Thesis (Ph.D.)--Drexel University, 2010. / Includes abstract and vita. Includes bibliographical references (leaves 151-163).

Ultrasound contrast agents (UCA) is a relatively new tool, used in medical ultrasound imaging to enhance the diagnostic abilities of ultrasound and potentially offer a therapeutic value in medical ultrasounds. UCAs are bi or single-layered bubbles, that contain a highly backscattering gas. By injecting them into the blood flow, we locally increase the echogenicity and therefor enhance the contrast of the blood-tissue interface. This way we can provide a improved image of the structure of the organs, we can more accurately diagnose abnormal of defected areas on them, and if the containing gas is replaced with an appropriate drug, focus drug delivery can be achieved, providing potential healing of the disease. ! Up to now, most of the studies done in order to investigate the microbubbles - ultrasound interaction are mostly population studies, which due to their roughly approach cannot clearly diagnose and explain the complex nonlinear and dynamic properties of UCAs and their response to ultrasound field. Because of that, our knowledge on the UCAsʼ, is yet limited although the potential improvements at imaging and therapeutic technics that would be gained from a thorough understanding of this interactions can be very big. ! In this thesis, a study of single microbubbles is presented, using a system developed by the group of Ultrasound imaging in Edinburgh University. The system uses a specially modified commercial ultrasound machine, phased array probes and a specially designed single microbubbles measuring system. The system has the ability to feed, insonify and capture the backscattered echo from a single microbubble, with the use of fully calibrated and characterized ultrasound - probe system. The aim of the project is to contribute in the understanding of the behavior of the UCAs when insonified with an ultrasound wave, and the underlying physical mechanism behind that. The response of two different commercially available UCAs under insonification by ultrasound waves of varying acoustical pressure is presented. The UCAs used are Definity and biSphere. In total echoes from 842 biSphere and 1994 Definity microbubbles have ben captured and the data have been analyzed with in house made matlab codes. Also the response of the bubbles when insonified by consequent pulses of different repetition frequency has been investigated. For this reason, echoes from other 1221 Definity and 459 biSphere microbubbles have been captured and analyzed. The fully understanding of the agent - ultrasound interaction mechanisms can be the basis for creating improved signal processing tools for ultrasound imaging contrast enhancement that would improve imaging abilities of the modality, and potentially use of UCAs as a therapeutic mean. / Οι μικροφυσαλίδες ενίσχυσης της αντίθεσης στην υπερηχοτομογραφία είναι ένα σχετικά καινούργιο “εργαλείο”, το οποίο χρησιμοποιείται προκειμένου να βελτιώσει τις διαγνωστικές ιδιότητες της υπερηχοτομογραφίας και δυνητικά να προσφέρει μια θεραπευτική αξία σε αυτήν. Οι μικροφυσαλίδες είναι φυσαλίδες μονού ή διπλού κελύφους, με διάμετρο της τάξης των 3 μm, οι οποίες περιέχουν αέριο που αντανακλά έντονα τον ήχο. Εισάγοντας τις φυσαλίδες αυτές στην ροή του αίματος του ασθενούς, ενισχύουμε τοπικά την ηχογένεια και κατ΄ επέκταση βελτιώνουμε την αντίθεση μεταξύ του αίματος και των παρακείμενων ιστών. Με αυτό τον τρόπο μπορούμε να αποκτήσουμε μια καλύτερη εικόνα της δομής των οργάνων, να διαγνώσουμε με ακρίβεια την παθοφυσιολογία συγκεκριμένων περιοχών πάνω σε αυτά και, εάν το αέριο των φυσαλίδων αντικατασταθεί με την κατάλληλη φαρμακευτική ουσία, να επιτύχουμε στοχευμένη εφαρμογή της φαρμακευτικής θεραπείας, οδηγώντας σε πιθανή ίαση της ασθένειας. ! Μέχρι τώρα, το μεγαλύτερο μέρος των μελετών που έχουν γίνει με σκοπό την διερεύνηση της αλληλεπίδρασης των φυσαλίδων με τους υπερήχους βασίζονται σε πληθυσμιακές μελέτες, οι οποίες λόγω της γενικής (σε επίπεδο πληθυσμού) προσέγγισής τους, δεν μπορούν με σαφήνεια να διαγνώσουν και να εξηγήσουν τις σύνθετες μη γραμμικές και δυναμικές ιδιότητες των μικροφυσαλίδων, καθώς και την συμπεριφορά τους όταν βρεθούν μέσα στο υπερηχητικό πεδίο. Εξαιτίας αυτού, η γνώση μας σχετικά με τις μικροφυσαλίδες ενίσχυσης της αντίθεσης είναι ακόμα περιορισμένη, αν και οι πιθανές βελτιώσεις τόσο στις απεικονιστικές όσο και στις θεραπευτικές τεχνικές των υπερήχων που θα μπορούσαν να επιτευχθούν μέσα από την κατανόηση αυτής της αλληλεπίδρασης θα ήταν ιδιαίτερα σημαντικές. ! Σε αυτή την εργασία, παρουσιάζεται μια μελέτη των μικροφυσαλίδων όχι σε επίπεδο πληθυσμού αλλά σε επίπεδο μονάδας, η οποία έγινε με την χρήση μιας καινοτόμου πειραματικής διάταξης που αναπτύχθηκε από την ομάδα Υπερηχοτομογραφίας του Πανεπιστήμιου του Εδιμβούργου. Η διάταξη αυτή χρησιμοποιεί έναν ειδικά τροποποιημένο εμπορικό υπερηχοτομογράφο, phased array εκπομπούς, και ένα επίσης ειδικά κατασκευασμένο σύστημα μέτρησης της απόκρισης των μιρκοφυσαλίδων σε επίπεδο μονάδας. Το σύστημα αυτό έχει την δυνατότητα να εισάγει, να διεγείρει με υπερήχους, καθώς και να συλλέγει την ανάκλαση από τις μικροφυσαλίδες, μία προς μία. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι να συμβάλει όσο το δυνατόν περισσότερο στην κατανόηση της συμπεριφοράς των μικροφυσαλίδων όταν αυτές διεγείρονται από υπερηχητικά κύματα, καθώς και των υπεύθυνων, για την συμπεριφορά αυτή, φυσικών μηχανισμών. ! Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται η απόκριση δυο διαφορετικών εμπορικά διαθέσιμων τύπων μικροφυσαλίδων, σε υπερηχητικά κύματα διαφορετικών ακουστικών πιέσεων. Οι μικροφυσαλίδες που χρησιμοποιήθηκαν είναι οι Definity και οι biSphere. Συνολικά, η ανάκλαση από 842 biSphere και 1994 Definity μικροφυσαλίδες έχει καταγραφεί, και τα δεδομένα έχουν αναλυθεί με κώδικα Matlab, ο οποίος αναπτύχθηκε στο εργαστήριο ειδικά για την ανάλυση αυτή. ! Επίσης, ερευνάται η απόκριση των φυσαλίδων όταν διεγείρονται από αλλεπάληλους υπερηχητικούς παλμούς, διαφορετικών συχνοτήτων επανάληψης. Για τον σκοπό αυτό, καταγράφηκαν και αναλύθηκαν ανακλάσεις από ακόμα 1221 Definity και 459 biSphere μικροφυσαλίδες. ! Η πλήρης κατανόηση της αλληλεπίδρασης των μικροφυσαλίδων με τους υπερήχους μπορεί να αποτελέσει την βάση για την ανάπτυξη βελτιωμένων τεχνικών επεξεργασίας σήματος για την απεικονιστική υπεηχοτομογραφία, οι οποίες μπορούν να βελτιώσουν τις δυνατότητες των υπερήχων, και δυνητικά να μετατρέψουν τις μικροφυσαλίδες ενίσχυσης σε ένα μέσο ίασης ασθενειών.

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Agradecemos a compreensão on 2017-12-19T10:44:33Z (GMT) / Submitted by VICTOR JOSÉ CORREIA SANTOS null (santosvjc@gmail.com) on 2017-12-19T14:46:11Z No. of bitstreams: 1 Tese_Doutorado_Victor_José_Correia_Santos_2017.pdf: 2568509 bytes, checksum: 8b023c0739ebd8dfa28bf7b7c3a5ab64 (MD5) / Approved for entry into archive by Alexandra Maria Donadon Lusser Segali null (alexmar@fcav.unesp.br) on 2017-12-20T09:34:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_vjc_dr_jabo.pdf: 2568509 bytes, checksum: 8b023c0739ebd8dfa28bf7b7c3a5ab64 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-20T09:34:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_vjc_dr_jabo.pdf: 2568509 bytes, checksum: 8b023c0739ebd8dfa28bf7b7c3a5ab64 (MD5) Previous issue date: 2017-11-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O entendimento acerca da fisiologia do processo gestacional e desenvolvimento embrionário/fetal oferece conhecimento para que se tome decisões acertadas em relação ao manejo da fêmea gestante, além destes animais serem utilizados como modelo experimental para a medicina humana, o que reforça a importância do estudo da gestação em ovinos. Nesse contexto, a ultrassonografia se apresenta como melhor opção para avaliar o desenvolvimento da gestação. É uma tecnologia segura que permite que se façam avaliações repetidas durante todo o processo gestacional. Objetivou-se estudar o desenvolvimento fisiológico embrionário/fetal durante a gestação de ovelhas por meio da ultrassonografia a fim de se obter parâmetros de normalidade que possam ser utilizados como referência para o diagnóstico de possíveis alterações do desenvolvimento embrionário/fetal e desenvolver fórmulas para predição de idade gestacional. Foram utilizadas 30 ovelhas Santa Inês pesando 45,4±4,3 kg, entre 2 e 5 anos e realizados exames ultrassonográficos semanais desde a 3ª, até a 21ª semana gestacional. Para a análise estatística, realizou-se teste de “Shapiro” para normalidade, com medidas reais ou transformadas correlacionadas com as semanas gestacionais pelo teste de “Spearman”. Quando significativo, foram testados os ajustes dos parâmetros e semanas gestacionais à modelos de regressão. Foi utilizado nível de significância de 5% e os resultados apresentados como média±DP (desvio padrão). Foram avaliados os diâmetros da vesícula gestacional (VG), abdominal (DA), torácico (DT), biparietal (DBP), da órbita ocular (OO) e dos placentônios (PL), além dos comprimentos crâniocaudal (CC), da nuca ao focinho (NF), da escápula (ESCA), do úmero (UME), do rádio (RD), do metacarpo (MCAR), do fêmur (FEM), da tíbia (TI), do metatarso (MTAR) e dos rins (RIM); mensuração da frequência cardíaca (FC em bat/min) obtida por meio do “Doppler” Pulsado e as medidas de comprimento da base ao ápice do coração (CCOR) e de largura da parede esquerda à direita na região mais próxima à base (LCOR). Os maiores coeficientes de determinação (R²) foram obtidos para o diâmetro biparietal foi de 96,5% e para o metacarpo de 93%. O diâmetro abdominal apresentou 91,7% e a largura do coração 90,2%. Estes últimos podem ser usados para estimar o período gestacional com precisão comparável da 4ª à 21ª semana, permitindo que o Médico Veterinário faça inferências quanto à normalidade do desenvolvimento da gestação. As avaliações ultrassonográficas permitiram acompanhar o desenvolvimento gestacional nas ovelhas, obtendo-se resultados com alta correlação com o desenvolvimento das estruturas materno-fetais, que podem ser utilizados como valores de referência para o acompanhamento gestacional e detecção de anormalidades no desenvolvimento embrionário/fetal. / The understanding about the physiology of the gestational process and embryonic/fetal development offers tools to make wise decisions regarding the management of the pregnant female, besides, these animals are used as experimental models, which reinforces the importance of the study of gestation in sheep. In this context, ultrasonography is the best option for the evaluation of gestation. It is safe and allows repeated evaluations to be made throughout the gestational process. The objective of this study was to assess the embryonic/fetal physiological development during pregnancy of sheep by means of ultrasonography in order to obtain normality parameters that can be used as a reference for the diagnosis of embryonic/fetal development alterations and to develop formulas for estimate gestational age. Thirty Santa Ines sheep weighing 45.4±4.3kg, between 2 and 5 years old were used. Ultrasound examinations were performed weekly from the 3rd to the 21st gestational week. For the statistical analysis Shapiro test was performed for normality with real or transformed measurements correlated with the gestational weeks by the Spearman test. When significant, parameter adjustments and gestational weeks were tested for regression models. A significance level of 5% was used and the results presented as mean ± SD (standard deviation). The gestational vesicle (GV), abdominal (AD), thoracic (TD), biparietal (BPD), ocular orbit (OO) and placentonium (PL) diameters were evaluated, as well as the crown-rump (CR), head-nose (HN), shoulder-blade (SB) umerus (UM), radius (RD), femur (FEM), tibia (TI), metatarsus (MTT), metacarpal (MCAR), heart rate (HR in beat/min) measurements obtained with Pulsed Doppler and measurements of the length of the base to the apex of the heart (LCOR) and width in the region closest to the base (WCOR). The highest coefficients of determination (R²) were obtained for the biparietal diameter was 96.5% and for the metacarpal 93%. The abdominal diameter had 91.7% and the heart width 90.2%. The latter can be used to estimate the gestational period from the 4th to the 21st week, allowing the Veterinarian to make inferences about the normality of the development of gestation. Ultrasonographic evaluations allowed the monitoring of gestational development in sheep, resulting in high correlation with the development of maternal-fetal structures, which can be used as reference values for gestational follow-up and detection of abnormalities in embryo/fetal development. / FAPESP 14/15422-0

Resumo: O trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar a sensibilidade do exame ultrassonográfico convencional e modo Doppler no diagnóstico dos tumores mamários em cadelas, correlacionando esses achados com o diagnóstico histopatológico e imunoistoquímico. Estudou-se 60 tumores mamários de cadelas, divididos em dois grupos experimentais (1-benigno; 2-maligno). Pela ultrassonografia convencional, verificou-se ecogenicidade, regularidade e presença de outros achados (pontos ecogênicos, áreas císticas e sombreamento acústico). Pelo modo Doppler verificou-se vascularização, velocidades máxima e mínima, índice de resistência vascular (IR) e pulsatividade (PI). Após mastectomia, realizou-se diagnóstico histológico e imunoistoquímica, para o fator de crescimento endotelial vascular (VEGF). Diagnosticou-se 24 tumores benignos e 36 malignos. A ultrassonografia convencional não apresentou correlação entre regularidade, ecogenicidade e achados ultrassonográficos, com os grupos experimentais (p>0,05). Ao modo Doppler em cores não houve significância entre presença de vascularização e sua característica entre grupos (p>0,05). Ao modo Doppler Power as médias diferiram para velocidade máxima 28,71cm/s em tumores malignos e 19,91cm/s em benigno (p=0,0117). Para velocidade mínima, IR e PI não houve diferença (p>0,05). Para VEGF, encontrou-se média de 2,22 para grupo 2 e 1,66 para grupo 1, com significância estatística (p=0,0315). Houve correlação positiva entre VEGF, presença de vascularização e velocidade máxima (p=0,0469). Conclui-se que o modo Doppler auxilia no diagnóstico de tumor mamário em cadelas de acordo com a malignidade / Abstract: The aim of this study was to evaluate the sensitivity of conventional and Doppler ultrasound for the diagnosis of mammary tumors in bitches and correlate the findings with histopathological and immunohistochemical diagnoses. Sixty mammary tumors were evaluated in bitches, which were divided into two experimental groups (1-benign; 2-malignant). The ultrasound evaluation allowed assessment of echogenicity, surface regularity and presence of other findings. Doppler evaluation allowed assessment of vascularization, maximum and minimum values of resistive index (RI) and pulsatility index (PI). After mastectomy, histological diagnosis and immunohistochemistry for evaluation of vascular endothelial growth factor were performed. Twenty-four benign and 36 malignant tumors were diagnosed. No correlations regarding surface regularity, echogenicity and ultrasound findings were found between the experimental groups by conventional ultrasound examination (p>0.05). Likewise, no significant correlation was found between presence of vascularization and its characteristics between groups using color-flow Doppler ultrasound (p>0.05). Power Doppler ultrasound yielded average maximum velocities of 28.71cm/s for malignant tumors and 19.91cm/s for benign tumors, which were significantly different (p=0.0117). No significant differences were found for minimum velocity, RI and PI (p>0.05). When analyzing vascular endothelial growth factor (VEGF), an average of 2.22 was found for group 2 and 1.66 for group 1; this difference was statistically significant (p=0.0315). Positive correlation was found between presence of VEGF, presence of vascularization and maximum velocity (p=0.0469). Therefore, Doppler evaluation can be used to assist in diagnosis malignancy of mammary tumors in bitches / Orientador: Wilter Ricardo Russiano Vicente / Coorientador: Paula Diniz Galera / Banca: Frederico Ozanan Barros Monteiro / Banca: Carlos Artur Lopes Leite / Banca: Marcia Rita Fernandes Machado / Banca: Marcos Lania de Araujo / Doutor

Orientador: Maria Jaqueline Mamprim / Banca: Luiz Henrique de Araújo Machado / Banca: Cibele Figueira Carvalho / Resumo: A glândula tireóide foi avaliada ultrassonograficamente em cães hígidos de médio porte em diferentes faixas etárias. O objetivo do estudo foi de verificar padrões de imagem nestes grupos, assim como identificar possíveis alterações de imagem decorrentes do aumento da idade. 30 cães, 10 jovens, 10 adultos e 10 idosos, sem sinais clínicos ou história de doença tireoidiana, com exames de hemograma e testes de função tireóidea dentro dos valores normais de referência foram avaliados. Cada lobo tireoidiano foi examinado ultrassonograficamente quanto ao formato, tamanho, ecogenicidade e ecotextura. As análises de ecogenicidade e ecotextura foram realizadas por histograma. O volume tireoidiano foi estimado pela equação para elipsóides (comprimento x altura x largura)π/6. Os resultados obtidos indicam que, em cães jovens, o volume tireoidiano apresenta uma tendência de ser maior do que em cães adultos (p= 0, 068). No plano longitudinal da tireóide foi constatada uma variação significativa maior da altura do lobo tireoidiano nos cães jovens quando comparada aos outros cães. A ecotextura e ecogenicidade não tiverem diferença significativa entre os grupos, contudo a ecogenicidade foi maior em cães idosos. Os resultados sugerem que a imagem ultrassonográfica da tireóide sofre influência da idade em cães de médio porte / Abstract: The thyroid gland was assessed by ultrasound in healthy medium size dogs in different age groups. The objective was to verify patterns of image in these groups, as well as identify possible changes in image resulting from aging. Thirty dogs - 10 young, 10 adult and 10 elderly - without clinical signs or history of thyroid disease, with CBC and thyroid function tests within the reference values were evaluated. Each thyroid lobe was examined by ultrasound for shape, size, echogenicity and echotexture. The analysis of echogenicity and echotexture was made by histogram. Thyroid volume was estimated by the equation for ellipsoid (length x width x height) π / 6. The results indicate that the thyroid volume of young dogs has a tendency to be higher than in adult dogs (p = 0. 068) and older dogs (p= 0. 120). The height of thyroid lobe in the longitudinal plane was significantly higher in young dogs compared with the other dogs. The echotexture and echogenicity had no significant difference between groups, but the echogenicity was greater in older dogs. The results indicate that ultrasound imaging of the thyroid is influenced by age in dogs of medium size / Mestre

Resumo: A trombose venosa profunda (TVP) dos membros inferiores é doença grave, potencialmente fatal e pode levar à síndrome pós-trombótica (SPT). A SPT é doença crônica, com consideráveis conseqüências socioeconômicas para os pacientes serviços de saúde. Sua fisiopatologia relaciona-se com o surgimento de hipertensão venosa, que ocorre devido à incompetência valvular e a obstrução da veia pelo trombo residual. Assim, é importante conhecer o processo de recanalização das veias trombosadas para melhor compreensão das seqüelas da TVP. Avaliar e quantificar o processo inicial de recanalização das veias dos membros inferiores após um episódio de TVP aguda pelo mapeamento dúplex em cores (MDC). Estudou-se pelo MDC 12 pacientes na fase aguda (até 10 dias), no 1°, 3º e 6º mês após o episódio agudo de TVP. Os pacientes foram mantidos com terapia anticoagulante adequada por 6 meses e orientados a usar meias de compressão elástica. Para avaliar e quantificar a recanalização foram utilizados o escore trombótico (ET) e a variação percentual do diâmetro venoso na máxima compressibilidade em relação a sua ausência (Δ%Øvmax/Øvsem). O ET foi verificado em 18 segmentos venosos (veias ilíaca externa; femoral comum; femoral profunda; femoral ao nível da junção e a 10 cm da prega inguinal; poplítea supra patelar e cavo; fibulares; tibiais posteriores; gastrocnêmias; soleares; veia safena magna ao nível da crossa, terço proximal, médio e distal; veia safena parva ao nível da crossa, terço proximal e médio). Segmentos venosos patentes tiveram ET de zero. A TVP foi considerada parcialmente oclusiva quando o segmento venoso foi não compressível com um sinal Doppler presente (ET = 1). Considerou-se a TVP totalmente oclusiva quando o segmento venoso foi não compressível e o sinal Doppler não foi encontrado (ET = 2). Para cada membro foi calculado o ET total... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The deep vein thrombosis (DVT) of the lower limbs is a serious, potentially fatal disease and it can lead to the post-thrombotic syndrome (PTS). The PTS is a chronic disease, with considerable social and economical consequences for the patients and health services. His physiopathology is connected with the appearance of vein high blood pressure that takes place due to the valval incompetence and the obstruction of the vein for the residual thrombus. So, it is important to know the process of recanalization of the thrombosed veins for better understanding of the sequels of the DVT. The objective of this study was to evaluate and quantify the early recanalization of the vein of the lower limbs after acute DVT by duplex ultrasound scanning (DUS). Twelve elegible patients were examined by DUS at acute phase (less than 10 days), 1°, 3º and 6º months after the first episode of DVT. All patients were treated initially with unfractionated heparin or low-molecular-weightheparin followed by oral anticoagulation for 6 months and strongly encouraged to use compression stockings. To evaluate and quantify the recanalization of the veins were used the thrombus escore (TS) and the percentage variation of the vein diameter during the maximal compressibility regarding his absence (PVVDMA). The thrombus score (TS) assigned to 18 vein segments: external iliac vein; common femoral vein; deep femoral vein; confluence of femoral and deep femoral vein; femoral vein 10 cm at the inguinal ligament; popliteal vein suprapatellar; popliteal vein fossa; fibular veins; posterior tibial veins; gastrocnemius veins; soleal veins; sapheno-femoral junction; grate saphenous... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Hamilton Almeida Rollo / Coorientador: Marcone Lima Sobreira / Banca: José Bitu Moreno / Banca: Regina Moura / Mestre

Orientador: Sérgio Swain Muller / Banca: Nilton Mazer / Banca: Carlos Santos / Banca: Hamilton da Rosa Pereira / Resumo: O propósito deste estudo é determinar os efeitos do ultra-som terapêutico em baixa potência sobre a disco epifisial e o crescimento ósseo distal do fêmur e proximal da tíbia, em ratos jovens. Ratus Norvegicus com quatro semanas de vida, machos, totalizando 105 animais, foram submetidos à terapêutica de ultra-som (1,0 MHz, potência de 0,4 watt/cm2, cabeçote fixo, pulso contínuo, 10 minutos de duração, três ou quatro vezes por semana), na face medial do joelho direito. Um grupo de animais foi submetido a 30 aplicações de ultra-som, até a 13ª semana de vida e, outro a 45 aplicações, até a 18ª semana de vida. Os animais foram acompanhados até os seis meses. Foram estudadas as medidas do comprimento do fêmur e da tíbia e da largura das epífises distal do fêmur e proximal da tíbia e, a morfometria da altura do disco epifisial, como um todo e, de suas zonas histológicas. Os dados foram submetidos à análise de variância - fatorial inteiramente aleatorizado no nível de significância de 5%. Não foram encontradas diferenças significativas no crescimento ósseo longitudinal ou das larguras das epífises quando comparados lados direito e esquerdo nos grupos tratados (G1 e G2) e lado direito dos grupos tratados em relação ao respectivo controle (G3 e G4). Não houve diferença quando comparados os grupos tratados com 30 aplicações e 45 aplicações de ultra-som. A morfometria mostrou diferenças, somente na tíbia, em que tratado foi maior que controle, tanto para 30 quanto para 45 aplicações de ultra-som. Tratado foi maior do que controle, no disco epifisial, nos três momentos estudados; na zona de proliferação, somente na 13ª semana; e, na zona hipertrófica na 18ª e 26ª semanas. O ultra-som terapêutico, nas condições deste trabalho, não provocou alterações do comprimento... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The purpose of this study was to determining the effects of lowpower ultrasound therapy on the epiphyseal plate and the bone growth of the distal femur and the proximal tibia in young rats. One hundred five of four-week-old Rattus norvegicus males received ultrasound treatment of continuous therapeutic dose (1.0 MHz frequency, 0.4 watt/cm2, fixed probe, 10 minutes three or four times a week) on the medial face of the right knee. One group of animals underwent 30 ultrasound applications until the age of 13 weeks, and the other received 45 applications until the age of 18 weeks. The animals were followed up until they were six month old (26 weeks). Assessment included the measurement of the length of the femur and the tibia, the width of the femoral distal epiphysis and the proximal tibial epiphysis, and the morphometry of the reserve plus proliferative (Proliferative) and hypertrophic plus calcified hypertrophic (Hipertrophic) zones, as well as width of the epiphyseal plate. Totallyrandomized factorial variance analysis of the data was performed with significance level set at 5%. No significant differences were observed in longitudinal bone growth or epiphyseal width when right and left sides were compared in treated groups (G1 and G2) or between the right side of the treated group and untreated groups (G3 and G4). There was no difference between the group receiving 30 ultrasound applications and that receiving 45 applications. Morphometry revealed that, in comparison with their controls, the groups treated with both 30 and 45 ultrasound applications showed differences only in the tibia. The epiphyseal plate width was larger at all three study time points. The Proliferative zone was increased at week 13 only, and the Hypertrophic zone at weeks 13 and 26. In this study, ultrasound therapy caused no change in the longitudinal growth... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O presente trabalho de tese desenvolveu uma metodologia analítica na obtenção e na produção de uma solução de amilopectina extraída da solubilização do Amidex 40003, amido geneticamente modificado contendo majoritariamente amilopectina, dissolvido na mistura dimetilsulfóxido (DMSO)/H2O (90/10% v/v), respectivamente. O objetivo foi produzir e caracterizar nanocomplexos de amilopectina com íons metálicos Cr3+, Fe3+, Cu2+, Ni2+, Co2+ e Pb2+ nas formas de sais de acetato, cloreto e nitrato, assim como, compreender as propriedades inorgânicas e físico-químicas (relação estrutura/propriedades) dos complexos formados, para futuras aplicações cosméticas. Foi realizado o monitoramento das características moleculares da solução de amilopectina durante a sua preparação sob ultrassom, em diferentes tempos e amplitudes, bem como em alguns complexos, através das técnicas de espectroscópia de espalhamento de luz (LS), viscosimetria, dentre outras. A redução da massa molecular da solução polimérica através do uso do ultrassom demonstrou que a metodologia desenvolvida é adequada para a redução e controle de tamanho da cadeia polimérica. O planejamento fatorial completo 23 foi realizado para a otimização das reações de complexação mostrando que o tempo de reação e a concentração são variáveis significativas. Além disso, as análises de pH, condutividade, infravermelho (FTIR), UV-Visível (UV-Vis), termogravimetria (TGA) e espalhamento de luz estático e dinâmico foram utilizados na confirmação dos complexos formados, bem como um estudo nas mudanças conformacionais ocorridas após a complexação com a solução de amilopectina. Os complexos com íons Cr3+ e Fe3+ possuem um rendimento reacional maior, comparado com os demais metais. O estudo reológico demonstrou a redução na viscosidade quando introduzidos os sais metálicos, devido ao empacotamento das cadeias poliméricas. Sendo que os sais de NO3- possuem uma estabilidade maior. O valor da viscosidade intrínseca encontrada foi de 1257 mL.g-1 para a solução de amilopectina e a concentração crítica (c*) da solução foi igual a 0,795 mg.mL-1. Foi verificado que o pH para as reações de complexação próximo de 5 é ideal para uma maior média de complexação. Em pH acima de 8, diminui o poder complexante do metal na solução. O uso da ferramenta estatística de separação por similaridade, i-PCA, proporcionou uma melhor compreensão do conjunto de dados, extraídos do FTIR. Através do estudo da relação estrutura-propriedades dos complexos metálicos com a amilopectina tratada em solução conclui-se que o polímero em solução encontra-se como uma esfera não homogênea e enovelada, sendo que após a complexação com íons metálicos a macromolécula modifica sua conformação em solução. Para todos os complexos formados ficou evidenciado um aumento do Rh, com exceção dos sais de Cr3+. Os resultados obtidos pelo gráfico de Berry mostram-se mais apropriado, pois a amilopectina possui elevadas ramificações, cujo as cadeias exteriores são cadeias flexíveis e não rígidas, o que facilita a complexação com os sais metálicos. Com o monitoramento, através da técnica do Espalhamento de luz estático de multiplas amostras (SMSLS) é evidenciado o aumento da massa molecular ao adicionar o sal. A nanopartícula de amilopectina desenvolvida é altamente estável e compatível com bases cosméticas. Estudos posteriores serão realizados para a aplicabilidade cosmetologia, como hidrogéis e emulsões oleosas. / The present work work developed an analytical method to obtain and produce a solution of extracted solubilization of amylopectin Amidex 40003, genetically modified starch containing mostly amylopectin dissolved in DMSO/H2O mixture (90/10 v / v%), respectively. The objective was to produce and characterize amylopectin nanocomplexes with Cr3 +, Fe3 +, Cu2 +, Ni2 +, Co2 + and Pb2 + metal ions in the form of acetate, chloride and nitrate salts, as well as understanding the properties of inorganic and physical-chemical properties (the structure / properties) of complexes formed for future cosmetic applications. The monitoring of molecular characteristics of amylopectin solution was conducted during its preparation under ultrasound at different times and amplitudes, as well as in some complexes, using such as light scattering spectroscopy (LS), viscosimetry, techniques. The reduction of the molecular weight of the polymer solution using ultrasound demonstrated that this methodology is suitable for the reduction and control of the size of the polymer chain. The 23 full factorial design was performed to optimize the complexation reactions showing that the reaction time and concentration are significant variables. In addition, pH, conductivity, infrared (FTIR) spectroscopy, UV-Visible (UV-Vis), thermogravimetry (TGA) and static and dynamic light scattering (techniques) were used for the confirmation of complexes formed, and a study in conformational changes occurred after complexation with the solution of amylopectin. Complexes with Cr3+ and Fe3+ have a higher reaction yield compared to the other metals. The rheological study demonstrated a reduction in viscosity when introducing metal salts due to the packing of polymer chains. Since NO3- salts have greater stability, the value of the intrinsic viscosity was found to be 1257 mL.g-1 solution to amylopectin and the critical concentration (c *) of the solution was equal to 0.795 mg.mL-1. It was found that the pH for complexation reactions around 5 is ideal for a higher average complexation. At pH above 8 decreases the complexing power of the metal in solution. The use of statistical tools separation similarity, i-PCA provided a better understanding of the data set extracted from FTIR. Through the study of the structure-properties of metal complexes in solution treated amylopectin concluded that the polymer is in solution as a sphere inhomogeneous and coiled, and after complexation with metal ions, the macromolecule alters its conformation in solution. For all complexes there was an evident increase of Rh, with the exception of Cr3 + salts. The results shown in the Berry plot were most suitable due to the high amylopectin branches whose outer chains are flexible and not rigid, which facilitates the complexation with metal salts. Using the technique of static light scattering of multiple samples (SMSLS) an increased molecular mass by adding salt is evident. The amylopectin nanoparticle developed is highly stable and compatible with cosmetic bases. Further studies will be performed to the applicability in cosmetology, such as hydrogels and oil emulsions.

Des études récentes ont démontré que les activités des agents de contraste ultrasonoresous l’effet des ultrasons modulent transitoirement la perméabilité de la membraneplasmique des cellules. Ce procédé aussi appelé sonoporation est étudié pour incorporer desmolécules extracellulaires telles que des gènes thérapeutiques. Le but de la thèse fut d’étudierl’effet des paramètres acoustiques et expérimentaux pour une transfection efficace des cellulesin vitro et in vivo. Parallèlement, afin de clarifier le mécanisme de perméabilisation induit lorsde la sonoporation, nous avons, d’une part, étudié l’effet des ultrasons et des microbulles surla libération de molécules intracellulaires et d’autre part, observé en microscopie électroniqueles effets des ultrasons et des microbulles sur la membrane plasmique et sur l’incorporation denanoparticules d’or. / Future applications of ultrasound and microbubbles extend beyond imaging applications.Over the last few years, reports have shown that the activation of contrast microbubblesunder ultrasound waves, transiently modulates the cell membrane permeability. This process,named sonoporation has been studied to incorporate extracellular molecules such as therapeuticgenes. The aim of this work was to study the effect of various interrogation parameters toachieve an efficient cell transfection in vitro as well as in vivo. In parallel, and in order to clarifythe mechanism of permeabilization induced by sonoporation, we investigated the effect ofultrasound and microbubbles on release of intracellular molecules from fluorescent cells. Moreover,using electron microscopy, we examined the effect of the sonoporation process on thecell membrane and on incorporation of gold nanoparticles.

Proposição: avaliar radiograficamente e histologicamente o comportamento do incisivo inferior de rato frente à realização de uma solução de continuidade em sua porção radicular mediana quanto ao comportamento do tecido pulpar e dos enxertos ósseos alógenos congelados à -80°C e a evolução do seu processo eruptivo dentário em alvéolos quando expostos aos efeitos da ação do ultra-som. Metodologia: estudo experimental in vivo, amostragem randomizada, com um grupo teste e outro controle. Constou de 29 ratos, da espécie Rattus novergicus albinus, linhagem Wistar, machos, divididos em quatro grupos, correspondendo aos tempos de sete, 14, 21 e 45 dias. Em cada grupo, cinco animais foram teste e dois animais foram controle. Em cada animal foi removido, cirurgicamente, o segmento medial do incisivo inferior direito. Entretanto, nos animais do grupo experimental foram realizados enxertos de osso alógeno congelado a -80°C, nos 2,0mm distais do total da cavidade alveolar cirurgicamente obtida com ultra-som.Resultados: aos sete dias observou-se estrutura tecidual desorganizada e ricamente vascularizada em ambos os grupos avaliados e início da integração do enxerto ósseo no grupo teste. Aos 14 dias seguem as mesmas observações descritas aos sete dias com progressão da incorporação do enxerto ósseo. Aos 21 dias, observa-se intensa neoformação óssea, ricamente vascularizada em ambos grupos. Aos 45 dias, existe também uma intensa neoformação óssea alveolar, fechando o alvéolo e a completa integração dos enxertos ósseos. Em todos os grupos observou-se que houve mínimo crescimento do segmento dentário proximal e que o mesmo manteve sua vitalidade pulpar. Conclusão: Após a realização deste estudo foi possível concluir que: o tecido pulpar, contido no segmento proximal manteve sua vitalidade, reagindo na forma de reparação dentinária compatível com o dente humano; o enxerto ósseo alógeno congelado evolui favoravelmente no processo de incorporação a partir de um leito receptor criado no alvéolo dentário e que o incisivo inferior do rato, submetido à odontossecção com ultra-som não seguiu com o processo de crescimento e erupção em seu segmento proximal, podendo estar relacionado com o reparo do alvéolo devido à intensa neoformação óssea, provavelmente por efeito do ultra-som. / Proposition: This study aimed to evaluate, both radiographically and histologically, the behaviour of a rat’s inferior incisive concerning the realization of a continuous solution in its medial radicular portion, regarding the behaviour of the pulpal tissue and allogeneic freezing bone grafts, at –80° C, as well as the evolution in its dental eruptive process in alveoli exposed to ultrasound effects. Methodology: An in vivo experimental study, using randomized samples, including a study group and a control group. Twenty-nine Wistar strain male rats, Rattus novergicus albinus species, divided into 4 groups, corresponding to 7, 14, 21, and 45 days. From each group, five animals were considered as the test group, and two of them as the control group. Each animal had the medial segment of the right inferior incisive surgically removed. However, the animals from the test group underwent allogeneic freezing bone grafts, at –80° C, in a range of 2.0 mm distal of the total alveolar cavity, surgically performed by ultrasound. Results: In seven days a disorganized and well-vascularized tissue structure in both assessment groups as well as the beginning of the integration of the bone graft in the experimental group could be observed. In 14 days similar observations to day 7 and progression in the incorporation of the bone graft were found. In 21 days intense, well-vascularized, bone neoformation was observed in both groups. In 45 days an intense neoformation of the alveolar bone could also be observed, with the closure of the alveolus, and the complete integration of the bone grafts. All groups had a minimum growth of the dental proximal segment, which maintained its pulpal vitality. Conclusion: The study concluded that the pulpal tissue contained in the proximal segment maintained its vitality, providing a reaction compatible with human tooth regarding dental repairing. The allogeneic freezing bone graft evolved favorably in the incorporation process from a receiver layer created inside the dental alveolus. It was also concluded the rat’s inferior incisive which underwent ultrasonic dental cutting did not follow the growth and eruption process in its proximal segment, what might be related to the alveolus repair due to intense bone neoformation, probably caused by the ultrasound effect.