Imaging findings in fetal diaphragmatic abnormalities.

Imaging plays a key role in the detection of a diaphragmatic pathology in utero. US is the screening method, but MRI is increasingly performed. Congenital diaphragmatic hernia is by far the most often diagnosed diaphragmatic pathology, but unilateral or bilateral eventration or paralysis can also be identified. Extralobar pulmonary sequestration can be located in the diaphragm and, exceptionally, diaphragmatic tumors or secondary infiltration of the diaphragm from tumors originating from an adjacent organ have been observed in utero. Congenital abnormalities of the diaphragm impair normal lung development. Prenatal imaging provides a detailed anatomical evaluation of the fetus and allows volumetric lung measurements. The comparison of these data with those from normal fetuses at the same gestational age provides information about the severity of pulmonary hypoplasia and improves predictions about the fetus's outcome. This information can help doctors and families to make decisions about management during pregnancy and after birth. We describe a wide spectrum of congenital pathologies of the diaphragm and analyze their embryological basis. Moreover, we describe their prenatal imaging findings with emphasis on MR studies, discuss their differential diagnosis and evaluate the limits of imaging methods in predicting postnatal outcome.

Correlação entre os achados ultra-sonográficos e de ressonância magnética no teratoma sacrococcígeo fetal

OBJETIVO: Correlacionar os achados ultra-sonográficos e de ressonância magnética no teratoma sacrococcígeo fetal. MATERIAIS E MÉTODOS: Três pacientes com idade gestacional entre 30 e 35 semanas, com diagnóstico ultra-sonográfico suspeito de teratoma sacrococcígeo fetal, foram submetidas a ressonância magnética e, posteriormente, a ultra-sonografia para correlação dos achados. Tanto na ressonância magnética quanto na ultra-sonografia foram avaliadas as dimensões, a localização, a extensão e os conteúdos dos tumores. RESULTADOS: A ultra-sonografia e a ressonância magnética obtiveram resultados semelhantes em relação à localização, ao tamanho e ao conteúdo dos tumores. Todas as lesões localizavam-se na região sacrococcígea, com dimensões médias de 6,0 cm x 9,0 cm. Quanto ao conteúdo dos tumores, um dos casos era completamente cístico e dois eram sólidos e císticos. A extensão exata das lesões foi mais bem avaliada pela ressonância magnética do que pela ultra-sonografia, mostrando de forma adequada o acometimento pélvico nos três casos. CONCLUSÃO: A ressonância magnética fetal é capaz de complementar os achados ultra-sonográficos do teratoma sacrococcígeo fetal, uma vez que determina com melhor precisão o conteúdo e a extensão do tumor, auxiliando na conduta terapêutica e aumentando as chances de cura desses fetos.

Intervalos de referência do pico de velocidade sistólica da artéria cerebral média fetal na população brasileira

OBJETIVO: Determinar uma curva de referência baseada em múltiplos da mediana para o pico de velocidade sistólica da artéria cerebral média fetal. MATERIAIS E MÉTODOS: Realizou-se estudo de corte transversal com 143 gestantes normais entre 23 e 35 semanas. Realizou-se varredura bidimensional em corte axial do crânio fetal, incluindo os tálamos e o septo pelúcido, e em seguida acionou-se o modo color Doppler, visualizando-se a artéria cerebral média. O Doppler pulsátil foi disposto próximo à origem deste vaso, utilizando-se ângulo de insonação de menos de 20°. Para avaliar a correlação do pico de velocidade sistólica da artéria cerebral média com a idade gestacional, utilizou-se o coeficiente de correlação de Person (r). Por meio de modelos de regressão, construiu-se uma tabela de múltiplos da mediana para o pico de velocidade sistólica da artéria cerebral média em cada idade gestacional avaliada, e adicionalmente determinaram-se valores de referência para essa variável. RESULTADOS: Observou-se forte correlação entre o pico de velocidade sistólica da artéria cerebral média e a idade gestacional (r = 0,70; p = 0,001). Determinaram-se valores do pico de velocidade sistólica da artéria cerebral média para os seguintes múltiplos da mediana: 1,0; 1,29; 1,5; 1,55. Determinaram-se os percentis 2,5 e 97,5 para o pico de velocidade sistólica da artéria cerebral média, variando de 24,33 cm²/s a 78,36 cm²/s. CONCLUSÃO: Um nomograma do pico de velocidade sistólica da artéria cerebral média fetal foi determinado.

Diagnóstico pré-natal de rabdomioma cardíaco fetal pela ultrassonografia: relato de caso

Os tumores cardíacos constituem condição rara, com incidência entre 0,17 e 28/10.000 na população geral. Os rabdomiomas são os tumores mais frequentes no período pré-natal. Este trabalho tem como objetivo relatar o caso de um feto com 31 semanas de gestação que apresentava tumoração intracardíaca de grandes dimensões, com graves repercussões clínicas.

Efficient total variation algorithm for fetal MRI reconstruction

Fetal MRI reconstruction aims at finding a high-resolution image given a small set of low-resolution images. It is usually modeled as an inverse problem where the regularization term plays a central role in the reconstruction quality. Literature has considered several regularization terms s.a. Dirichlet/Laplacian energy [1], Total Variation (TV)based energies [2,3] and more recently non-local means [4]. Although TV energies are quite attractive because of their ability in edge preservation, standard explicit steepest gradient techniques have been applied to optimize fetal-based TV energies. The main contribution of this work lies in the introduction of a well-posed TV algorithm from the point of view of convex optimization. Specifically, our proposed TV optimization algorithm for fetal reconstruction is optimal w.r.t. the asymptotic and iterative convergence speeds O(1/n(2)) and O(1/root epsilon), while existing techniques are in O(1/n) and O(1/epsilon). We apply our algorithm to (1) clinical newborn data, considered as ground truth, and (2) clinical fetal acquisitions. Our algorithm compares favorably with the literature in terms of speed and accuracy.

Análise da reprodutibilidade do Doppler de amplitude tridimensional na avaliação da circulação do cérebro fetal

OBJETIVO: Avaliar a reprodutibilidade intra e interobservador do Doppler de amplitude tridimensional (3D power Doppler) na avaliação do fluxo sanguíneo cerebral do território da artéria cerebral média. MATERIAIS E MÉTODOS: Foi realizado estudo transversal com 20 gestantes normais entre 26 e 34 semanas. O território da artéria cerebral média mais próximo ao transdutor foi selecionado e o volume foi calculado utilizando-se o método Virtual Organ Computer-aided AnaLysis. Posteriormente, obtiveram-se os índices do 3D power Doppler: índice de vascularização (VI), índice de fluxo (FI) e índice de vascularização-fluxo (VFI). Utilizaram-se, para os cálculos, o coeficiente de correlação intraclasse (CCI) e gráficos de Bland-Altman. RESULTADOS: Foi observada boa concordância intra e interobservador, com CCI > 0,90 para todos os índices do 3D power Doppler: VI [CCI = 0,992 (IC 95%: 0,981-0,997)], FI [CCI = 0,999 (IC 95%: 0,998-0,999)], VFI [CCI = 0,995 (IC 95%: 0,987-0,998)]. Reprodutibilidade interobservador: VI [CCI = 0,988 (IC 95%: 0,970-0,995)], FI [CCI = 0,999 (IC 95%: 0,997-1,000)], VFI [CCI = 0,994 (IC 95%: 0,994-0,998)]. CONCLUSÃO: O 3D power Doppler mostrou-se um método prático, fácil e com boa reprodutibilidade intra e interobservador, com o IF evidenciando a melhor concordância intra e interobservador

Automatic Brain Extraction in Fetal MRI using Multi-Atlas-based Segmentation

In fetal brain MRI, most of the high-resolution reconstruction algorithms rely on brain segmentation as a preprocessing step. Manual brain segmentation is however highly time-consuming and therefore not a realistic solution. In this work, we assess on a large dataset the performance of Multiple Atlas Fusion (MAF) strategies to automatically address this problem. Firstly, we show that MAF significantly increase the accuracy of brain segmentation as regards single-atlas strategy. Secondly, we show that MAF compares favorably with the most recent approach (Dice above 0.90). Finally, we show that MAF could in turn provide an enhancement in terms of reconstruction quality.

Intervalos de referência para o volume da cisterna magna fetal por meio do método bidimensional usando o modo multiplanar da ultrassonografia tridimensional

Objetivo:Determinar intervalos de referência para o volume da cisterna magna fetal por meio do método bidimensional (2D) usando o modo multiplanar da ultrassonografia tridimensional.Materiais e Métodos:Estudo de corte transversal com 224 gestantes normais entre a 17ª e 29ª semanas. O volume foi obtido automaticamente pela multiplicação dos três maiores eixos nos planos axial e sagital pela constante 0,52. Regressão polinomial foi realizada para obter correlação entre o volume 2D da cisterna magna e a idade gestacional, sendo os ajustes realizados pelo coeficiente de determinação (R2). Confiabilidade e concordância foram obtidas pelo coeficiente de correlação intraclasse (CCI) e limites de concordância.Resultados:A média do volume da cisterna magna 2D variou de 0,71 ± 0,19 cm3 para 4,18 ± 0,75 cm3 entre a 17ª e 29ª semanas, respectivamente. Observou-se boa correlação do volume da cisterna magna fetal 2D e a idade gestacional (R2 = 0,67). Observou-se excelente confiabilidade e concordância intraobservador com CCI = 0,89 e limites de concordância 95% (-52,0; 51,8), respectivamente. Observou-se baixa confiabilidade e concordância interobservador com CCI = 0,64 e limites de concordância 95% (-110,1; 84,6), respectivamente.Conclusão:Intervalos de referência para o volume 2D da cisterna magna fetal usando o modo multiplanar da ultrassonografia tridimensional foram determinados e apresentaram excelente confiabilidade e concordância intraobservador.

Using computational fluid dynamics to predict head losses in the auxiliary elements of a microirrigation sand filter

It is often assumed that total head losses in a sand filter are solely due to the filtration media and that there are analytical solutions, such as the Ergun equation, to compute them. However, total head losses are also due to auxiliary elements (inlet and outlet pipes and filter nozzles), which produce undesirable head losses because they increase energy requirements without contributing to the filtration process. In this study, ANSYS Fluent version 6.3, a commercial computational fluid dynamics (CFD) software program, was used to compute head losses in different parts of a sand filter. Six different numerical filter models of varying complexities were used to understand the hydraulic behavior of the several filter elements and their importance in total head losses. The simulation results show that 84.6% of these were caused by the sand bed and 15.4% were due to auxiliary elements (4.4% in the outlet and inlet pipes, and 11.0% in the perforated plate and nozzles). Simulation results with different models show the important role of the nozzles in the hydraulic behavior of the sand filter. The relationship between the passing area through the nozzles and the passing area through the perforated plate is an important design parameter for the reduction of total head losses. A reduced relationship caused by nozzle clogging would disproportionately increase the total head losses in the sand filter

Enhancing actions of peptides derived from the γ-chain of fetal human hemoglobin on the immunostimulant activities of monophosphoryl lipid A.

Hemoglobin and its structures have been described since the 1990s to enhance a variety of biological activities of endotoxins (LPS) in a dose-dependent manner. To investigate the interaction processes in more detail, the system was extended by studying the interactions of newly designed peptides from the γ-chain of human hemoglobin with the adjuvant monophosphoryl lipid A (MPLA), a partial structure of lipid A lacking its 1-phosphate. It was found that some selected Hbg peptides, in particular two synthetic substructures designated Hbg32 and Hbg35, considerably increased the bioactivity of MPLA, which alone was only a weak activator of immune cells. These findings hold true for human mononuclar cells, monocytes and T lymphocytes. To understand the mechanisms of action in more detail, biophysical techniques were applied. These showed a peptide-induced change of the MPLA aggregate structure from multilamellar into a non-lamellar, probably inverted, cubic structure. Concomitantly, the peptides incorporated into the tightly packed MPLA aggregates into smaller units down to monomers. The fragmentation of the aggregates was an endothermic process, differing from a complex formation but rather typical for a catalytic reaction.