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.

Estudo ultrassonográfico morfométrico do fígado e trato biliar de suínos submetidos a obstrução biliar experimental

OBJETIVO: Comparar as alterações anatômicas decorrentes de um quadro de icterícia obstrutiva experimental induzida em suínos nos períodos pré e pós-operatório por meio de exame ultrassonográfico. MATERIAIS E MÉTODOS: Seis suínos da raça Landrace, com 36 dias de idade, foram submetidos a obstrução biliar completa mediante ligadura do ducto colédoco por cirurgia videolaparoscópica. RESULTADOS: Não ocorreram dificuldades na execução dos procedimentos obstrutivos e a recuperação cirúrgica foi eficiente. Decorridos sete dias, os animais apresentaram icterícia, bilirrubinúria e acolia fecal. O exame ultrassonográfico comparativo permitiu visualizar hepatomegalia, colecistomegalia e aumento no calibre do ducto colédoco em todos os animais, assim como alterações decorrentes da colestase. A avaliação morfométrica revelou aumento significativo nos diâmetros da vesícula biliar e do lobo hepático lateral esquerdo. CONCLUSÃO: Os suínos representam um modelo experimental adequado de icterícia obstrutiva, e o exame ultrassonográfico demonstrou-se sensível e relevante no diagnóstico das alterações decorrentes de obstrução biliar extra-hepática nesses animais.

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.

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.

The Effects of Endocrine Disrupters on Fetal Male Rat Testicular and Adrenal Development

Many of the reproductive disorders that emerge in adulthood have their origin during fetal development. Numerous studies have demonstrated that exposure to endocrine disrupting chemicals can permanently affect the reproductive health of experimental animals. In mammals, male sexual differentiation and development are androgen-dependent processes. In rat, the critical programming window for masculinization occurs between embryonic days (EDs) 15.5 and 19.5. Disorders in sex steroid balance during fetal life can disturb the development of the male reproductive tract. In addition to the fetal testis, the adrenal cortex starts to produce steroid hormones before birth. Glucocorticoids produced by the adrenal cortex are essential for preparing the fetus for birth. In the present study, the effects of exposure to endocrine disrupters on fetal male rat testicular and adrenal development were investigated. To differentiate the systemic and direct testicular effects of endocrine disrupters, both in vivo and in vitro experiments were performed. The present study also clarified the role of desert hedgehog signalling (Dhh) in the development of the testis. The results indicate that endocrine disrupters, diethylstilbestrol (DES) and flutamide, are able to induce rapid steroidogenic changes in fetal rat testis under in vitro conditions. Although in utero exposure to these chemicals did not show overt effects in fetal testis, they can induce permanent changes in the developing testis and accessory sex organs later in life. We also reported that exposure to antiandrogens can interfere with testicular Dhh signalling and result in impaired differentiation of the fetal Leydig cells and subsequently lead to abnormal testicular development and sexual differentiation. In utero exposure to tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) caused direct testicular and pituitary effects on the fetal male rat but with different dose responses. In a study in which the effects of developmental exposure to environmental antiandrogens, di-isononylphthalate and 1,1-dichloro-2,2-bis(p-chlorophenyl)ethylene (p,p^’-DDE), on fetal male rat steroidogenesis were investigated, chemicals did not down-regulate testicular or adrenal steroid hormone synthesis or production in 19.5-day-old fetal rats. However, p,p^’-DDE-treatment caused clear histological and ultrastructural changes in the prenatal testis and adrenal gland. These structural alterations can disturb the development and function of fetal testis and adrenal gland that may become evident later in life. Exposure to endocrine disrupters during fetal life can cause morphological abnormalities and alter steroid hormone production by fetal rat Leydig cells and adrenocortical cells. These changes may contribute to the maldevelopment of the testis and the adrenal gland. The present study highlights the importance of the fetal period as a sensitive window for endocrine disruption.

Control del bienestar fetal: monitorización biofísica anteparto

En este artículo se presenta una actualización sobre el control del bienestar fetal anteparto, que incluye la monitorización biofísica con el test no estresante y el test estresante y su valoración. Se describen los parámetros de la frecuencia cardiaca fetal - la línea de base, la variabilidad y los ascensos transitorios de la frecuencia cardiaca fetal - en relación con los movimientos fetales, su significado clínico y la actuación que deriva del mismo.

Cardiotocógrafo: monitor para el control de la frecuencia cardiaca fetal y la dinámica uterina

Controlar la frecuencia cardiaca fetal y la dinámica uterina durante el proceso del embarazo y el parto resulta de particular importancia para conocer el estado de salud de la madre y el niño. Hoy en día existen aparatos muy novedosos para este fin de uso generalizado en los hospitales españoles. De este tema se ocupa la Ficha de Utillaje de este mes analizando en qué consiste este monitor; cómo se utiliza, los pasos a seguir; etc.

Control del bienestar fetal: monitorización biofísica anteparto

En este artículo se presenta una actualización sobre el control del bienestar fetal anteparto, que incluye la monitorización biofísica con el test no estresante y el test estresante y su valoración. Se describen los parámetros de la frecuencia cardiaca fetal - la línea de base, la variabilidad y los ascensos transitorios de la frecuencia cardiaca fetal - en relación con los movimientos fetales, su significado clínico y la actuación que deriva del mismo.

Cardiotocógrafo: monitor para el control de la frecuencia cardiaca fetal y la dinámica uterina

Controlar la frecuencia cardiaca fetal y la dinámica uterina durante el proceso del embarazo y el parto resulta de particular importancia para conocer el estado de salud de la madre y el niño. Hoy en día existen aparatos muy novedosos para este fin de uso generalizado en los hospitales españoles. De este tema se ocupa la Ficha de Utillaje de este mes analizando en qué consiste este monitor; cómo se utiliza, los pasos a seguir; etc.

Control del bienestar fetal: monitorización biofísica anteparto

En este artículo se presenta una actualización sobre el control del bienestar fetal anteparto, que incluye la monitorización biofísica con el test no estresante y el test estresante y su valoración. Se describen los parámetros de la frecuencia cardiaca fetal - la línea de base, la variabilidad y los ascensos transitorios de la frecuencia cardiaca fetal - en relación con los movimientos fetales, su significado clínico y la actuación que deriva del mismo.

Cardiotocógrafo: monitor para el control de la frecuencia cardiaca fetal y la dinámica uterina

Controlar la frecuencia cardiaca fetal y la dinámica uterina durante el proceso del embarazo y el parto resulta de particular importancia para conocer el estado de salud de la madre y el niño. Hoy en día existen aparatos muy novedosos para este fin de uso generalizado en los hospitales españoles. De este tema se ocupa la Ficha de Utillaje de este mes analizando en qué consiste este monitor; cómo se utiliza, los pasos a seguir; etc.

Extração de ácido trans-trans mucônico urinário com polímeros de impressão molecular e análise por cromatografia gasosa: espectrometria de massas

This paper describes selective molecularly imprinted solid-phase extraction of ttMA from urine samples followed by derivatization and analysis by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS). The analytical calibration curve ranged from 0.3 to 7.0 mg L-1 (r = 0.999) and the limit of quantitation (LOQ) was 0.3 mg L-1. The method was applied for the determination of ttMA in urine samples from smokers and concentrations detected ranged from < LOQ to 1.64 mg L-1. Thus, the proposed method proved adequate for the determination of urinary ttMA in the biomonitoring of occupational exposure to low levels of benzene.