Fast left ventricle tracking in CMR images using localized anatomical affine optical flow

In daily cardiology practice, assessment of left ventricular (LV) global function using non-invasive imaging remains central for the diagnosis and follow-up of patients with cardiovascular diseases. Despite the different methodologies currently accessible for LV segmentation in cardiac magnetic resonance (CMR) images, a fast and complete LV delineation is still limitedly available for routine use. In this study, a localized anatomically constrained affine optical flow method is proposed for fast and automatic LV tracking throughout the full cardiac cycle in short-axis CMR images. Starting from an automatically delineated LV in the end-diastolic frame, the endocardial and epicardial boundaries are propagated by estimating the motion between adjacent cardiac phases using optical flow. In order to reduce the computational burden, the motion is only estimated in an anatomical region of interest around the tracked boundaries and subsequently integrated into a local affine motion model. Such localized estimation enables to capture complex motion patterns, while still being spatially consistent. The method was validated on 45 CMR datasets taken from the 2009 MICCAI LV segmentation challenge. The proposed approach proved to be robust and efficient, with an average distance error of 2.1 mm and a correlation with reference ejection fraction of 0.98 (1.9 ± 4.5%). Moreover, it showed to be fast, taking 5 seconds for the tracking of a full 4D dataset (30 ms per image). Overall, a novel fast, robust and accurate LV tracking methodology was proposed, enabling accurate assessment of relevant global function cardiac indices, such as volumes and ejection fraction.

Estudo da função sistólica do ventrículo direito por ecocardiografia transtorácica: relatório de projecto

Mestrado em Tecnologia de Diagnóstico e Intervenção Cardiovascular. Área de especialização - Ultrassonografia Cardiovascular

Análise da sequência do movimento de levantar/sentar, em indivíduos pós AVE: Estudo da relação da activação dos músculos vasto medial oblíquo e vasto lateral

O objectivo deste estudo foi comparar o rácio dos músculos Vasto Medial Oblíquo (VMO) e Vasto Lateral (VL), na sequência de movimento de levantar e sentar, em indivíduos sem patologia e em indivíduos com Acidente Vascular Encefálico (AVE). Pretendeu-se também verificar a sequência de activação de alguns músculos do membro inferior na sequência de movimento de levantar. Verificou-se existir diferenças significativas para afirmar que, no movimento de levantar, indivíduos com sequelas de AVE apresentam menor rácio VMO/VL no membro predominantemente atingido em relação aos indivíduos sem patologia. Diferentes sequências de activação muscular durante o movimento de levantar foram observadas.

Influência do tipo de chuteira em variáveis preditoras do risco de entorse lateral do tornozelo

Introdução: No futebol, a entorse lateral do tornozelo (ELT) destaca-se como sendo a lesão mais prevalente. Potenciada pela variedade de chuteiras disponíveis no mercado e pela crescente utilização de relvados sintéticos, a interação entre o terreno e o calçado tem assumido elevada relevância como fator de risco para a ELT. A maior incidência de lesões na 2ª parte do jogo traduz a necessidade do estudo dessa interação durante tarefas que envolvam fadiga. Objetivo: Estudar a influência das chuteiras em variáveis preditoras do risco de ELT em relvado sintético sob duas condições: sem e com fadiga dos músculos eversores do tornozelo Métodos: Foi utilizada uma amostra de atletas saudáveis. Todos os indivíduos realizaram 3 séries de 5 saltos médio-laterais uni-podálicos, cada uma com 1 de 3 modelos de chuteiras (Turf, Hard e Firm ground) em duas condições: sem e com fadiga induzida pelo dinamómetro isocinético. Durante a tarefa, a atividade eletromiográfica do longo e curto peroniais, o valor das forças de reação do solo e o movimento do retro-pé (plano frontal), foram recolhidos e usados para calcular variáveis cinemáticas (eversão/inversão do tornozelo, o deslocamento e velocidade do centro de pressão), cinéticas (taxa de crescimento das forças de reação do solo) e neuromusculares (tempo de ativação muscular dos peroniais). Resultados: À exceção do tempo de ativação do curto peronial com o modelo Hard ground (sem fadiga vs com fadiga (p=0,050), não foram identificadas diferenças estatisticamente significativas nas variáveis preditoras de lesão, entre chuteiras, nem entre as duas condições avaliadas. Conclusão: Para o teste funcional escolhido e executado por atletas saudáveis em sintético de 3ª geração, nenhuma das chuteiras apresenta maior risco de lesão (com e sem fadiga), tendo em conta as variáveis em estudo.

O uso do smartphone na avaliação da dorsiflexão da tibiotársica, do passo rápido anterior/lateral/posterior e da marcha em idosos

Introdução: A correta avaliação das capacidades do idoso será fundamental na diminuição do risco de queda inerente ao envelhecimento. Os Smartphones são uma boa ferramenta para a avaliação das capacidades em idosos. Objetivo: Verificar se o smartphone é uma ferramenta de avaliação do ângulo de dorsiflexão ativa da tibiotársica (Dors. TT) e em diferentes parâmetros relacionados com a marcha. ; Métodos: Estudo transversal correlacional, com amostra composta por 27 indivíduos com mais de 60 anos. Procedeu-se à recolha de dados através de um sistema de análise cinemática em 3D com conexão a uma plataforma de forças e de uma aplicação para Smartphone (Fraunhofer®, Porto, Portugal), de forma a verificar a funcionalidade desta última. As variáveis medidas foram a Dors. TT; e todas a variáveis relacionadas com a marcha. Resultados: A dors. TT apresentou uma correlação forte positiva (rs=0,8; p<0,001) entre os dados dos dois instrumentos, assim como no balanço pélvico (rp=0,8; p<0,001), na velocidade na marcha (rp=0,7; p<0,001) e no nº de passos posteriores (rs=0,8; p<0,001). Observou-se uma correlação moderada positiva na duração do passo direito, na duração do passo, na duração da passada, na cadência, no comprimento do passo esq., no comprimento do passo e no deslocamento lateral da pélvis (rp=0,6; p≤0.008). Na percentagem da fase de apoio (%FA) (rs =-0.6; p= 0.007) e na medição da cadência lateral (rs =-0.4; p= 0.042) observou-se uma correlação moderada negativa e na cad. post. (rs=-0,7; p<0,001) uma correlação forte negativa. Conclusão: A aplicação para Smartphone parece ser uma ferramenta útil para avaliar corretamente o ângulo de dorsiflexão da tibiotársica, a contagem do número de passos no sentido posterior, o balanço pélvico e a velocidade. Contudo, necessita ser reajustada para as outras variáveis.

Análise da capacidade vital e da máxima capacidade de insuflação: relação com a função bulbar nos doentes com Esclerose Lateral Amiotrófica

Introdução: A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é considerada uma das doenças neuromusculares (DNM) com características mais limitantes e fatais, sendo caracterizada por fraqueza muscular progressiva. Objectivo: Analisar a evolução da Capacidade Vital e da Máxima Capacidade Inspiratória em doentes com ELA e a sua relação causal com a função bulbar. Procedimentos: A partir de uma população alvo de 203 pacientes com ELA, foram incluídos no estudo aqueles que tinham entre 2 a 4 testes de função respiratória considerados válidos (CV <2000ml) perfazendo um total de 22 indivíduos. As medidas CV e MCI foram analisadas. Resultados: A CV diminuiu ao longo do tempo (media±desvio padrão no 1ºmomento de avaliação =1779,5±692,3; media±desvio padrão no 4ºmomento de avaliação =1108,6±475,7). O comportamento da MCI foi mais estável ao longo dos 4 momentos de avaliação. Avaliou-se a correlação entre as duas variáveis, destacando-se a relação existente entre as duas nos doentes bulbares (coeficiente = 1). Quando avaliada a diferença entre a CV e a MCI, verificamos que o nível de significância no grupo (n=22) aumentou ao longo do tempo. Ao comparamos esta diferença por subgrupos, registou-se uma diferença significativa apenas nos doentes bulbares (1ºmomento – p=0,008 e último momento de avaliação – p 0). Conclusão: Nos doentes com disfunção bulbar a CV diminui ao longo do tempo. A relação entre MCI e CV é um bom factor preditivo da evolução e prognóstico da doença e de diagnóstico do envolvimento da musculatura bulbar.

Aspectos moleculares da neurodegeneração na esclerose lateral amiotrófica

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina

Descending pain modulation in a Kaolin-induced hydrocephalus rat model

Pain transmission at the spinal cord is modulated by descending actions that arise from supraspinal areas which collectively form the endogenous pain control system. Two key areas involved of the endogenous pain control system have a circunventricular location, namely the periaqueductal grey (PAG) and the locus coeruleus (LC). The PAG plays a crucial role in descending pain modulation as it conveys the input from higher brain centers to the spinal cord. As to the LC, it is involved in descending pain inhibition by direct noradrenergic projections to the spinal cord. In the context of neurological defects, several diseases may affect the structure and function of the brain. Hydrocephalus is a congenital or acquired disease characterized by an enlargement of the ventricles which leads to a distortion of the adjacent tissues, including the PAG and LC. Usually, patients suffering from hydrocephalus present dysfunctions in learning and memory and also motor deficits. It remains to be evaluated if lesions of the periventricular brain areas involved in pain control during hydrocephalus may affect descending pain control and, herein, affect pain responses. The studies included in the present thesis used an experimental model of hydrocephalus (the rat injected in the cisterna magna with kaolin) to study descending modulation of pain, focusing on the two circumventricular regions referred above (the PAG and the LC). In order to evaluate the effects of kaolin injection into the cisterna magna, we measured the degree of ventricular dilatation in sections encompassing the PAG by standard cytoarquitectonic stanings (thionin staining). For the LC, immunodetection of the noradrenaline-synthetizing enzyme tyrosine hydroxylase (TH) was performed, due to the noradrenergic nature of the LC neurons. In general, rats with kaolin-induced hydrocephalus presented a higher dilatation of the 4th ventricle, along with a tendency to a higher area of the PAG. Due to the validated role of detection the c-fos protooncogene as a marker of neuronal activation, we also studied neuronal activation in the several subnuclei which compose the PAG, namely the dorsomedial, dorsolateral, lateral and ventrolateral (VLPAG) parts. A decrease in the numbers of neurons immunoreactive for Fos protein (the product of activation of the c-fos protooncogene) was detected in rats injected with kaolin, whereas the remaining PAG subnuclei did not present changes in Fos-immunoreactive nuclei. Increases in the levels of TH in the LC, namely at the rostral parts of the nucleus, were detected in hydrocephalic animals. The following pain-related parameters were measured, namely 1) pain behavioural responses in a validated pain inflammatory test (the formalin test) and 2) the nociceptive activation of spinal cord neurons. A decrease in behavioral responses was detected in rats with kaolin-induced hydrocephalus was detected, namely in the second phase of the test (inflammatory phase). This is the phase of the formalin test in which the motor behaviour is less important, which is important since a semi-quantitative analysis of the motor performance of rats injected with kaolin indicates that these animals may present some motor impairments. Collectively, the results of the behavioral studies indicate that rats with kaolin-induced hydrocephalus exhibit hypoalgesia. A decrease in Fos expression was detected at the superficial dorsal layers of the spinal cord in rats with kaolin-induced hydrocephalus, further indicating that hydrocephalus decreases nociceptive responses. It remains to be ascertained if this is due to alterations in the PAG and LC in the rats with kaolin-induced hydrocephalus, which may affect descending pain modulation. It remains to be evaluated what are the mechanisms underlying the increased pain inhibition at the spinal dorsal horn in the hydrocephalus rats. Regarding the VLPAG, the decrease in neuronal activity may impair descending modulation. Since the LC has higher levels of TH in rats with kaolininduced hydrocephalus, which also appears to increase the noradrenergic innervation in the spinal dorsal horn, it is possible that an increase in the release of noradrenaline at the spinal cord accounts for pain inhibition. Our studies also determine the need to study in detail patients with hydrocephalus namely in what concerns their thresholds to pain and to perform imaging studies focused on the structure and function of pain control areas in the brain.

Enfarte Agudo do Miocárdio na Criança

A retrospective study was made of 6 children, with nonsurgical-related acute myocardial infarction (AMI), between January 1987 and December 1994. The ratio for gender was 1 and mean age at AMI was 49 days, 4 cases being associated with congenital heart disease (Fallot's tetralogy, truncus arteriosus and DiGeorge syndrome, one case each, and anomalous origin of left coronary artery, 2 cases). Kawasaki disease and coronary embolisation from thrombosis of the renal vein occurred in the other 2 cases respectively. All developed congestive cardiac failure and cardiomegaly. In the ECG pathologic q waves with more than 35 msec occurred in all, and QT prolongation occurred in 3. Five children (83%) all with AMI in the anterior and lateral wall of the left ventricle died, death being related with cardiac mechanical failure and not with arrhythmias.

Dermoid Tumor of the Lateral Wall of the Cavernous Sinus

BACKGROUND: Congenital intracranial dermoid tumors are very rare. The location of these dermoid lesions in the cavernous sinus and the complexity of the operative procedure for these lesions have been noted by several authors. Dermoid tumors originating in the cavernous sinus are usually interdural, and thus blurred vision is an uncommon presentation. CASE DESCRIPTION: Herein we report the first incidental case of a cavernous sinus dermoid cyst in a 21-year-old woman. CONCLUSIONS: A literature review was done and the possible treatments and approaches for this lesion are discussed. We consider that surgical treatment is indicated in most incidental cavernous sinus dermoid lesions due to the possible symptoms related to compression or rupture leading to chemical meningitis.

The role of microRNAs in amyotrophic lateral sclerosis

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina

Estudo comparativo do conceito de Mulligan e a aplicação de kinesio taping na epicondilite lateral

Introdução: A epicondilite lateral (EL) é uma das lesões mais comuns que afeta o membro superior, caracterizada pela dor lateral do cotovelo. Na literatura são descritas diferentes opções de tratamento para a EL mas sem existir consenso sobre a estratégia de intervenção com maior eficácia. A mobilização com movimento (MWM) e aplicação de kinesio taping (KT) tem apresentado bons resultados na melhoria da dor e funcionalidade e no aumento de força de preensão. No entanto, não existe estudos a comparar a efectividade das duas técnicas. Objetivo(s): Analisar e comparar os efeitos da técnica mobilização com movimento (MWM) em relação à aplicação de kinesio taping (KT), na dor, na força de preensão e na funcionalidade em indivíduos com EL. Métodos: Foram incluídos 39 participantes com EL, divididos em três grupos, um grupo de controlo (GC) e dois grupos experimentais, sendo um grupo submetido a uma das técnicas do conceito de Mulligan (GEM) e um grupo submetido a uma aplicação de KT (GEKT). Foram avaliadas a intensidade da dor através da Escala Visual Analógica (EVA), a força de preensão isométrica através de um dinamómetro digital e a funcionalidade através do questionário Patient-Rated Tennis Elbow Evaluation (PRTEE). Resultados: Observaram-se diferenças significativas entre o momento inicial e o momento final de intervenção em todos os grupos em estudo (p≤0,018). Ao analisar a EVA, a força de preensão e o questionário PRTEE, os grupos experimentais obtiveram melhores resultados relativamente ao GC (p<0,001). Comparando os dois grupos experimentais, o GEM apresentou melhores resultados na dor (p=0,012) e na funcionalidade (p=0,001). Conclusão: Ambas as técnicas estudadas promovem melhorias na sintomatologia em indivíduos com EL. Contudo, os resultados sugerem que a aplicação da técnica de Mulligan produz um maior efeito na diminuição da dor e no aumento da funcionalidade, comparativamente à aplicação de KT.

Efetividade dos Exercícios Excêntricos na Tendinopatia Lateral do Cotovelo – Estudo de Caso

A TLC é uma das lesões mais comuns do membro superior e geralmente é descrita como uma síndrome de dor na região lateral do cotovelo. As principais queixas dos pacientes com TLC são a dor e a limitação funcional. Os EE têm mostrado imensos benefícios nas tendinopatias. Objetivo: Avaliar a efetividade de um protocolo de EE no tratamento de uma paciente com TLC. Métodos: Estudo de caso clínico de uma paciente de 57 anos de idade, com diagnóstico de ―epicondilite lateral‖, confirmado por ecografia às partes moles. O tratamento centrou-se num protocolo de EE realizado ao longo de 8 semanas. Foram analisados os dados relativos à dor (EN), à força de preensão sem dor (dinamómetro), e funcionalidade (DASH). Resultados: No final de duas semanas de tratamento não se verificaram alterações ao nível da dor, e verificaram-se alterações ligeiras na força de preensão sem dor e funcionalidade. A partir da terceira semana houve um declínio gradual da dor, aumento da força de preensão e funcionalidade. Conclusão: Os resultados obtidos neste estudo sugerem que o protocolo de EE foi efetivo no tratamento de uma paciente com TLC.

A agregação proteica em processos neurodegenerativos: mecanismos de agregação da SOD1 no contexto da esclerose lateral amiotrófica

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Biotecnologia