. A fração de ejeção média pelo ecocardiograma foi de 55,1 +- 14,7%, e pela Ressonância Magnética Cardíaca foi de 55,8 +- 13,4%. O número total de segmentos avaliados foi 453 (98,7%), com interpretação não realizada em apenas 6 segmentos (1,3%) pelo ecocardiograma, de um total de 459. Encontramos realce tardio em 61 segmentos analisados e do total, 86 segmentos apresentaram alteração do strain. Tendo como padrão ouro o realce tardio na RMC, comparamos segmento a segmento o resultado entre essa e o ecocardiograma (speckle tracking). Levamos em conta a literatura que descreve uma prevalência da fibrose em portadores de cardiopatia chagásica crônica de aproximadamente 40%. Com esses dados obtivemos uma sensibilidade de 95%, especificidade de 91%, Valor preditivo positivo de 88,6% e valor preditivo negativo de 96,6%. Correlacionando o Strain Global Longitudinal (SGL) e a extensão (número de segmentos com realce tardio pela RMC) da fibrose neste trabalho, não observou-se diferença nas medianas de número de segmentos na CMR comparadas entre os grupos Strain Global Longitudinal - normal x alterado (p=0.287 , teste exato de Mann-Whitney). Utilizando como limites de fração de ejeção do ventrículo esquerdo >= 55% como normal e <55% alterada, comparamos à extensão de fibrose- numero de segmentos- ( realce tardio) pela CMR. Observou-se uma diferença marginalmente significativa na comparação das medianas do numero de segmentos com realce tardio na CMR entre os 2 grupos (p=0.064). ¹based on exact Mann-Whitney test. Comparamos também a fração de ejeção do ventrículo esquerdo pela RMC e pelo Ecocardiograma transtorácico utilizando o método de Simpson. Ao nível de significância de 5% (coeficiente de Lin), observou-se uma quase perfeita concordância entre FEVE pela Ressonância Magnética Cardíaca e FEVE pelo Ecocardiograma transtorácico utilizando em ambos o método de Simpson. (Rc = 0.9335 IC95% 0.878-0.957; N=27). / Since the first report, Chaga\'s disease remains endemic in Latin America with 18 million chronically infected people and approximately 200,000 new cases per year. Parasitic disease caused by Trypanosoma cruzi, is \"natural\" transmitter disease of a hematophagous insect, the Reduris (barber). This insect becomes infected by ingesting blood of an animal or individual infected with Trypanosoma cruzi. The infection occurs primarily in rural areas where men often are in touch with hosts and vectors by destroying the native forest. Despite the infection usually occurs early in life, infected patients may exhibit signs and symptoms of Chagas disease 20 years later. The cost itself and human suffering represented by Chagas disease are a public issue. Medication, frequent hospitalization and treatment with costly devices (eg pacemaker / defibrillator) are frequently necessary. With insidious clinical signs and symptons, patients may present with heart failure, thromboembolic events, ventricular arrhythmias, atypical chest pain and sudden death. Its diagnosis is based on positive epidemiology, history, physical examination, electrocardiographic, radiological and serological changes. Cardiac involvement is the leading cause of death, and the pathophysiology and clinical course of the disease are not fully understood and the risk stratification remains a challenge. The presence of myocardial dysfunction with or without atherosclerotic arterial disease is accompanied by myocardial fibrosis areas and has been an important factor of poor prognosis. Cardiac Magnetic Resonance (CMR) is a method already established in the detection of myocardial fibrosis by delayed gadolinium enhancement technique (DGE). The objectives of this thesis are: 1-To correlate myocardial strain in left ventricular segments with areas of late enhancement detected in Cardiac Magnetic Resonance, 2- correlate the global left ventricular strain measured by Speckle Tracking technique with fibrosis extension (number of segments) evaluated by Cardiac Magnetic Resonance; 3- Compare the ejection fraction assessed by Two-dimensional echocardiography and cardiac Magnetic Resonance in patients with chronic cardiac Chagas\' disease; 4- To assess whether there is a relationship between the ejection fraction assessed by two-dimensional echocardiography and fibrosis extension (number of segments) by CMR. We selected 31 patients with confirmed diagnosis of Chagas\' disease. 27 patients who complied with the inclusion and exclusion criteria, and who signed the informed consent , performed Cardiac Magnetic Resonance with late gadolinium enhancement (DGE) technique. Of all the selected patients, 27 completed the RMC protocol and were in sequence directed to the transthoracic echocardiogram to assess myocardial strain (speckle tracking) in maximum interval of 5 days. Everyone who completed the protocol showed no adverse effects and the tests were considered interpretable. To calculate the sample required patients, we used the test statistic t, with t Student distribution for comparison between two averages, with the power to test 80% and 5% significance level, which resulted in an estimate minimum sample of 22 injuries per group size (44 injuries) so you can identify significant differences in all regions in a sample with the same measures of behavior than those observed in Yajima et al and Jitsuo Higaki et al. Thus, the minimum sample size would be 22 patients. To evaluate the correlation between quantitative variables, we used the Lin\'s concordance coefficient (1,2) with a confidence interval (CI) 95% estimated second method Bootstrap (4). The correlation coefficient Lin (Rc) combines precision and accuracy to determine if observations deviate significantly from perfect correlation line (45 degree line with origin 0 of the x and y axes). Cohen\'s kappa coefficient with 95% (3) was used for analysis of agreement for categorical variables. P values were calculated using the exact method. The Landis and Koch criteria (5) were used in the interpretation of correlation coefficients defined as follows: (a) quasi-perfect for values 0.81 to 1.00; (b) substantial amounts of 0.61 to the 0.80; (c) Moderate to values between 0.41 and 0.60; (d) regular, to between 0.21 and 0.40; (d) mild to values from 0 to 0.20. The estimation of 95% confidence intervals by bootstrap based on 1000 replicates. Quantitative variables were compared between two independent groups using non-parametric Mann-Whitney test with exact methods of calculating the p-value. (6-8) Quantitative variables compared with Mann-Whitney were described as median and interquartile range. Given the small sample size, regression analysis univariate binary logistic regression was conducted using exact method (9-11). For quantitative covariate was tested, the linearity assumption with the log-odds in the logistic regression model by building \"Smoothed Scatter Plots\". (9) When assumption was not met, originally quantitative covariate was dichotomized according to the median of the distribution. Odds ratios and their 95% confidence intervals were estimated. All significance probabilities (p values) presented are the bilateral type and values less than 0.05 considered statistically significant. The R (R Foundation, Vienna, Austria) software was used for statistical analysis of data. In order to measure the correlation between the results of both tests in the study were calculated sensitivity, specificity, positive predictive value and negative predictive value considering the CMR as the gold standard. Results: Of the 27 study patients have a average age of 53.1 + - 7.0 years and median of 54 years. 08 (29.7%) men and 19 (70.3%) women. The average ejection fraction by echocardiography was 55.1 + - 14.7%, and by Cardiac Magnetic Resonance was 55.8 + - 13.4%. The total number of evaluated segments was 453 (98.7%), with no interpretation performed in only 6 segments (1.3%) on echocardiography, a total of 459 segments. Delayed enhancement by Cardiac Magnetic Ressonance was found in 61 segments analyzed. In the order \"side\" 86 segmets registered an altered strain. As the gold standard the delayed enhancement in the MRC, compared to segment studied segment. We take into account the literature describing the prevalence of fibrosis in patients with chronic Chagas\' heart disease of approximately 40%. With this data we obtained a sensitivity of 95%, specificity 91%, positive predictive value of 88.6% and a negative predictive value of 96.6%. Correlating the Global Longitudinal Strain (SGL) and extent (number of segments with delayed enhancement by CMR) of fibrosis in this study, no difference was observed in the number of segments of medians in the CMR compared between Strain Global Longitudinal groups - Normal x changed (p = 0.287, exact Mann-Whitney). Using as an ejection fraction of the left ventricle limits > = 55% as normal and < 55% changed, compared to the extent of fibrose- number of segments- (delayed enhancement) by CMR. There was a marginally significant difference when comparing the median number of segments with delayed enhancement on CMR between the 2 groups (p = 0.064). ¹based on exact Mann-Whitney test. We also compared the ejection fraction of the left ventricle by CMR and transthoracic echocardiography using the Simpson method. At a significance level of 5% (Lin coefficient), there was an almost perfect correlation between LVEF by Cardiac Magnetic Resonance and LVEF by using transthoracic echocardiography in both the Simpson method. (Rc = 0.9335 95% CI 0878-0957; N = 27)

This thesis project investigates, analyzes, designs, simulates, constructs and tests a dual-axis solar tracker system to track the sun and concentrates the heat of the sunlight, using a Fresnel lens, into a small area, which is above of an evaporator, to increase the temperature of the seawater to convert it into freshwater. The dual-axis solar tracker was designed with the main objectives that the structure was portable, dismountable, lightweight, low cost, corrosion resistant, wires inside pipes, accurate, small size, follow the sun automatically, off-grid (electrical), use green energy (solar powered), and has an empty area right below of the lens. First, a 500 mm diameter flat Fresnel lens was selected and simulated based on an algorithmic method achieved by a previous PhD student at UNT using MATLAB®, to give the optimization lens dimensions. The lens profile was drawn with AutoCAD®, then output profile lens was simulated in COMSOL Multiphysics®. The objective was to provide the high efficiency, optimum and high precision of the focal rays and heat to the receiver of the evaporator. A novel dual-axis solar tracker system was then designed that is portable, dismountable, lightweight and corrosion resistant. The solar tracker tracks the sun in two axis of rotation automatically during the day time, maximizing the angles of inclination on each axis. After testing computer simulations, the dual-axis solar tracker system was constructed and tested. Last, a detailed cost analysis was performed of the entire project. The outcome of this work can be applied for desalination seawater purposes or other any Fresnel lens application that require a focal high temperature directed by dual-axis solar tracker system.