Assessment of inflammatory burden contralateral to the symptomatic carotid stenosis using high-resolution ultrasmall, superparamagnetic iron oxide-enhanced MRI

BACKGROUND AND PURPOSE It is well known that the vulnerable atheromatous plaque has a thin, fibrous cap and large lipid core with associated inflammation. This inflammation can be detected on MRI with use of a contrast medium, Sinerem, an ultrasmall superparamagnetic iron oxide (USPIO). Although the incidence of macrophage activity in asymptomatic disease appears low, we aimed to explore the incidence of MRI-defined inflammation in asymptomatic plaques in patients with known contralateral symptomatic disease. METHODS Twenty symptomatic patients underwent multisequence MRI before and 36 hours after USPIO infusion. Images were manually segmented into quadrants, and the signal change in each quadrant was calculated after USPIO administration. A mixed mathematical model was developed to compare the mean signal change across all quadrants in the 2 groups. Patients had a mean symptomatic stenosis of 77% compared with 46% on their asymptomatic side, as measured by conventional angiography. RESULTS There were 11 (55%) men, and the median age was 72 years (range, 53 to 84 years). All patients had risk factors consistent with severe atherosclerotic disease. All symptomatic carotid stenoses had inflammation, as evaluated by USPIO-enhanced imaging. On the contralateral sides, inflammatory activity was found in 19 (95%) patients. Contralaterally, there were 163 quadrants (57%) with a signal loss after USPIO when compared with 217 quadrants (71%) on the symptomatic side (P=0.007). CONCLUSIONS - This study adds weight to the argument that atherosclerosis is a truly systemic disease. It suggests that investigation of the contralateral side in patients with symptomatic carotid stenosis can demonstrate inflammation in 95% of plaques, despite a mean stenosis of only 46%. Thus, inflammatory activity may be a significant risk factor in asymptomatic disease in patients who have known contralateral symptomatic disease. Patients with symptomatic carotid disease should have their contralateral carotid artery followed up.

Optimized, unequal pulse spacing in multiple echo sequences improves refocusing in magnetic resonance.

A recent quantum computing paper (G. S. Uhrig, Phys. Rev. Lett. 98, 100504 (2007)) analytically derived optimal pulse spacings for a multiple spin echo sequence designed to remove decoherence in a two-level system coupled to a bath. The spacings in what has been called a "Uhrig dynamic decoupling (UDD) sequence" differ dramatically from the conventional, equal pulse spacing of a Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) multiple spin echo sequence. The UDD sequence was derived for a model that is unrelated to magnetic resonance, but was recently shown theoretically to be more general. Here we show that the UDD sequence has theoretical advantages for magnetic resonance imaging of structured materials such as tissue, where diffusion in compartmentalized and microstructured environments leads to fluctuating fields on a range of different time scales. We also show experimentally, both in excised tissue and in a live mouse tumor model, that optimal UDD sequences produce different T(2)-weighted contrast than do CPMG sequences with the same number of pulses and total delay, with substantial enhancements in most regions. This permits improved characterization of low-frequency spectral density functions in a wide range of applications.

Quantum dot-based theranostics.

Luminescent semiconductor nanocrystals, also known as quantum dots (QDs), have advanced the fields of molecular diagnostics and nanotherapeutics. Much of the initial progress for QDs in biology and medicine has focused on developing new biosensing formats to push the limit of detection sensitivity. Nevertheless, QDs can be more than passive bio-probes or labels for biological imaging and cellular studies. The high surface-to-volume ratio of QDs enables the construction of a "smart" multifunctional nanoplatform, where the QDs serve not only as an imaging agent but also a nanoscaffold catering for therapeutic and diagnostic (theranostic) modalities. This mini review highlights the emerging applications of functionalized QDs as fluorescence contrast agents for imaging or as nanoscale vehicles for delivery of therapeutics, with special attention paid to the promise and challenges towards QD-based theranostics.

A Diffusion MRI Tractography Connectome of the Mouse Brain and Comparison with Neuronal Tracer Data.

Interest in structural brain connectivity has grown with the understanding that abnormal neural connections may play a role in neurologic and psychiatric diseases. Small animal connectivity mapping techniques are particularly important for identifying aberrant connectivity in disease models. Diffusion magnetic resonance imaging tractography can provide nondestructive, 3D, brain-wide connectivity maps, but has historically been limited by low spatial resolution, low signal-to-noise ratio, and the difficulty in estimating multiple fiber orientations within a single image voxel. Small animal diffusion tractography can be substantially improved through the combination of ex vivo MRI with exogenous contrast agents, advanced diffusion acquisition and reconstruction techniques, and probabilistic fiber tracking. Here, we present a comprehensive, probabilistic tractography connectome of the mouse brain at microscopic resolution, and a comparison of these data with a neuronal tracer-based connectivity data from the Allen Brain Atlas. This work serves as a reference database for future tractography studies in the mouse brain, and demonstrates the fundamental differences between tractography and neuronal tracer data.

Adverse reactions to drugs: in vitro studies with isolated cells

Objective and design: Drug-induced adverse reactions can be allergic or pseudoallergic in nature, in this study the histamine releasing ability of 4 radiographic contrast media and 2 opioid analgesics was tested on a variety of mast cell containing cell suspensions.

Segurança do doente e boas práticas de consentimento esclarecido na realização de exames de tomografia computorizada

RESUMO - O presente trabalho pretende centrar-se no estudo da Segurança do Doente e das boas práticas de Consentimento Esclarecido na realização de exames de Tomografia Computorizada. Nos dias de hoje, a assinatura do documento de Consentimento Esclarecido tem-se mostrado um ato banal, sem a merecida atenção que entidades de saúde, Médicos e Técnicos de Radiologia lhe deviam conceder, uma vez que os Eventos Adversos, aquando da realização de uma TC com Meio de Contraste, poderão ser vários e complicados; por outro lado, o doente muitas vezes não está preparado nem devidamente informado sobre os seus efeitos e as medidas necessárias que deverão ser acionadas para os combater. A necessidade da veiculação de uma informação capaz, de uma elucidação total para o doente pôr em prática a sua autonomia, fruto da consciência que tem dos factos, revela-se fundamental, mas para que tal aconteça é urgente ultrapassar obstáculos respeitantes às práticas profissionais de entidades de saúde, Médicos e Técnicos de Radiologia, assim como aspetos sociais, linguísticos, idade, vulnerabilidade individual, entre outros. Neste contexto, a apresentação de boas práticas de Consentimento Esclarecido revela-se de extrema importância para o desenvolvimento desta dissertação. Para consubstanciar as ideias a desenvolver, para além da pesquisa bibliográfica, revelou-se importante a recolha de dados através de uma entrevista e de um inquérito a elementos que participam neste processo, nomeadamente, doentes, Médicos e Técnicos de Radiologia e, posteriormente, uma análise dos conteúdos dos resultados obtidos e a sua integração nos princípios teóricos do estudo.

High-resolution magnetic resonance imaging quantitatively detects individual pancreatic islets.

OBJECTIVE-We studied whether manganese-enhanced high-field magnetic resonance (MR) imaging (MEHFMRI) could quantitatively detect individual islets in situ and in vivo and evaluate changes in a model of experimental diabetes.RESEARCH DESIGN AND METHODS-Whole pancreata from untreated (n = 3), MnCl(2) and glucose-injected mice (n = 6), and mice injected with either streptozotocin (STZ; n = 4) or citrate buffer (n = 4) were imaged ex vivo for unambiguous evaluation of islets. Exteriorized pancreata of MnCl(2) and glucose-injected mice (n = 6) were imaged in vivo to directly visualize the gland and minimize movements. In all cases, MR images were acquired in a 14.1 Testa scanner and correlated with the corresponding (immuno)histological sections.RESULTS-In ex vivo experiments, MEHFMRI distinguished different pancreatic tissues and evaluated the relative abundance of islets in the pancreata of normoglycemic mice. MEHFMRI also detected a significant decrease in the numerical and volume density of islets in STZ-injected mice. However, in the latter measurements the loss of beta-cells was undervalued under the conditions tested. The experiments on the externalized pancreata confirmed that MEHFMRI could visualize native individual islets in living, anesthetized mice.CONCLUSIONS-Data show that MEHFMRI quantitatively visualizes individual islets in the intact mouse pancreas, both ex vivo and in vivo. Diabetes 60:2853-2860, 2011

Impact du bicarbonate de sodium sur la prévention de la néphropathie induite par le produit de contraste en chirurgie endovasculaire pour anévrysme de l’aorte

Introduction: L’approche endovasculaire pour la réparation d’anévrysmes aortiques s’associe à une utilisation importante de produit de contraste, qui peut causer une néphropathie induite par le produit de contraste (NIC) en postopératoire. L’hydratation intraveineuse peut réduire l’incidence de NIC, mais quel produit utiliser reste incertain. Nous avons évalué le bicarbonate de sodium, comparé au NaCl 0,9%, pour réduire l’incidence de NIC. Méthode: Nous avons mené une étude prospective, randomisée et contrôlée à double insu chez 34 patients subissant une chirurgie endovasculaire pour anévrysme aortique. Les patients des deux groupes (17 patients par groupe) ont reçu du bicarbonate de sodium ou du NaCl 0,9% à raison de 3 mL/kg/h pour une heure avant l’intervention puis 1 mL/kg/h jusqu’à 6 h après la fin de la chirurgie. Tous les patients ont reçu du N-acétylcystéine. L’objectif principal était l’incidence de NIC, définie comme une élévation de plus de 25% de la créatinine sérique 48 h suivant l’exposition au produit de contraste. Des biomarqueurs précoces de lésion rénale ont été mesurés. Résultats: Une NIC s’est développée chez 1 patient (5,88%) appartenant au groupe bicarbonate, comparé à aucun patient (0%) dans le groupe NaCl 0,9% (P = 0,31). Les biomarqueurs de lésion rénale étaient significativement augmentés dans les deux groupes après l’exposition au produit de contraste. Conclusions: Nous avons démontré un faible taux d’insuffisance rénale suivant une chirurgie endovasculaire aortique, que l’hydratation soit effectuée avec du bicarbonate ou du NaCl 0,9%, malgré une élévation des biomarqueurs de lésion rénale.

Eficacia de la n-acetilcisteína en nefropatía inducida por contraste en pacientes con alteración renal previa: meta-análisis. (METACIAKI)

INTRODUCCIÓN: Se define lesión renal aguda inducida por contraste (CIAKI), al deterioro de la función renal en las 48 horas posteriores a la administración de radiofármacos. Para prevenir este evento se han estudiado diversas intervenciones clínicas, como la administración de N-Acetilcisteina (NAC), previa al procedimiento diagnóstico. Meta-análisis anteriores comparan diferentes intervenciones clínicas para prevenir CIAKI sin resultados concluyentes. El presente meta-análisis analiza la evidencia de la eficacia la administración de NAC previa al procedimiento diagnóstico para prevenir CIAKI en pacientes con nefropatía previa. METODOLOGÍA: Se analizaron por 3 revisores independientes estudios ECCA, en población con nefropatía, en inglés, español, portugués, italiano, alemán y francés tanto publicados como de literatura gris, en donde se comparara NAC versus hidratación o placebo. RESULTADOS: Los estudios encontrados fueron publicados entre el año 2000 y 2010. Se analizaron 37 reportes con 6.022 pacientes. La correlación intraclase para tres observadores fue kappa r=0.97 [IC95% 0.93-0.99]). Los pacientes con nefropatía a quienes se les administró NAC previo al procedimiento tuvieron un 34% menos de probabilidad de hacer falla renal aguda, con OR ajustado por sesgo de publicación de 0.66 [IC95% 0.50-0.88] con un p de 0.002. Al realizar análisis de sensibilidad por la escala de Jadad, se encuentra que los resultados en los estudios con baja calidad no son significativos (p=0.202). CONCLUSION: Los resultados soportan la asociación entre el tratamiento preventivo con N-Acetilcisteina y una menor frecuencia de lesión renal aguda inducida por medio de contraste en pacientes nefrópatas.

Angiorresonancia versus angiografía por sustracción digital en el seguimiento de aneurismas intracraneales embolizados. Comparación del desempeño diagnóstico

Introducción: La DSA es el método de elección para el seguimiento de pacientes con aneurismas intracraneales embolizados; esta se puede asociar a complicaciones incapacitantes o mortales. La MRA se ha propuesto como método alternativo por menor costo y menos morbi-mortalidad, aunque su desempeño diagnóstico permanece en discusión debido al desarrollo de nuevos protocolos, resonadores más potentes y nuevas aplicaciones de la DSA. Metodología: Exploramos la literatura hasta la actualidad y comparamos el desempeño diagnóstico de la MRA con la DSA para detectar flujo residual posterior a la embolización terapéutica de aneurismas intracraneales. Realizamos una revisión sistemática de la literatura y meta-análisis basados en 34 artículos detectados en la búsqueda que incluyó las bases de datos PubMed, Scopus, ScIELO y BVS. Resultados: La TOF-MRA demostró sensibilidad de 86.8% (84.3%-89.1%) y especificidad de 91.2% (89%-93.1%); la SROC para TOF-MRA demostró un AUC de 0.95. El desempeño de la CE-MRA demostró sensibilidad de 88.1% (84.6%-91.1%) y especificidad de 89.1% (85.7%-91.9%); la SROC presentó una AUC de 0.93. El análisis estratificado por potencia del resonador encontró que la TOF-MRA tiene mejor desempeño con el resonador de 3T, aunque no es estadísticamente significativo. La concordancia interobservador con TOF-MRA y CE-MRA fue moderada a muy buena. Discusión: El desempeño diagnóstico de la MRA en el seguimiento de aneurismas intracraneales embolizados demostró ser bueno, con sensibilidad mayor a 84%, siendo ligeramente mejor con TOF-MRA, sin lograr reemplazar la DSA. Sin embargo, los resultados deben ser evaluados con precaución por la heterogeneidad de los resultados de los estudios incluidos. (Abreviaturas: DSA: Angiografía por Sustracción Digital; MRA: Angiografía por Resonancia Magnética; TOF-MRA: Angiorresonancia por Tiempo de Vuelo; CE-MRA: Angiorresonancia contrastada).

Efeitos cardiovasculares e renais da injeção intra-arterial de contraste radiológico iônico em cães com restrição hídrica

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: O objetivo desta pesquisa foi estudar os efeitos agudos do contraste radiológico em situações de restrição de volume, avaliando-se os efeitos renais e cardiovasculares após a injeção intra-arterial de contraste radiológico de alta osmolaridade. MÉTODO: Participaram do estudo 16 cães anestesiados com tiopental sódico (15 mg.kg-1) e fentanil (15 µg.kg-1) em bolus, seguido de infusão contínua nas doses de 40 µg.kg-1.min-1 (tiopental sódico) e 0,1 µg.kg-1.min-1 (fentanil). Foi feita hidratação com solução de glicose a 5% (0,03 mL.kg-1.min-1) e a ventilação pulmonar foi controlada mecanicamente com ar comprimido. Foram verificados os seguintes atributos: freqüência cardíaca (FC); pressão arterial média (PAM); pressão da veia cava inferior (PVI); débito cardíaco (DC); hematócrito (Ht); fluxo plasmático efetivo renal (FPER); fluxo sangüíneo renal (FSR); ritmo de filtração glomerular (RFG); fração de filtração; resistência vascular renal (RVR); volume urinário (VU); osmolaridade plasmática e urinária; depuração osmolar, depuração de água livre e depuração de sódio e de potássio; sódio e potássio plasmáticos; excreção urinária e fracionária de sódio e potássio e temperatura retal. Estes atributos foram avaliados em quatro momentos: 30 (M1), 60 (M2), 90 (M3) e 120 (M4) minutos após o início da infusão de para-aminohipurato de sódio e creatinina (início da experiência). No momento 2, no grupo G1 foi feita injeção intra-arterial de solução fisiológica a 0,9% (1,24 mL.kg-1), e no grupo G2 foi injetado contraste radiológico (1,24 mL.kg-1) pela mesma via. RESULTADOS: O grupo G1 apresentou aumento da FC, do FPER, do FSR, da osmolaridade plasmática, da depuração de sódio e da excreção urinária de sódio; apresentou ainda diminuição da osmolaridade urinária, do potássio plasmático, da depuração de potássio e da temperatura retal. No grupo G2 ocorreu aumento da FC, da RVR, do VU, da depuração osmolar, da depuração de sódio e da excreção urinária e fracionária de sódio; ocorreu também redução do (a): hematócrito, ritmo de filtração glomerular, fração de filtração, osmolaridade urinária, depuração de água livre, sódio e potássio urinários, potássio plasmático e temperatura retal. CONCLUSÕES: Neste estudo, conclui-se que a injeção intra-arterial do contraste radiológico causou efeito bifásico na função renal. Inicialmente, provocou aumento da diurese e da excreção de sódio, mas, posteriormente, houve piora das condições hemodinâmicas e, conseqüentemente, da função renal, com aumento da resistência vascular renal e diminuição do ritmo de filtração glomerular.

Contribuição das projeções oblíquas em mielografias de pequenos animais para a localização de lesões medulares causadas por processo degenerativo do disco intervertebral

Mielografia é uma técnica radiográfica na qual se administra meio de contraste no espaço subaracnóideo para avaliar a medula espinhal. Múltiplas projeções radiográficas fornecem uma exploração circunferencial da medula, auxiliando na localização mais precisa de compressões nesta região. Objetivou-se demonstrar a contribuição das projeções oblíquas, pouco exploradas em exames de mielografia, para a localização de lesões medulares extradurais em cães e gatos causadas por processo degenerativo do disco intervertebral. Foram avaliadas 116 mielografias e observou-se que em 36,2% dos casos as projeções oblíquas foram imprescindíveis para a localização exata das lesões. A associação entre as projeções ventrodorsal e oblíquas se mostraram mais úteis para a localização da lesão do que quando avaliadas isoladamente e as projeções oblíquas esquerda e direita foram igualmente importantes.

A lung computed tomographic assessment of positive end-expiratory pressure-induced lung overdistension

The aim of this study was to assess positive end-expiratory pressure (PEEP)-induced lung overdistension and alveolar recruitment in six patients with acute lung injury (ALI) using a computed tomographic (CT) scan method. Lung overdistension was first determined in six healthy volunteers in whom CT sections were obtained at FRC and at TLC with a positive airway pressure of 30 cm H2O. In patients, lung volumes were quantified by the analysis of the frequency distribution of CT numbers on the entire lung at zero end-expiratory pressure (ZEEP) and PEEP. In healthy volunteers at FRC, the distribution of the density histograms was monophasic with a peak at -791 ± 12 Hounsfield units (HU). The lowest CT number observed was -912 HU. At TLC, lung volume increased by 79 ± 35% and the peak CT number decreased to -886 ± 26 HU. More than 70% of the increase in lung volume was located below -900 HU, suggesting that this value can be considered as the threshold separating normal aeration from overdistension. In patients with ALI, at ZEEP the distribution of density histograms was either monophasic (n = 3) or biphasic (n = 3). The mean CT number was -319 ± 34 HU. At PEEP 13 ± 3 cm H2O, lung volume increased by 47 ± 19% whereas mean CT number decreased to -538 ± 171 HU. PEEP induced a mean alveolar recruitment of 320 ± 160 ml and a mean lung overdistension of 238 ± 320 ml. In conclusion, overdistended lung parenchyma of healthy volunteers is characterized by a CT number below -900 HU. This threshold can be used in patients with ALI for differentiating PEEP-induced alveolar recruitment from lung overdistension.

Pesquisa e desenvovimento de novos materiais microporosos e mesoporosos para uso em ressonância magnética nuclear por imagem como agentes de contraste

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação das reações adversas agudas após administração endovenosa de contraste iodado iônico e não-iônico em hospital oncológico

Pós-graduação em Pesquisa e Desenvolvimento (Biotecnologia Médica) - FMB