Automated detection and classification of brain injury lesions on structural magnetic resonance imaging

El daño cerebral adquirido (DCA) es un problema social y sanitario grave, de magnitud creciente y de una gran complejidad diagnóstica y terapéutica. Su elevada incidencia, junto con el aumento de la supervivencia de los pacientes, una vez superada la fase aguda, lo convierten también en un problema de alta prevalencia. En concreto, según la Organización Mundial de la Salud (OMS) el DCA estará entre las 10 causas más comunes de discapacidad en el año 2020. La neurorrehabilitación permite mejorar el déficit tanto cognitivo como funcional y aumentar la autonomía de las personas con DCA. Con la incorporación de nuevas soluciones tecnológicas al proceso de neurorrehabilitación se pretende alcanzar un nuevo paradigma donde se puedan diseñar tratamientos que sean intensivos, personalizados, monitorizados y basados en la evidencia. Ya que son estas cuatro características las que aseguran que los tratamientos son eficaces. A diferencia de la mayor parte de las disciplinas médicas, no existen asociaciones de síntomas y signos de la alteración cognitiva que faciliten la orientación terapéutica. Actualmente, los tratamientos de neurorrehabilitación se diseñan en base a los resultados obtenidos en una batería de evaluación neuropsicológica que evalúa el nivel de afectación de cada una de las funciones cognitivas (memoria, atención, funciones ejecutivas, etc.). La línea de investigación en la que se enmarca este trabajo de investigación pretende diseñar y desarrollar un perfil cognitivo basado no sólo en el resultado obtenido en esa batería de test, sino también en información teórica que engloba tanto estructuras anatómicas como relaciones funcionales e información anatómica obtenida de los estudios de imagen. De esta forma, el perfil cognitivo utilizado para diseñar los tratamientos integra información personalizada y basada en la evidencia. Las técnicas de neuroimagen representan una herramienta fundamental en la identificación de lesiones para la generación de estos perfiles cognitivos. La aproximación clásica utilizada en la identificación de lesiones consiste en delinear manualmente regiones anatómicas cerebrales. Esta aproximación presenta diversos problemas relacionados con inconsistencias de criterio entre distintos clínicos, reproducibilidad y tiempo. Por tanto, la automatización de este procedimiento es fundamental para asegurar una extracción objetiva de información. La delineación automática de regiones anatómicas se realiza mediante el registro tanto contra atlas como contra otros estudios de imagen de distintos sujetos. Sin embargo, los cambios patológicos asociados al DCA están siempre asociados a anormalidades de intensidad y/o cambios en la localización de las estructuras. Este hecho provoca que los algoritmos de registro tradicionales basados en intensidad no funcionen correctamente y requieran la intervención del clínico para seleccionar ciertos puntos (que en esta tesis hemos denominado puntos singulares). Además estos algoritmos tampoco permiten que se produzcan deformaciones grandes deslocalizadas. Hecho que también puede ocurrir ante la presencia de lesiones provocadas por un accidente cerebrovascular (ACV) o un traumatismo craneoencefálico (TCE). Esta tesis se centra en el diseño, desarrollo e implementación de una metodología para la detección automática de estructuras lesionadas que integra algoritmos cuyo objetivo principal es generar resultados que puedan ser reproducibles y objetivos. Esta metodología se divide en cuatro etapas: pre-procesado, identificación de puntos singulares, registro y detección de lesiones. Los trabajos y resultados alcanzados en esta tesis son los siguientes: Pre-procesado. En esta primera etapa el objetivo es homogeneizar todos los datos de entrada con el objetivo de poder extraer conclusiones válidas de los resultados obtenidos. Esta etapa, por tanto, tiene un gran impacto en los resultados finales. Se compone de tres operaciones: eliminación del cráneo, normalización en intensidad y normalización espacial. Identificación de puntos singulares. El objetivo de esta etapa es automatizar la identificación de puntos anatómicos (puntos singulares). Esta etapa equivale a la identificación manual de puntos anatómicos por parte del clínico, permitiendo: identificar un mayor número de puntos lo que se traduce en mayor información; eliminar el factor asociado a la variabilidad inter-sujeto, por tanto, los resultados son reproducibles y objetivos; y elimina el tiempo invertido en el marcado manual de puntos. Este trabajo de investigación propone un algoritmo de identificación de puntos singulares (descriptor) basado en una solución multi-detector y que contiene información multi-paramétrica: espacial y asociada a la intensidad. Este algoritmo ha sido contrastado con otros algoritmos similares encontrados en el estado del arte. Registro. En esta etapa se pretenden poner en concordancia espacial dos estudios de imagen de sujetos/pacientes distintos. El algoritmo propuesto en este trabajo de investigación está basado en descriptores y su principal objetivo es el cálculo de un campo vectorial que permita introducir deformaciones deslocalizadas en la imagen (en distintas regiones de la imagen) y tan grandes como indique el vector de deformación asociado. El algoritmo propuesto ha sido comparado con otros algoritmos de registro utilizados en aplicaciones de neuroimagen que se utilizan con estudios de sujetos control. Los resultados obtenidos son prometedores y representan un nuevo contexto para la identificación automática de estructuras. Identificación de lesiones. En esta última etapa se identifican aquellas estructuras cuyas características asociadas a la localización espacial y al área o volumen han sido modificadas con respecto a una situación de normalidad. Para ello se realiza un estudio estadístico del atlas que se vaya a utilizar y se establecen los parámetros estadísticos de normalidad asociados a la localización y al área. En función de las estructuras delineadas en el atlas, se podrán identificar más o menos estructuras anatómicas, siendo nuestra metodología independiente del atlas seleccionado. En general, esta tesis doctoral corrobora las hipótesis de investigación postuladas relativas a la identificación automática de lesiones utilizando estudios de imagen médica estructural, concretamente estudios de resonancia magnética. Basándose en estos cimientos, se han abrir nuevos campos de investigación que contribuyan a la mejora en la detección de lesiones. ABSTRACT Brain injury constitutes a serious social and health problem of increasing magnitude and of great diagnostic and therapeutic complexity. Its high incidence and survival rate, after the initial critical phases, makes it a prevalent problem that needs to be addressed. In particular, according to the World Health Organization (WHO), brain injury will be among the 10 most common causes of disability by 2020. Neurorehabilitation improves both cognitive and functional deficits and increases the autonomy of brain injury patients. The incorporation of new technologies to the neurorehabilitation tries to reach a new paradigm focused on designing intensive, personalized, monitored and evidence-based treatments. Since these four characteristics ensure the effectivity of treatments. Contrary to most medical disciplines, it is not possible to link symptoms and cognitive disorder syndromes, to assist the therapist. Currently, neurorehabilitation treatments are planned considering the results obtained from a neuropsychological assessment battery, which evaluates the functional impairment of each cognitive function (memory, attention, executive functions, etc.). The research line, on which this PhD falls under, aims to design and develop a cognitive profile based not only on the results obtained in the assessment battery, but also on theoretical information that includes both anatomical structures and functional relationships and anatomical information obtained from medical imaging studies, such as magnetic resonance. Therefore, the cognitive profile used to design these treatments integrates information personalized and evidence-based. Neuroimaging techniques represent an essential tool to identify lesions and generate this type of cognitive dysfunctional profiles. Manual delineation of brain anatomical regions is the classical approach to identify brain anatomical regions. Manual approaches present several problems related to inconsistencies across different clinicians, time and repeatability. Automated delineation is done by registering brains to one another or to a template. However, when imaging studies contain lesions, there are several intensity abnormalities and location alterations that reduce the performance of most of the registration algorithms based on intensity parameters. Thus, specialists may have to manually interact with imaging studies to select landmarks (called singular points in this PhD) or identify regions of interest. These two solutions have the same inconvenient than manual approaches, mentioned before. Moreover, these registration algorithms do not allow large and distributed deformations. This type of deformations may also appear when a stroke or a traumatic brain injury (TBI) occur. This PhD is focused on the design, development and implementation of a new methodology to automatically identify lesions in anatomical structures. This methodology integrates algorithms whose main objective is to generate objective and reproducible results. It is divided into four stages: pre-processing, singular points identification, registration and lesion detection. Pre-processing stage. In this first stage, the aim is to standardize all input data in order to be able to draw valid conclusions from the results. Therefore, this stage has a direct impact on the final results. It consists of three steps: skull-stripping, spatial and intensity normalization. Singular points identification. This stage aims to automatize the identification of anatomical points (singular points). It involves the manual identification of anatomical points by the clinician. This automatic identification allows to identify a greater number of points which results in more information; to remove the factor associated to inter-subject variability and thus, the results are reproducible and objective; and to eliminate the time spent on manual marking. This PhD proposed an algorithm to automatically identify singular points (descriptor) based on a multi-detector approach. This algorithm contains multi-parametric (spatial and intensity) information. This algorithm has been compared with other similar algorithms found on the state of the art. Registration. The goal of this stage is to put in spatial correspondence two imaging studies of different subjects/patients. The algorithm proposed in this PhD is based on descriptors. Its main objective is to compute a vector field to introduce distributed deformations (changes in different imaging regions), as large as the deformation vector indicates. The proposed algorithm has been compared with other registration algorithms used on different neuroimaging applications which are used with control subjects. The obtained results are promising and they represent a new context for the automatic identification of anatomical structures. Lesion identification. This final stage aims to identify those anatomical structures whose characteristics associated to spatial location and area or volume has been modified with respect to a normal state. A statistical study of the atlas to be used is performed to establish which are the statistical parameters associated to the normal state. The anatomical structures that may be identified depend on the selected anatomical structures identified on the atlas. The proposed methodology is independent from the selected atlas. Overall, this PhD corroborates the investigated research hypotheses regarding the automatic identification of lesions based on structural medical imaging studies (resonance magnetic studies). Based on these foundations, new research fields to improve the automatic identification of lesions in brain injury can be proposed.

Estudo cefalométrico-radiográfico individualizado do posicionamento da maxila em indivíduos com oclusão normal

O posicionamento da maxila no esqueleto craniofacial tem sido motivo de investigação por diversos autores ao longo do tempo. Traduzindo suas idéias por meio de medidas lineares ou angulares, tais autores definiram o que consideraram como a posição ideal , normal , ou aceitável da maxila, relacionando-a, na maioria das vezes, com a base do crânio. A partir da avaliação de indivíduos com oclusão considerada normal e com bom equilíbrio facial, eram calculados valores médios e desvios-padrão de determinadas medidas, os quais eram tomados como parâmetros para avaliações cefalométricas de pacientes distintos. Diante das divergências de opiniões encontradas na literatura, a proposta do presente estudo foi avaliar o posicionamento da maxila nos sentidos vertical, ântero-posterior e a sua inclinação, numa amostra de 94 indivíduos com oclusão normal. Foram determinadas correlações entre medidas do próprio indivíduo: OPI-N com OPI-ENA e N-ENA com ENA-ENP. A partir dos fortes índices de correlação encontrados, concluiu-se que a medida OPI-N pode ser tomada como referência para determinação de OPI-ENA, da mesma forma que ENA-ENP pode ser considerada para determinação de N-ENA, definindo respectivamente a posição da maxila nos sentidos sagital e vertical. A inclinação da maxila, representada aqui pelo ângulo OPI.ENA.ENP, teve valor médio estatisticamente próximo a 0o (zero), indicando forte tendência do prolongamento posterior do plano palatino (ENA-ENP) tangenciar a base posterior do crânio (ponto OPI), o que se revela uma importante característica de indivíduos com oclusão normal.

Estudo cefalométrico-radiográfico individualizado do posicionamento da maxila em indivíduos com oclusão normal

O posicionamento da maxila no esqueleto craniofacial tem sido motivo de investigação por diversos autores ao longo do tempo. Traduzindo suas idéias por meio de medidas lineares ou angulares, tais autores definiram o que consideraram como a posição ideal , normal , ou aceitável da maxila, relacionando-a, na maioria das vezes, com a base do crânio. A partir da avaliação de indivíduos com oclusão considerada normal e com bom equilíbrio facial, eram calculados valores médios e desvios-padrão de determinadas medidas, os quais eram tomados como parâmetros para avaliações cefalométricas de pacientes distintos. Diante das divergências de opiniões encontradas na literatura, a proposta do presente estudo foi avaliar o posicionamento da maxila nos sentidos vertical, ântero-posterior e a sua inclinação, numa amostra de 94 indivíduos com oclusão normal. Foram determinadas correlações entre medidas do próprio indivíduo: OPI-N com OPI-ENA e N-ENA com ENA-ENP. A partir dos fortes índices de correlação encontrados, concluiu-se que a medida OPI-N pode ser tomada como referência para determinação de OPI-ENA, da mesma forma que ENA-ENP pode ser considerada para determinação de N-ENA, definindo respectivamente a posição da maxila nos sentidos sagital e vertical. A inclinação da maxila, representada aqui pelo ângulo OPI.ENA.ENP, teve valor médio estatisticamente próximo a 0o (zero), indicando forte tendência do prolongamento posterior do plano palatino (ENA-ENP) tangenciar a base posterior do crânio (ponto OPI), o que se revela uma importante característica de indivíduos com oclusão normal.

Complete mitochondrial genome suggests diapsid affinities of turtles

Despite more than a century of debate, the evolutionary position of turtles (Testudines) relative to other amniotes (reptiles, birds, and mammals) remains uncertain. One of the major impediments to resolving this important evolutionary problem is the highly distinctive and enigmatic morphology of turtles that led to their traditional placement apart from diapsid reptiles as sole descendants of presumably primitive anapsid reptiles. To address this question, the complete (16,787-bp) mitochondrial genome sequence of the African side-necked turtle (Pelomedusa subrufa) was determined. This molecule contains several unusual features: a (TA)n microsatellite in the control region, the absence of an origin of replication for the light strand in the WANCY region of five tRNA genes, an unusually long noncoding region separating the ND5 and ND6 genes, an overlap between ATPase 6 and COIII genes, and the existence of extra nucleotides in ND3 and ND4L putative ORFs. Phylogenetic analyses of the complete mitochondrial genome sequences supported the placement of turtles as the sister group of an alligator and chicken (Archosauria) clade. This result clearly rejects the Haematothermia hypothesis (a sister-group relationship between mammals and birds), as well as rejecting the placement of turtles as the most basal living amniotes. Moreover, evidence from both complete mitochondrial rRNA genes supports a sister-group relationship of turtles to Archosauria to the exclusion of Lepidosauria (tuatara, snakes, and lizards). These results challenge the classic view of turtles as the only survivors of primary anapsid reptiles and imply that turtles might have secondarily lost their skull fenestration.

Diverse roles of the tumor necrosis factor family member TRANCE in skeletal physiology revealed by TRANCE deficiency and partial rescue by a lymphocyte-expressed TRANCE transgene

Tumor necrosis factor-related, activation-induced cytokine (TRANCE), a tumor necrosis factor family member, mediates survival of dendritic cells in the immune system and is required for osteoclast differentiation and activation in the skeleton. We report the skeletal phenotype of TRANCE-deficient mice and its rescue by the TRANCE transgene specifically expressed in lymphocytes. TRANCE-deficient mice showed severe osteopetrosis, with no osteoclasts, marrow spaces, or tooth eruption, and exhibited profound growth retardation at several skeletal sites, including the limbs, skull, and vertebrae. These mice had marked chondrodysplasia, with thick, irregular growth plates and a relative increase in hypertrophic chondrocytes. Transgenic overexpression of TRANCE in lymphocytes of TRANCE-deficient mice rescued osteoclast development in two locations in growing long bones: excavation of marrow cavities permitting hematopoiesis in the marrow spaces, and remodeling of osteopetrotic woven bone in the shafts of long bones into histologically normal lamellar bone. However, osteoclasts in these mice failed to appear at the chondroosseous junction and the metaphyseal periosteum of long bones, nor were they present in tooth eruption pathways. These defects resulted in sclerotic metaphyses with persistence of club-shaped long bones and unerupted teeth, and the growth plate defects were largely unimproved by the TRANCE transgene. Thus, TRANCE-mediated regulation of the skeleton is complex, and impacts chondrocyte differentiation and osteoclast formation in a manner that likely requires local delivery of TRANCE.

Temporal distribution of the ganglion cell volleys in the normal rat optic nerve

We describe experiments on behaving rats with electrodes implanted on the cornea, in the optic chiasm, and on the visual cortex; in addition, two red light-emitting diodes (LED) are permanently attached to the skull over the left eye. Recordings timelocked to the LED flashes reveal both the local events at each electrode site and the orderly transfer of visual information from retina to cortex. The major finding is that every stimulus, regardless of its luminance, duration, or the state of retinal light adaptation, elicits an optic nerve volley with a latency of about 10 ms and a duration of about 300 ms. This phenomenon has not been reported previously, so far as we are aware. We conclude that the retina, which originates from the forebrain of the developing embryo, behaves like a typical brain structure: it translates, within a few hundred milliseconds, the chemical information in each pattern of bleached photoreceptors into a corresponding pattern of ganglion cell neuronal information that leaves via the optic nerve. The attributes of each rat ganglion cell appear to include whether the retinal neuropile calls on it to leave after a stimulus and, if so when, within a 300-ms poststimulus epoch. The resulting retinal analysis of the scene, on arrival at the cortical level, is presumed to participate importantly in the creation of visual perceptual experiences.

Sleep modifies retinal ganglion cell responses in the normal rat

Recordings were obtained from the visual system of rats as they cycled normally between waking (W), slow-wave sleep (SWS), and rapid eye movement (REM) sleep. Responses to flashes delivered by a light-emitting diode attached permanently to the skull were recorded through electrodes implanted on the cornea, in the chiasm, and on the cortex. The chiasm response reveals the temporal order in which the activated ganglion cell population exits the eyeball; as reported, this triphasic event is invariably short in latency (5–10 ms) and around 300 ms in duration, called the histogram. Here we describe the differences in the histograms recorded during W, SWS, and REM. SWS histograms are always larger than W histograms, and an REM histogram can resemble either. In other words, the optic nerve response to a given stimulus is labile; its configuration depends on whether the rat is asleep or awake. We link this physiological information with the anatomical fact that the brain dorsal raphe region, which is known to have a sleep regulatory role, sends fibers to the rat retina and receives fibers from it. At the cortical electrode, the visual cortical response amplitudes also vary, being largest during SWS. This well known phenomenon often is explained by changes taking place at the thalamic level. However, in the rat, the labile cortical response covaries with the labile optic nerve response, which suggests the cortical response enhancement during SWS is determined more by what happens in the retina than by what happens in the thalamus.

The cranium of Parapithecus grangeri, an Egyptian Oligocene anthropoidean primate

A nearly complete skull of Parapithecus grangeri from the early Oligocene of Egypt is described. The specimen is relatively undistorted and is undoubtedly the most complete higher primate skull yet found in the African Oligocene, which also makes it the most complete Oligocene primate cranium worldwide. Belonging in superfamily Parapithecoidea, a group regarded by some as the sister group to all other Anthropoidea, this skull reveals important information about the radiation of stem anthropoideans. This cranium is about 15% larger than size estimates based on a fragmentary cranium of its contemporary and close relative Apidium phiomense. It is about the same size as that of the gray gentle lemur, Hapalemur griseus, or of platyrrhines such as the owl monkey, Aotus trivirgatus, or the titi monkey, Callicebus torquatus. Comparatively small orbits and size differences in jaws and teeth show it was both diurnal and dimorphic. This is the only specimen of the species that shows (from sockets) that there were four small upper incisors. Several mandibular specimens of the species establish that there were no permanent lower incisors and that the symphysis was fused. Like other early anthropoideans this species possessed a lower encephalization quotient and less-developed orbital frontality than later anthropoideans. There is full postorbital closure and fusion of the metopic suture, and the ectotympanic forms a rim to the auditory aperture. A probable frontal/alisphenoid contact is a potentially derived resemblance to Catarrhini. A proposed separate genus for the species P. grangeri is not sustained.

Down syndrome-critical region contains a gene homologous to Drosophila sim expressed during rat and human central nervous system development.

Many features of Down syndrome might result from the overdosage of only a few genes located in a critical region of chromosome 21. To search for these genes, cosmids mapping in this region were isolated and used for trapping exons. One of the trapped exons obtained has a sequence very similar to part of the Drosophila single-minded (sim) gene, a master regulator of the early development of the fly central nervous system midline. Mapping data indicated that this exonic sequence is only present in the Down syndrome-critical region in the human genome. Hybridization of this exonic sequence with human fetal kidney poly(A)+ RNA revealed two transcripts of 6 and 4.3 kb. In situ hybridization of a probe derived from this exon with human and rat fetuses showed that the corresponding gene is expressed during early fetal life in the central nervous system and in other tissues, including the facial, skull, palate, and vertebra primordia. The expression pattern of this gene suggests that it might be involved in the pathogenesis of some of the morphological features and brain anomalies observed in Down syndrome.

Descrição morfológica e posicionamento filogenético de um lagarto (Reptilia, Squamata) do Mioceno Inferior da Formação Chichínales, General Roca, Província de Río Negro, Argentina

Embora os escamados sejam comumente encontrados em sítios fossilíferos cenozóicos sul−americanos, materiais esqueléticos completos são raros. Apenas alguns poucos exemplares assim foram registrados, com a maioria dos achados representando materiais fragmentários de crânio e mandíbulas ou vértebras isoladas. Dentre as localidades provedoras de vertebrados fósseis na América do Sul, a Formação Chichínales se destaca pela recente descoberta, em seus sedimentos, de um crânio quase completo de um lagarto teiídeo previamente desconhecido. Dada a fauna associada, a idade da formação é definida como Mioceno Temprano (Colhuehuapense). No presente estudo, conclui−se, através de uma análise filogenética contendo 39 espécies viventes e fósseis de escamados e 149 caracteres osteológicos, que este material pertence a uma nova espécie do gênero contemporâneo Callopistes. Uma descrição morfológica detalhada do fóssil, obtida através de análises estereoscópicas e de microtomografia computadorizada de alta resolução (CT Scan), também é apresentada. A matriz morfológica foi analisada com o auxílio do software TNT Versão 1.1, seguindo o princípio de máxima parcimônia, com todos os caracteres tratados com a mesma pesagem, resultando em quatro árvores igualmente parcimoniosas, que foram então utilizadas para a construção de uma árvore de consenso estrito. Em todas as quatro árvores, o novo táxon posicionou−se dentro da família Teiidae como um membro do clado formado pelas demais espécies viventes de Callopistes. Entretanto, não foi possível estabelecer uma relação de grupo−irmão inequívoca entre as duas espécies de Callopistes presentes na análise e o fóssil. A atual distribuição das duas espécies viventes de Callopistes e a localidade de onde foi recuperado o fóssil em estudo indicam que esse gênero possuía uma distribuição muito mais ampla no passado, chegando a áreas patagônicas cis−Andinas, diferentemente das áreas trans−Andinas de altitude onde as duas espécies atuais estão restritas

Integração morfológica e modularidade em crânios das espécies do grupo Rhinella granulosa

Os conceitos e métodos provindos das teorias de integração morfológica e de genética quantitativa formam o arcabouço teórico para o estudo da evolução de estruturas complexas, compostas de múltiplos caracteres que interagem entre si. Nesse trabalho, utilizamos o crânio como modelo de estrutura complexa e estudamos sua diversificação nas espécies de sapo do grupo Rhinella granulosa. As perguntas do trabalho foram: (1) A organização da (co)variação é similar entre as espécies?; (2) A organização da (co)variação é modular nas espécies, conforme expectativas baseadas em desenvolvimento ou função?; (3) Fatores externos, como filogenia e clima, estruturam a similaridade no padrão de covariação entre as espécies?; (4) A diversificação da morfologia média do crânio se deu por deriva ou seleção natural?; (5) A divergência na morfologia média do crânio está associada à variação climática entre as espécies?; e finalmente (6) Restrições evolutivas atuaram na divergência entre as espécies? Os espécimes foram escaneados e validamos o uso de imagens 3D para a mensuração de 21 distâncias lineares. Os crânios das espécies foram representados como matrizes fenotípicas (P) de covariância e de correlação entre as distâncias. A similaridade entre as P das espécies é alta. As P de todas as espécies se conformam a um padrão modular compatível com interações funcionais entre ossos. As diferenças entre as P concentram-se no rostro e são associadas a diferenças no clima entre as espécies. Detectamos sinal de seleção natural nos nós mais basais da filogenia e variação local no crânio está associada à variação na sazonalidade da chuva entre as espécies. Restrições evolutivas atuaram na diversificação do crânio das espécies, defletindo as respostas evolutivas para tamanho. Concluímos que tanto seleção estabilizadora e direcional, conectadas à variação climática, quanto restrições evolutivas atuaram na diversificação do crânio das espécies

Reconstrução facial forense: comparação entre tabelas de espessuras de tecidos moles faciais

As Ciências Forenses empregam a técnica de Reconstrução Facial buscando aumentar as possibilidades de reconhecimento humano. Após análise antropológica, a face é esculpida sobre o crânio esqueletizado e divulgada na mídia. Existem várias metodologias para a modelagem do rosto e das características da face, bem como vários dados de espessuras de tecidos moles que auxiliam no contorno facial. Com o intuito de investigar se existe uma metodologia que favoreça mais reconhecimentos e que permita uma maior semelhança com o indivíduo, este trabalho buscou comparar reconstruções faciais manuais feitas com duas abordagens para o preenchimento dos tecidos moles (métodos Americano e de Manchester) e para a predição dos olhos, nariz, boca e orelhas. Também buscou comparar reconstruções realizadas com quatro tabelas de espessuras de tecidos moles, desenvolvidas para brasileiros por estudos prévios, observando a possibilidade de unir esses dados para auxiliar na reconstrução. Um quarto objetivo foi averiguar se existe influência do sexo e do conhecimento anatômico ou forense na frequência de reconhecimentos. O estudo foi dividido em duas fases. Na primeira, duas reconstruções foram realizadas para dois indivíduos alvos (um homem e uma mulher) com os métodos Americano e de Manchester, aplicando dois guias para olhos, nariz, boca e orelhas. As reconstruções foram avaliadas por quarenta indivíduos (homens e mulheres, divididos em 4 grupos - alunos de graduação em Odontologia que não passaram pela disciplina de Odontologia Legal, alunos de graduação em Odontologia que passaram pela disciplina, especialistas em Odontologia Legal e indivíduos que não possuíam conhecimento de anatomia humana) por meio dos testes de reconhecimento e semelhança. Para o alvo feminino, as frequências de reconhecimentos foram 20% e 10% para os métodos Americano e de Manchester, respectivamente; para o alvo masculino, as frequências foram 35% e 17,5%. Em relação à semelhança, as medianas foram menores que 3 (em uma escala de 1 a 5); entretanto, foi verificada uma exceção para a escultura feita com o método Americano para o alvo masculino, a qual apresentou mediana 3. Na segunda fase, reconstruções faciais para quatro alvos (dois homens e duas mulheres) foram obtidas com o método Americano, considerando as quatro tabelas de espessuras de tecidos moles para brasileiros. Dezesseis reconstruções foram avaliadas por cento e vinte indivíduos, também pelos testes de reconhecimento e semelhança. Assim como na fase I, foram considerados o sexo e o grupo dos avaliadores. Para o alvo 1, as proporções de acertos são significativamente maiores para reconstruções feitas com as tabelas de cadáveres (44% e 38%) em relação às com os dados de exames de imagem. Para o alvo 4, as proporções de acertos com os dados de cadáveres (Tedeschi-Oliveira et al.) e com os de ressonância magnética foram significativamente maiores comparados às reconstruções com dados de tomografias computadorizadas. Em relação à semelhança, somente o alvo 1 mostrou diferenças significativas de frequências de semelhança leve entre reconstruções. Além disso, não houve influência nem do sexo, nem do conhecimento de anatomia nas frequências de reconhecimentos corretos. Espera-se que a tabela proposta possa ser empregada para a população brasileira.

Anatomofisiologia da sucção e deglutição do bebê em computação gráfica 3D como instrumento educacional

A eficiência da amamentação exige uma complexa coordenação entre sucção, deglutição e respiração, sendo que a tecnologia tem possibilitado importantes avanços na compreensão desse processo. Porém, não foram encontrados vídeos disponíveis na internet que demonstrassem a anatomia e fisiologia da amamentação, de modo didático e fidedigno à ciência atual. Este trabalho teve por objetivo descrever o desenvolvimento de uma sequência em computação gráfica sobre a sucção e a deglutição, resultante da produção digital do Bebê Virtual, bem como validar tal produção quanto ao conteúdo e prover adequações necessárias ao material educacional. Para a produção das iconografias em 3D da sucção e deglutição no Bebê Virtual, inicialmente foi elaborado um mapa conceitual e uma matriz de conteúdos, objetivos e competências voltadas ao material educacional. Posteriormente foi elaborado um roteiro científico que abordou a anatomia do crânio, face, cavidade oral, faringe, laringe e esôfago do recém-nascido, bem como, a descrição dos mecanismos fisiológicos relacionados à sucção e às fases oral e faríngea da deglutição no bebê. Para isso foram utilizadas 14 publicações do período de 1998 a 2008, que continham informações relevantes para demonstrar a amamentação. Os conteúdos teóricos foram organizados em cenas principais, possibilitando a criação de previews das sequências dinâmicas, as quais foram avaliadas por profissionais de anatomia, fonoaudiologia e medicina, possibilitando os ajustes necessários e a construção das imagens em computação gráfica 3D. Para análise da validade de conteúdo dessas imagens foi verificada a representatividade dos itens que o compõe, por meio de consulta à literatura. Foram incluídos estudos que utilizaram auxílio tecnológico e abordaram o tema proposto em bebês a termo e saudáveis, sem alterações neurológicas ou anomalias craniofaciais. Foram excluídas as publicações realizadas com bebês pré-termo, sindrômicos, com anomalias, doenças neurológicas ou qualquer alteração que pudesse interferir na amamentação, revisões de literatura e relatos de caso. Os artigos selecionados foram analisados e classificados quanto ao nível de evidência científica, predominando o nível três de evidência. A análise de conteúdo demonstrou a necessidade de adequações nas iconografias 3D, para que o processo de sucção e deglutição demonstrado no bebê virtual pudesse corresponder ao conhecimento científico atual. Tais adequações foram propostas a partir dos achados de 9 estudos, publicados entre 2008 e 2014, que utilizaram ultrassonografia para demonstrar como ocorre o processo de amamentação. Desta forma, foram modificados os aspectos da pega, da movimentação de língua, mandíbula, palato mole e laringe, além da sincronização da sucção/deglutição/respiração e deslocamento do mamilo, num processo desenvolvido em cinco etapas. Assim, o presente estudo descreveu o processo de desenvolvimento das iconografias em 3D sobre a anatomia e fisiologia da sucção e deglutição no recém-nascido a termo, sendo que a validade de conteúdo permitiu atualizar vários aspectos da amamentação do Bebê Virtual, quebrando velhos paradigmas e possibilitando ilustrar didaticamente as evidências científicas relacionadas.

Osteology, function, and evolution of the Trematopsid (Amphibia: Labyrinthodontia) nasal region / [by] John R. Bolt --.

v.33:no.2(1974)

Ethnogenesis and Craniofacial Change in Japan from the Perspective of Nonmetric Traits

To examine population affinities in light of the ‘dual structure model’, frequencies of 21 nonmetric cranial traits were analyzed in 17 prehistoric to recent samples from Japan and five from continental northeast Asia. Eight bivariate plots, each representing a different bone or region of the skull, as well as cluster analysis of 21-trait mean measures of divergence using multidimensional scaling and additive tree techniques, revealed good discrimination between the Jomon-Ainu indigenous lineage and that of the immigrants who arrived from continental Asia after 300 BC. In Hokkaido, in agreement with historical records, Ainu villages of Hidaka province were least, and those close to the Japan Sea coast were most, hybridized with Wajin. In the central islands, clines were identified among Wajin skeletal samples whereby those from Kyushu most resembled continental northeast Asians, while those from the northernmost prefectures of Tohoku apparently retained the strongest indigenous heritage. In the more southerly prefectures of Tohoku, stronger traces of Jomon ancestry prevailed in the cohort born during the latest Edo period than in the one born after 1870. Thus, it seems that increased inter-regional mobility and gene flow following the Meiji Restoration initiated the most recent episode in the long process of demic diffusion that has helped to shape craniofacial change in Japan.