Transthoracic cardiac ultrasonic stimulation induces a negative chronotropic effect

The objective of this study is to investigate cardiac bioeffects resulting from ultrasonic stimulation using a specific set of acoustical parameters. Ten Sprague-Dawley rats were anesthetized and exposed to 1-MHz ultrasound pulses of 3-MPa peak rarefactional pressure and approximately 1% duty factor. The pulse repetition frequency started slightly above the heart rate and was decreased by 1 Hz every 10 s, for a total exposure duration of 30 s. The control group was composed of five rats. Two-way analysis of variance for repeated measures and Bonferroni post hoc tests were used to compare heart rate and ejection fraction, which was used as an index of myocardial contractility. It was demonstrated for the first time that transthoracic ultrasound has the potential to decrease the heart rate by similar to 20%. The negative chronotropic effect lasted for at least 15 min after ultrasound exposure and there was no apparent gross damage to the cardiac tissue.

Vibro-Acoustography Beam Formation with Reconfigurable Arrays

In this work, we present a numerical study of the use of reconfigurable arrays (RCA) for vibro-acoustography (VA) beam formation. A parametric study of the aperture selection, number of channels, number of elements, focal distance, and steering parameters is presented to show the feasibility and evaluate the performance of VA imaging based on RCA. The transducer aperture was based on two concentric arrays driven by two continuous-wave or toneburst signals at slightly different frequencies. The mathematical model considers a homogeneous, isotropic, inviscid medium. The point-spread function of the system is calculated based on angular spectrum methods using the Fresnel approximation for rectangular sources. Simulations considering arrays with 50 x 50 to 200 x 200 elements with number of channels varying in the range of 32 to 128 are evaluated to identify the best configuration for VA. Advantages of two-dimensional and RCA arrays and aspects related to clinical importance of the RCA implementation in VA, such as spatial resolution, image frame rate, and commercial machine implementation, are discussed. It is concluded that RCA transducers can produce spatial resolution similar to confocal transducers and steering is possible in the elevational and azimuthal planes. Optimal settings for number of elements, number of channels, maximum steering, and focal distance are suggested for VA clinical applications. Furthermore, an optimization for beam steering based on the channel assignment is proposed for balancing the contribution of the two waves in the steered focus.

INFLUENCE OF CORTICAL BONE THICKNESS ON THE ULTRASOUND VELOCITY

Objective: An experimental in vitro study was carried out to evaluate the influence of cortical bone thickness on ultrasound propagation velocity. Methods: Sixty bone plates were used, made from bovine femurs, with thickness ranging from 1 to 6 mm (10 of each). The ultrasound velocity measurements were performed using a device specially designed for this purpose, in an underwater acoustic tank and with direct contact using contact gel. The transducers were positioned in two ways: on opposite sides, with the bone between them, for the transverse measurement; and parallel to each other, on the same side of the bone plates, for the axial measurements. Results: In the axial transmission mode, the ultrasound velocity speed increased with cortical bone thickness, regardless of the distance between the transducers, up to a thickness of 5 mm, then remained constant thereafter. There were no changes in velocity when the transverse measures were made. Conclusion: Ultrasound velocity increased with cortical bone thickness in the axial transmission mode, until the thickness surpasses the wavelength, after which point it remained constant. Level of Evidence: Experimental Study.

Ultrasound-assisted synthesis of aliphatic acid esters at room temperature

This work describes the ultrasound-assisted synthesis of saturated aliphatic esters from synthetic aliphatic acids and either methanol or ethanol. The products were isolated in good yields after short reaction times under mild conditions. (C) 2011 Elsevier BM. All rights reserved.

Influência da espessura do osso cortical sobre a velocidade de propagação do ultrassom

OBJETIVO: Avaliar a influência da espessura do osso cortical sobre a velocidade de propagação do ultrassom (in vitro). MÉTODO: Foram utilizadas 60 lâminas ósseas confeccionadas a partir do fêmur de bovinos, com diferentes espessuras, variando de 1 a 6mm (10 de cada). As medidas da velocidade do ultrassom foram realizadas por aparelho projetado para este fim, utilizando técnica subaquática e por contato direto com auxílio de gel de acoplamento. Os transdutores foram posicionados de duas maneiras diferentes; opostos entre si, com o osso entre eles, sendo a medida chamada de transversal; e, paralelos na mesma superfície cortical, sendo a medida chamada de axial. RESULTADOS: Com o modo de transmissão axial, a velocidade de propagação do ultrassom aumenta conforme a espessura do osso cortical aumenta, independente da distância entre os transdutores, até a espessura de 5mm, mantendo-se constante após. Não houve alteração da velocidade quando o modo de transmissão foi transversal. CONCLUSÃO: A velocidade de propagação do ultrassom aumenta com o aumento da espessura da cortical óssea, no modo de transmissão axial, até o momento em que a espessura supera o comprimento da onda, mantendo a velocidade constante a partir de então. Nível de Evidência: Estudo Experimental.

Comparação do ultrassom pulsado e contínuo no reparo tendíneo de ratos

No tratamento de lesões tendíneas, o uso do ultrassom surge como possibilidade terapêutica, apesar de lacunas sobre seus efeitos clínicos. O objetivo foi avaliar dois protocolos de ultrassom terapêutico sobre dor e edema após trauma tendíneo. Vinte e um ratos Wistar foram submetidos a trauma no tendão calcâneo e divididos em três grupos: sham (GS); ultrassom contínuo (GUC); e ultrassom pulsado (GUP). O trauma ocorreu sobre a face lateral do tendão calcâneo direito, com energia de 0,40 J. A dor foi avaliada pelo teste de incapacidade funcional e o edema, pelo diâmetro laterolateral. Foram realizadas avaliações previamente à lesão; após 1 hora da indução da lesão; após o 1º tratamento; 2, 8 e 24 horas após lesão; e após o 5º dia. O tratamento ocorreu em 5 dias, com transdutor de 1 MHz, durante 3 minutos, sobre o local do trauma, com dose de 0,4 W/cm² SATA. Os resultados da incapacidade funcional para GS mostraram aumento da nocicepção. Para GUC houve aumento ao comparar a avaliação 1 (AV1) com as avaliações 2 (AV2), 3 (AV3) e 4 (AV4); ao comparar AV2 com as avaliações 5 (AV5) e 6 (AV6) houve diminuição de valores. Para GUP houve aumento ao comparar AV1 com AV2 e AV3, mas ao comparar AV2 com as seguintes, houve diminuição significativa a partir de AV4. Para o edema, os grupos tratados produziram aumento inicial, com redução nas últimas avaliações. O ultrassom terapêutico produziu diminuição de dor e edema, mais precocemente para a forma pulsada.

Caracterização eletromiográfica e ultrassonográfica da função mastigatória em indivíduos com oclusão normal

OBJETIVO: Caracterizar o controle motor dos músculos masseter e temporal e a morfologia do músculo masseter em atividades da função mastigatória em indivíduos com oclusão normal; verificar a compatibilidade entre os exames de eletromiografia de superfície (EMGs) e ultrassonografia (USG). MÉTODOS: Participaram 22 indivíduos adultos, de ambos os gêneros, sem alterações no sistema miofuncional orofacial. Os procedimentos adotados para avaliação dos participantes foram: EMGs dos músculos masseteres (MM) e temporais (MT); e USG dos MM, na realização de três tarefas - repouso muscular, apertamento dentário com algodão, apertamento dentário sem algodão. RESULTADOS: Para análise estatística dos dados foram utilizados os testes de Kolmogorv-Smirnov, teste-T pareado e Correlação de Spearman, com nível de significância de 5%. Na EMGs observou-se diferença entre a ativação de MM e MT no apertamento dentário com e sem algodão, sendo MT mais ativo que MM em ambas as tarefas. Não foram observadas diferenças entre as hemifaces, tanto na EMGs quanto na USG. Observou-se também correlação positiva entre os exames na condição de apertamento dentário sem algodão esquerdo e na condição de apertamento dentário esquerdo com algodão, e tendência à significância no apertamento dentário direito sem algodão. CONCLUSÃO: A associação da EMGs e USG na investigação da funcionalidade muscular traz importantes informações sobre fisiologia da musculatura esquelética. Os resultados do presente estudo indicam haver correlação entre a EMGs e a USG, ou seja, o aumento da atividade elétrica e o aumento correspondente da espessura do músculo.