Evaluation and comparison of current fetal ultrasound image segmentation methods for biometric measurements: a grand challenge.

This paper presents the evaluation results of the methods submitted to Challenge US: Biometric Measurements from Fetal Ultrasound Images, a segmentation challenge held at the IEEE International Symposium on Biomedical Imaging 2012. The challenge was set to compare and evaluate current fetal ultrasound image segmentation methods. It consisted of automatically segmenting fetal anatomical structures to measure standard obstetric biometric parameters, from 2D fetal ultrasound images taken on fetuses at different gestational ages (21 weeks, 28 weeks, and 33 weeks) and with varying image quality to reflect data encountered in real clinical environments. Four independent sub-challenges were proposed, according to the objects of interest measured in clinical practice: abdomen, head, femur, and whole fetus. Five teams participated in the head sub-challenge and two teams in the femur sub-challenge, including one team who tackled both. Nobody attempted the abdomen and whole fetus sub-challenges. The challenge goals were two-fold and the participants were asked to submit the segmentation results as well as the measurements derived from the segmented objects. Extensive quantitative (region-based, distance-based, and Bland-Altman measurements) and qualitative evaluation was performed to compare the results from a representative selection of current methods submitted to the challenge. Several experts (three for the head sub-challenge and two for the femur sub-challenge), with different degrees of expertise, manually delineated the objects of interest to define the ground truth used within the evaluation framework. For the head sub-challenge, several groups produced results that could be potentially used in clinical settings, with comparable performance to manual delineations. The femur sub-challenge had inferior performance to the head sub-challenge due to the fact that it is a harder segmentation problem and that the techniques presented relied more on the femur's appearance.

CALOGÊNESE DE TECIDO FOLIAR DE PORTA-ENXERTO DE MACIEIRA M.7 (MALUS sp.) INDUZIDA POR BAP E CPPU

O trabalho foi conduzido com o objetivo de estudar a organogênese de macieira (Malus sp), após a obtenção de calo por meio de explantes de folhas do porta-enxerto M.7 multiplicado in vitro. O experimento foi conduzido no Laboratório de Cultura de Tecidos da Embrapa Clima Temperado, utilizando folhas com a superfície abaxial e adaxial em contato com o meio, com ou sem escarificação; associados às citocininas Benzilaminopurina (BAP) e Forchlorfenuron (CPPU) na concentração de 5mM. Utilizou-se o meio básico MS acrescido de sacarose (30 g.L-1 ), mio-inositol (100 mg.L-1) e ágar (6 g.L-1), além do regulador de crescimento Ácido Naftalenoácetico (ANA 0,5mM). Os tratamentos permaneceram por três semanas no escuro sob temperatura ambiente, o que propiciou 100% de formação de calos, sendo em seguida submetidos a fotoperíodo de 16 horas com intensidade luminosa de 20 mE.m-2.s-1 e temperatura de 25 ± 2ºC. Os explantes escarificados proporcionaram maior intensidade de calo do que a utilização de explantes intatos. Explantes escarificados com a superfície abaxial em contato com o meio proporcionaram maior intensidade de calo, independentemente de o meio conter BAP ou CPPU. O uso da escarificação, associado ao CPPU, promoveu uma maior intensidade de calo, independentemente da superfície do disco foliar. A superior regeneração de calos foi alcançada em condição de superfície abaxial do disco foliar associado ao CPPU. Portanto, o uso de explantes escarificados com a superfície abaxial em contato com o meio proporcionou aumento da intensidade de calo. O uso do explante escarificado em meio contendo CPPU proporcionou maior intensidade de calo, independentemente da superfície do disco foliar em contato com o meio.

Thymus-independent generation of NK1+ T cells in vitro from fetal liver precursors.

NK1.1+TCR alpha beta+ (NK1+) T cells are an unusual subset of mouse TCR alpha beta+ cells found primarily in adult thymus and liver. In contrast to conventional TCR alpha beta+ cells, NK1+ T cells have a TCR repertoire that is highly skewed to V alpha14 and to Vbeta8, -7, and -2. The developmental origin and ligand specificity of NK1+ T cells are controversial. We show here that NK1+ T cells with a typically biased V alpha and V beta repertoire develop in cytokine-supplemented suspension cultures of fetal liver established from either normal or athymic mice. Furthermore, NK1+ T cell development in fetal liver cultures is abrogated in beta2m-deficient mice (which lack MHC class I and other related molecules) and can be partially inhibited by the presence of anti-CD1 mAbs. Moreover, mixing experiments indicate that recombination-deficient SCID fetal liver cells can reconstitute NK1+ T cell development in beta2m-deficient fetal liver cultures. Collectively, our data demonstrate that NK1+ T cells can develop extrathymically from fetal liver precursors and that a beta2m-associated ligand (putatively CD1) present on nonlymphoid cells is essential for their positive selection and/or expansion.

Arquitetura do sistema radicular do porta-enxerto de videira 'IAC 766' na época de transplante do viveiro para o campo

Na propagação de porta-enxertos de videira por estaquia em recipientes para posterior transplante ao campo, é importante evitar danos ao sistema radicular. O objetivo do trabalho foi determinar, por meio da avaliação da arquitetura do sistema radicular, a melhor fase de desenvolvimento da muda para o transplante, ao campo, do porta-enxerto de videira 'IAC 766' Campinas, em Marialva - PR. As plantas foram avaliadas aos 60; 90; 120; 150 e 180 dias após a estaquia lenhosa em substratos contidos em sacos plásticos de 20cm de largura por 30cm de altura. As raízes foram expostas e fotografadas, avaliando-se comprimento e área do sistema radicular pelo programa SIARCS 3.0. Foi utilizado também um diagrama de arquitetura radicular, atribuindo-se notas à conformação do sistema radicular e foi contado o número de raízes enoveladas. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos inteiramente ao acaso, com cinco tratamentos e cinco repetições, com 10 plantas por parcela. Os dados foram submetidos à análise de regressão polinomial. Todas as características, com exceção das notas da arquitetura do sistema radicular, ajustaram-se ao modelo de regressão linear crescente. A melhor fase para o transplante da muda do porta-enxerto 'IAC 766' para o campo é aos 90 dias após a estaquia.

Utilização da microscopia eletrônica de varredura como ferramenta de avaliação da estrutura do tecido de abacate 'quintal' após danos mecânicos

Avaliaram-se os efeitos de injúrias mecânicas, por impacto, compressão e corte nas estruturas celulares de abacates 'Quintal'. Na injúria por impacto, eles foram deixados cair, em queda livre, de uma altura de 2,00 m, sobre os lados opostos, de sua região equatorial; na compressão, foram colocados sob um peso de 117,6 N, por 24 horas, o que provocou duas lesões opostas, no sentido longitudinal; e os cortes foram aplicados em número de quatro, longitudinalmente, com 40 mm de comprimento e 4 mm de profundidade, nos lados opostos dos frutos. Após 5 dias de armazenamento, sob condições de ambiente (25ºC e 60% UR), procedeu-se à verificação das estruturas celulares através de microscopia eletrônica de varredura. A microscopia eletrônica de varredura indicou que os abacates injuriados por compressão e impacto, embora sem lesões aparentemente visíveis, apresentavam desordem celular em suas estruturas.

Sobrevivência de Xanthomonas campestris pv. viticola em tecido infectado de videira

Tecidos de plantas infectados constituem uma importante fonte de inóculo primário para fitobacterioses. O objetivo deste trabalho foi investigar a sobrevivência de Xanthomonas campestris pv. viticola (Xcv), agente do cancro bacteriano da videira, em tecidos infectados na superfície do solo e durante a compostagem de restos de poda. Mudas de videira 'Festival' foram inoculadas com mutante resistente à rifampicina Xcv2Rif e mantidas em casa de vegetação até apresentarem alta severidade da doença. No primeiro experimento, ramos fragmentados e folhas inteiras destas plantas foram acondicionados em bolsas de malha plástica e colocados na superfície de microparcelas. No segundo experimento, ramos e folhas fragmentados foram acondicionados em bolsas plásticas e depositados no interior de pilhas de compostagem de restos de poda de videira. A sobrevivência de Xcv2Rif em tecidos infectados foi monitorada a intervalos de 8 e 10 dias a partir do início do primeiro e segundo experimentos, respectivamente. No primeiro experimento, foi também avaliada a decomposição de tecidos, e no segundo, as curvas de temperatura das pilhas, conteúdo de fenóis e microbiota antagonista a Xcv2Rif. O patógeno sobreviveu em altas populações até 80 dias em tecidos infectados na superfície do solo. A compostagem eliminou Xcv2Rif de restos culturais em 10 dias, devido às altas temperaturas, liberação de compostos fenólicos e antagonismo microbiano. Concluindo, em tecidos infectados de videira Xcv sobrevive na superfície do solo por, pelo menos, 80 dias mas é eliminada pela compostagem em 10 dias.

Moxibustión en la malposición fetal

Introducción: La incidencia de la presentación fetal podálica en España es del 3,8%. La moxibustión es parte integral de la milenaria medicina tradicional china. La técnica consiste en la colocación de un palillo incandescente de Artemisia vulgaris a unos pocos centímetros del punto de acupuntura Zhiyin (punto 67 del meridiano de vejiga, ubicado en la base externa de la uña del quinto dedo del pie). Los objetivos son: 1. Conocer el porcentaje de fetos que han rotado a cefálica mediante la moxibustión en gestantes que presenten una malposición fetal a partir de las 32 semanas de embarazo; 2. Identificar las complicaciones materno-fetales en la aplicación de la técnica. Sujetos: Se estudiaron 18 gestantes de más de 32 semanas de embarazo. Material y métodos: Mediante un estudio descriptivo de intervención, analizamos el porcentaje de fetos que rotaron a presentación cefálica. Resultados: Quince gestantes (83,9%) realizaron el tratamiento adecuadamente y las 3 restantes (16,7%) lo realizaron de manera ocasional y terminaron con una cesárea electiva por nalgas. Conclusiones: Parece razonable concluir que el cumplimiento del tratamiento influye en el tipo de parto (χ2= 12,600; gl= 1; p= 0,000), aunque no modifica el Apgar del recién nacido. Esta técnica se presenta como una alternativa económica, segura, sencilla y práctica para la versión fetal de la presentación podálica.

An efficient total variation algorithm for super-resolution in fetal brain MRI with adaptive regularization.

Although fetal anatomy can be adequately viewed in new multi-slice MR images, many critical limitations remain for quantitative data analysis. To this end, several research groups have recently developed advanced image processing methods, often denoted by super-resolution (SR) techniques, to reconstruct from a set of clinical low-resolution (LR) images, a high-resolution (HR) motion-free volume. It is usually modeled as an inverse problem where the regularization term plays a central role in the reconstruction quality. Literature has been quite attracted by Total Variation energies because of their ability in edge preserving but only standard explicit steepest gradient techniques have been applied for optimization. In a preliminary work, it has been shown that novel fast convex optimization techniques could be successfully applied to design an efficient Total Variation optimization algorithm for the super-resolution problem. In this work, two major contributions are presented. Firstly, we will briefly review the Bayesian and Variational dual formulations of current state-of-the-art methods dedicated to fetal MRI reconstruction. Secondly, we present an extensive quantitative evaluation of our SR algorithm previously introduced on both simulated fetal and real clinical data (with both normal and pathological subjects). Specifically, we study the robustness of regularization terms in front of residual registration errors and we also present a novel strategy for automatically select the weight of the regularization as regards the data fidelity term. Our results show that our TV implementation is highly robust in front of motion artifacts and that it offers the best trade-off between speed and accuracy for fetal MRI recovery as in comparison with state-of-the art methods.

Dopplerfluxometria no estudo da circulação fetal: revisão do aspecto segurança

Os autores apresentam os métodos Doppler e sua evolução no estudo da circulação fetal, dando ênfase à segurança e aos bioefeitos. Os aparelhos de ultra-sonografia utilizados correntemente funcionam com índice térmico máximo e índice mecânico automaticamente mantidos em níveis inferiores a 1,0. Até os dias atuais, não foi descrita lesão biológica em fetos humanos submetidos ao Doppler diagnóstico. Portanto, o Doppler pulsado, o colorido e o "power" Doppler são seguros na exposição ultra-sonográfica do pré-natal.

Coleção líquida adjacente ao ligamento falciforme em pacientes no pós-operatório imediato de transplante de fígado: achado ultra sonográfico normal ou anormal? Estudo prospectivo

Os transplantes de fígado estão sendo cada vez mais realizados, havendo necessidade, cada vez maior, de uma avaliação acurada das possíveis complicações. A ultra-sonografia é entendida, nesse contexto, como o método de escolha para a avaliação inicial das complicações envolvendo o transplante. Os autores relatam, neste estudo, o achado de coleção líquida adjacente ao ligamento falciforme, no pós-operatório imediato de pacientes transplantados de fígado e que não apresentavam nenhum sinal de complicação infecciosa intra-abdominal. Foi demonstrada a presença de coleção líquida em torno do ligamento falciforme em 33 (94,3%) de 35 pacientes avaliados. Dessa forma, os autores sugerem que este achado pode corresponder a aspecto normal encontrado no pós-operatório imediato de transplante de fígado.

Persistência hiperplástica do vítreo primitivo: avaliação por métodos de imagem

Persistência hiperplásica do vítreo primitivo (PHVP) é um desenvolvimento anormal, afetando crianças, resultante da falha de regressão do vítreo primitivo e dos vasos hialóides, com proliferação de tecido conectivo. A PHVP pode ter três variações: uma anterior, outra posterior e uma terceira com a combinação das duas. Clinicamente manifesta-se como leucocoria (reflexo branco pupilar) em um olho de dimensões reduzidas. Esta anomalia é usualmente unilateral e não associada com outros achados sistêmicos. Leucocoria, descolamento de retina, pregas retinianas e catarata podem confundir PHVP com outras afecções oculares que têm achados semelhantes. Retinoblastoma, catarata congênita, retinopatia da prematuridade e pseudogliomas são doenças com achados semelhantes aos da PHVP. A visualização direta dos remanescentes do sistema vascular hialóide fetal é a melhor evidência da lesão presente, se não fosse, muitas vezes impossivel, à fundoscopia, devido à opacidade do tecido. Nestes casos, a visualização indireta, por meio de ultra-sonografia, tomografia computadorizada e ressonância magnética, fornece o diagnóstico. As imagens obtidas por estes métodos proporcionam, ainda, informações e diagnóstico diferencial com outras doenças, particularmente com o retinoblastoma. Os autores fazem uma revisão na literatura e apresentam um estudo iconográfico das imagens e achados da PHVP.