Effects of discontinuous Percoll gradient centrifugation on the quality of bovine spermatozoa evaluated with computer-assisted semen analysis and fluorescent probes association

The objective of this study was to evaluate the quality of bovine frozen-thawed sperm cells after Percoll gradient centrifugation. Frozen semen doses were obtained from six bulls of different breeds, including three taurine and three Zebu animals. Four ejaculates per bull were evaluated before and after discontinuous Percoll gradient centrifugation. Sperm motility was assessed by computer-assisted semen analysis and the integrity of the plasma and acrosomal membranes, as well as mitochondrial function, were evaluated using a combination of fluorescent probes propidium iodide, fluorescein isothiocyanate-conjugated Pisum sativum agglutinin and 5,5',6,6'-tetrachloro-1,1',3,3'-tetraethylbenzimidazolcarbocyanine iodide. The procedure of Percoll gradient centrifugation increased the percentage of total and progressive sperm motility, beat frequency, rectilinear motility, linearity and rapidly moving cells. In addition, the percentage of cells with intact plasma membrane and mitochondrial membrane potential was increased in post-centrifugation samples. However, the percentage of sperm cells with intact acrosomal membrane was markedly reduced. The method used selected the motile cells with intact plasma membrane and higher mitochondrial functionality in frozen-thawed bull semen, but processing, centrifugation and/or the Percoll medium caused damage to the acrosomal membrane.

Computer game-based and traditional learning method: a comparison regarding students’ knowledge retention

Abstract Background Educational computer games are examples of computer-assisted learning objects, representing an educational strategy of growing interest. Given the changes in the digital world over the last decades, students of the current generation expect technology to be used in advancing their learning requiring a need to change traditional passive learning methodologies to an active multisensory experimental learning methodology. The objective of this study was to compare a computer game-based learning method with a traditional learning method, regarding learning gains and knowledge retention, as means of teaching head and neck Anatomy and Physiology to Speech-Language and Hearing pathology undergraduate students. Methods Students were randomized to participate to one of the learning methods and the data analyst was blinded to which method of learning the students had received. Students’ prior knowledge (i.e. before undergoing the learning method), short-term knowledge retention and long-term knowledge retention (i.e. six months after undergoing the learning method) were assessed with a multiple choice questionnaire. Students’ performance was compared considering the three moments of assessment for both for the mean total score and for separated mean scores for Anatomy questions and for Physiology questions. Results Students that received the game-based method performed better in the pos-test assessment only when considering the Anatomy questions section. Students that received the traditional lecture performed better in both post-test and long-term post-test when considering the Anatomy and Physiology questions. Conclusions The game-based learning method is comparable to the traditional learning method in general and in short-term gains, while the traditional lecture still seems to be more effective to improve students’ short and long-term knowledge retention.

Quality characteristics and fertilizing ability of ram sperm subpopulations separated by partition in an aqueous two-phase system

Centrifugal countercurrent distribution (CCCD) in an aqueous two-phase system (TPS) is a resolute technique revealing sperm heterogeneity and for the estimation of the fertilizing potential of a given semen sample. However, separated sperm subpopulations have never been tested for their fertilizing ability yet. Here, we have compared sperm quality parameters and the fertilizing ability of sperm subpopulations separated by the CCCD process from ram semen samples maintained at 20 degrees C or cooled down to 5 degrees C. Total and progressive sperm motility was evaluated by computer-assisted analysis using a CASA system and membrane integrity was evaluated by flow cytometry by staining with CFDA/Pl. The capacitation state, staining with chlortetracycline, and apoptosis-related markers, such as phosphatidylserine (PS) translocation detected with Annexin V. and DNA damage detected by the TUNEL assay, were determined by fluorescence microscopy. Additionally, the fertilizing ability of the fractionated subpopulations was comparative assessed by zona binding assay (ZBA). CCCD analysis revealed that the number of spermatozoa displaying membrane and DNA alterations was higher in samples chilled at 5 degrees C than at 20 degrees C. which can be reflected in the displacement to the left of the CCCD profiles. The spermatozoa located in the central and right chambers (more hydrophobic) presented higher values (P<0.01) of membrane integrity, lower PS translocation (P<0.05) and DNA damage (P<0.001) than those in the left part of the profile, where apoptotic markers were significantly increased and the proportion of viable non-capacitated sperm was reduced. We have developed a new protocol to recover spermatozoa from the CCCD fractions and we proved that these differences were related with the fertilizing ability determined by ZBA, because we found that the number of spermatozoa attached per oocyte was significantly higher for spermatozoa recovered from the central and right chambers, in both types of samples. This is the first time, to our knowledge that sperm recovered from a two-phase partition procedure are used for fertilization assays. These results open up new possibilities for using specific subpopulations of sperm for artificial insemination or in vitro fertilization, not only regarding better sperm quality but also certain characteristics such as subpopulations enriched in spermatozoa bearing X or Y chromosome that we have already isolated or any other feature. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Análise das distorções em leituras angulares de imagens fotográficas

CONTEXTUALIZAÇÃO: A biofotogrametria é uma técnica difundida na área da saúde e, apesar dos cuidados metodológicos, há distorções nas leituras angulares das imagens fotográficas. OBJETIVO: Mensurar o erro das medidas angulares em imagens fotográficas com diferentes resoluções digitais em um objeto com ângulos pré-demarcados. MÉTODOS: Utilizou-se uma esfera de borracha com 52 cm de circunferência. O objeto foi previamente demarcado com ângulos de 10º, 30º, 60º e 90º, e os registros fotográficos foram realizados com o eixo focal da câmera a três metros de distância e perpendicular ao objeto, sem utilização de zoom óptico e com resolução de 3, 5 e 10 Megapixels (Mp). Todos os registros fotográficos foram armazenados, e os valores angulares foram analisados por um experimentador previamente treinado, utilizando o programa ImageJ. As aferições das medidas foram realizadas duas vezes, com intervalo de 15 dias entre elas. Posteriormente, foram calculados os valores de acurácia, erro relativo e em graus, precisão e Coeficiente de Correlação Intraclasse (ICC). RESULTADOS: Quando analisado o ângulo de 10º, a média da acurácia das medidas foi maior para os registros com resolução de 3 Mp em relação às resoluções de 5 e 10 Mp. O ICC foi considerado excelente para as três resoluções de imagem analisadas e, em relação aos ângulos analisados nos registros fotográficos, pôde-se verificar maior acurácia, menor erro relativo e em graus e maior precisão para o ângulo de 90º, independentemente da resolução da imagem. CONCLUSÃO: Os registros fotográficos realizados com a resolução de 3 Mp proporcionaram medidas de maiores valores de acurácia e precisão e menores valores de erro, sugerindo ser a resolução mais adequada para gerar imagem de ângulos de 10º e 30º.

Possible implication of Mdm2 as a prognostic marker in invasive laryngeal carcinoma

Laryngeal squamous cell carcinoma is one of the most common malignant neoplasms of the head and neck. In Brazil, laryngeal tumors represent 2% of all cancers and are associated with approximately 3,000 deaths annually. Human papillomavirus (HPV) has been reported to play an important role in the etiology of laryngeal cancer. The aim of the present study was to evaluate the expression of p53, p27, and Mdm2 in laryngeal carcinomas. Sixty-three larynx biopsies were selected for the study, including 9 in situ laryngeal carcinomas, 27 laryngeal carcinomas without metastasis and 27 laryngeal carcinomas with metastasis. Twenty-seven cervical lymph nodes from patients with metastatic lesions were also evaluated. The expression levels of p53, p27, and Mdm2 were assessed by immunohistochemistry using a computer-assisted system. HPV detection and typing were performed using PCR, and the HPV types that were evaluated included HPV 6, 11, 16, 18, 31 and 33. Out of 63 patients, 53 (84.1%) were positive for beta-globin (internal control), and 10 (15.9%) were beta-globin negative and therefore excluded from the evaluation. Thus, 7 (13.2%) out of 53 patients were HPV positive, and 46 (86.8%) out of 53 patients were HPV negative. Statistically significant differences (p < 0.05) in Mdm2 expression levels were observed in the in situ laryngeal carcinoma samples compared with the laryngeal carcinoma samples with metastasis. No statistically significant differences (p > 0.05) in either p53 or p27 expression levels were detected. These findings suggest that Mdm2 may be associated with the invasiveness and aggressiveness of laryngeal carcinomas.

An in vitro comparison of subjective image quality of panoramic views acquired via 2D or 3D imaging

Objectives: The objective of this study is to compare subjective image quality and diagnostic validity of cone-beam CT (CBCT) panoramic reformatting with digital panoramic radiographs. Materials and methods: Four dry human skulls and two formalin-fixed human heads were scanned using nine different CBCTs, one multi-slice CT (MSCT) and one standard digital panoramic device. Panoramic views were generated from CBCTs in four slice thicknesses. Seven observers scored image quality and visibility of 14 anatomical structures. Four observers repeated the observation after 4 weeks. Results: Digital panoramic radiographs showed significantly better visualization of anatomical structures except for the condyle. Statistical analysis of image quality showed that the 3D imaging modalities (CBCTs and MSCT) were 7.3 times more likely to receive poor scores than the 2D modality. Yet, image quality from NewTom VGi® and 3D Accuitomo 170® was almost equivalent to that of digital panoramic radiographs with respective odds ratio estimates of 1.2 and 1.6 at 95% Wald confidence limits. A substantial overall agreement amongst observers was found. Intra-observer agreement was moderate to substantial. Conclusions: While 2D-panoramic images are significantly better for subjective diagnosis, 2/3 of the 3D-reformatted panoramic images are moderate or good for diagnostic purposes. Clinical relevance: Panoramic reformattings from particular CBCTs are comparable to digital panoramic images concerning the overall image quality and visualization of anatomical structures. This clinically implies that a 3D-derived panoramic view can be generated for diagnosis with a recommended 20-mm slice thickness, if CBCT data is a priori available for other purposes.

Avaliação do número de células caliciformes nas criptas da mucosa colônica com e sem trânsito intestinal

OBJETIVO: Medir a espessura das criptas e quantificar o número de células caliciformes comparando a mucosa cólica com e sem trânsito intestinal, relacionando-as ao tempo de exclusão. MÉTODOS: Sessenta ratos Wistar, foram distribuídos em três grupos com 20 animais segundo a operação final para a retirada dos cólons, realizadas em seis, 12 ou 18 semanas. Em cada grupo, 15 animais foram submetidos à derivação do trânsito por colostomia proximal no cólon esquerdo e fístula mucosa distal e cinco apenas à laparotomia (controle). Os cólons com e sem trânsito fecal foram removidos, processados, submetidos a cortes histológicos corados pela hematoxilina-eosina. A altura das criptas colônicas e o número de células caliciformes foram mensurados por morfometria computadorizada. Foram utilizados os testes t de Student e Kruskal-Wallis para comparação e análise de variância, estabelecendo-se nível de significância de 5% (p<0,05). RESULTADOS: A altura das criptas diminui nos segmentos sem trânsito fecal (p=0,0001), reduzindo entre seis e 12 semanas de exclusão (p=0,0003), estabilizando-se após este período. O número de células caliciformes nas criptas é menor nos segmentos sem trânsito após 12 e 18 semanas (p=0,0001), porém aumenta com o decorrer do tempo de exclusão (p=0,04) CONCLUSÃO: A exclusão do trânsito intestinal diminui a espessura das criptas colônicas e o número de células caliciformes nos segmentos sem trânsito. Existe aumento do número de células caliciformes com o decorrer do tempo de exclusão.

Artroplastia do joelho navegada x mecânica: comparação entre casos iniciais de navegação e convencionais pelo mesmo cirurgião

OBJETIVO: Foram avaliados e comparados os eixos mecânicos pós-operatórios de 36 artroplastias totais de joelho pelos sistemas de alinhamento navegado e mecânico feitos no mesmo período pelo mesmo cirurgião e equipe, iniciantes na técnica navegada e com experiência na técnica mecânica. MÉTODOS: Entre 2008 e 2010, 36 próteses totais de joelho foram executadas e comparadas, 25 navegadas e 11 mecânicas. Qualquer desvio de eixo medido no RX panorâmico pós-operatório foi considerado positivo. RESULTADOS: As próteses navegadas obtiveram média de desvio de eixo de 1,32 graus e desvio padrão de 1,57 graus e as mecânicas, respectivamente, 3,18 e 2,99 graus. Houve um melhor alinhamento com tendência à diferença estatística em favor da técnica navegada. CONCLUSÃO: Os casos com desvio de eixo maior que três graus foram significativamente maiores na técnica mecânica. A técnica por navegação foi incorporada por nossa equipe sem complicações adicionais e, mesmo sem experiência em cirurgia navegada, os primeiros casos obtiveram melhor alinhamento em relação à técnica mecânica e número significativamente menor de casos fora da zona de segurança de três graus em relação ao eixo mecânico.

Seeking tools for image fusion between computed tomography, structural and functional magnetic resonance methods for applications in neurosurgery

OBJECTIVE: To evaluate tools for the fusion of images generated by tomography and structural and functional magnetic resonance imaging. METHODS: Magnetic resonance and functional magnetic resonance imaging were performed while a volunteer who had previously undergone cranial tomography performed motor and somatosensory tasks in a 3-Tesla scanner. Image data were analyzed with different programs, and the results were compared. RESULTS: We constructed a flow chart of computational processes that allowed measurement of the spatial congruence between the methods. There was no single computational tool that contained the entire set of functions necessary to achieve the goal. CONCLUSION: The fusion of the images from the three methods proved to be feasible with the use of four free-access software programs (OsiriX, Register, MRIcro and FSL). Our results may serve as a basis for building software that will be useful as a virtual tool prior to neurosurgery.

Computerized brain tumor segmentation in magnetic resonance imaging

OBJECTIVE: To propose an automatic brain tumor segmentation system. METHODS: The system used texture characteristics as its main source of information for segmentation. RESULTS: The mean correct match was 94% of correspondence between the segmented areas and ground truth. CONCLUSION: Final results showed that the proposed system was able to find and delimit tumor areas without requiring any user interaction.

Chitosan-based biomaterials used in critical-size bone defects: radiographic study in rat's calvaria

OBJETIVO: Este estudo avaliou através de imagens radiográficas digitais, a ação de biomateriais de quitosana e de cloridrato de quitosana, com baixo e alto peso molecular, utilizados na correção de defeitos ósseos de tamanho crítico (DOTC)em calvária de ratos. MATERIAL E MÉTODO: DOTCs com 8 mm de diâmetro foram criados cirurgicamente na calvária de 50 ratos Holtzman. Em 10 animais o defeito foi preenchido foram preenchidos com coágulo sanguíneo (controle negativo). Os 40 animais restantes foram divididos de acordo com o biomaterial utilizado no preenchimento do defeito (quitosana de baixo peso e de alto peso molecular, e cloridrato de quitosana de baixo e de alto peso molecular), e foram avaliados em dois períodos experimentais (15 e 60 dias), totalizando 5 animais/biomaterial/período de avaliação. RESULTADO: A avaliação radiográfica foi feita utilizando duas radiografias digitais do crânio do animal: uma tomada logo após o defeito ósseo ser criado e a outra no momento do sacrifício. Nessas imagens, foi avaliada a densidade óssea radiográfica inicial e a final na área do defeito, que foram comparadas. As análises na densidade óssea radiográfica indicaram aumento da densidade óssea radiográfica dos DOTCs tratados para todos os biomateriais testados, em ambos os períodos. Resultados semelhantes foram encontrados no grupo controle. CONCLUSÃO: Conclui-se que os biomateriais de quitosana testados não foram capazes de aumentar a densidade radiográfica em DOTC realizados em calvária de ratos.

O uso de um software na (re)habilitação de crianças com deficiência auditiva

OBJETIVO: Verificar a aplicabilidade de um software na (re)habilitação de crianças com deficiência auditiva. MÉTODOS: A amostra foi composta por 17 crianças com deficiência auditiva, sendo dez usuárias de Implante Coclear (IC) e sete usuárias de Aparelho de Amplificação Sonora Individual (AASI). Foi utilizado o "Software Auxiliar na Reabilitação de Distúrbios Auditivos (SARDA)". Aplicou-se o protocolo de treinamento durante 30 minutos, duas vezes por semana, pelo tempo necessário para a finalização das estratégias que compõe software. Para mensurar a aplicabilidade do software no treinamento da habilidade de percepção da fala no silêncio e no ruído, foram realizadas avaliações com o Hearing in Noise Test (HINT) pré e pós o treinamento auditivo. Os dados foram analisados estatisticamente. RESULTADOS: O grupo de usuários de IC necessitou em média 12,2 dias para finalizar as estratégias e o grupo de usuários de AASI em média 10,14 dias. Os dois grupos apresentaram diferença entre as avaliações pré e pós no silêncio e no ruído. As crianças mais novas apresentaram maior dificuldade durante a execução das estratégias, porém não houve correlação entre a idade e o desempenho. Não houve influência do tipo do dispositivo eletrônico durante o treinamento. As crianças apresentaram maior dificuldade na estratégia que envolvia estímulos não verbais e na estratégia com estímulos verbais que treina a habilidade de atenção sustentada. A atenção e a motivação da criança durante a estimulação foram fundamentais para o bom rendimento do treinamento auditivo. CONCLUSÃO: O treinamento auditivo com o SARDA foi eficaz, pois propiciou melhora na habilidade de percepção da fala, no silêncio e no ruído, das crianças com deficiência auditiva.