Estudo do padrão respiratório e movimento toracoabdominal em valvopatia mitral

FUNDAMENTO: pacientes com valvopatia mitral podem evoluir com congestão pulmonar, que aumenta o trabalho dos músculos respiratórios; essa sobrecarga pode alterar o padrão respiratório com predomínio do deslocamento torácico ou presença de movimentos paradoxais. OBJETIVO: a) estudar o padrão respiratório e movimento toracoabdominal (MTA) em pacientes com doença mitral b) estudar o efeito do posicionamento nos parâmetros respiratórios c) correlacionar hipertensão pulmonar com presença de incoordenação do MTA. MÉTODOS: o padrão respiratório e o MTA de pacientes com doença mitral foram avaliados por pletismografia respiratória por indutância, nas posições dorsal e sentada, durante dois minutos de respiração tranquila. Analisou-se volume corrente (Vc) e tempos respiratórios e as variáveis do MTA. RESULTADOS: de 65 pacientes incluídos, 10 foram retirados, 29 participaram do grupo estenose mitral e 26 do grupo insuficiência mitral. O Vc, a ventilação pulmonar e o fluxo inspiratório médio aumentaram significantemente na posição sentada, sem diferenças entre os grupos. O MTA manteve-se coordenado entre os grupos e as posições; no entanto, cinco pacientes na posição dorsal apresentaram incoordenação (três no grupo estenose mitral; dois no grupo insuficiência mitral) com correlação significante com valores de pressão de artéria pulmonar (r = 0,992, p = 0,007). CONCLUSÃO: o padrão respiratório e o MTA não apresentam diferenças entre pacientes com estenose ou insuficiência mitral. A posição sentada aumenta o Vc sem alterar os tempos respiratórios. A presença de incoordenação toracoabdominal na posição dorsal esteve associação à hipertensão pulmonar.

Redundant nerve roots of the cauda equina: review of the literature

In imaging diagnosis, redundant nerve roots of the cauda equina are characterized by the presence of elongated, enlarged and tortuous nerve roots in close relationship with a high-grade lumbar spinal canal stenosis. This is not an independent entity, but it is believed to be a consequence of the chronic compression at the level of the lumbar canal stenosis and thus may be part of the natural history of lumbar spinal stenosis. The present paper is aimed at reviewing the histopathological, electrophysiological and imaging findings, particularly at magnetic resonance imaging, as well as the clinical meaning of this entity. As the current assessment of canal stenosis and root compression is preferably performed by means of magnetic resonance imaging, this is the imaging method by which the condition is identified. The recognition of redundant nerve roots at magnetic resonance imaging is important, particularly to avoid misdiagnosing other conditions such as intradural arteriovenous malformations. The literature approaching the clinical relevance of the presence of redundant nerve roots is controversial. There are articles suggesting that the pathological changes of the nerve roots are irreversible at the moment of diagnosis and therefore neurological symptoms are less likely to improve with surgical decompression, but such concept is not a consensus.

Comprometimento da árvore respiratória na granulomatose de Wegener

INTRODUÇÃO: A granulomatose de Wegener (GW) é uma forma de vasculite sistêmica que envolve primariamente as vias aéreas superiores e inferiores e os rins. As manifestações mais frequentes nas vias aéreas são estenose subglótica e inflamações, estenoses da traqueia e dos brônquios. A visualização endoscópica das vias aéreas é a melhor ferramenta para avaliação, diagnóstico e manejo dessas alterações. OBJETIVOS: Descrever as alterações endoscópicas encontradas na mucosa das vias aéreas de um grupo de pacientes com GW submetido à broncoscopia no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FMUSP) e relatar as intervenções terapêuticas broncoscópicas utilizadas em alguns casos. MÉTODOS: Foram estudados 15 pacientes com diagnóstico de GW provenientes do Ambulatório de Vasculites da Disciplina de Pneumologia do HC-FMUSP, encaminhados para a realização de broncoscopia no serviço de Endoscopia Respiratória do HC-FMUSP no período de 2003 a 2007. RESULTADOS: Dos 15 pacientes avaliados, 11 eram mulheres (73,33%) com idade média de 34 ± 11,5 anos. Foram encontradas alterações das vias aéreas em 80% dos pacientes, e o achado endoscópico mais frequente foi estenose subglótica (n = 6). Realizou-se broncoscopia terapêutica em três pacientes com estenose subglótica e em outros três com estenose brônquica, todos apresentando bons resultados. CONCLUSÃO: A broncoscopia permite diagnóstico, acompanhamento e tratamento das lesões de vias aéreas na GW, constituindo-se um recurso terapêutico pouco invasivo em casos selecionados.

Novo modelo de endoprótese traqueal autoexpansível de fabricação nacional: estudo experimental em coelhos

Objetivamos testar um novo modelo de endoprótese traqueal autoexpansível para que esse possa ser futuramente disponibilizado para o uso clínico. As endopróteses de nitinol revestidas de poliuretano foram alocadas no terço médio da traqueia de 25 coelhos da raça Nova Zelândia sob laringoscopia direta. Após um período de observação médio de 26 dias, avaliou-se a migração da prótese, grau de dilatação, incorporação, aderência, formação de tecido de granulação, presença de infiltrado inflamatório, envolvimento parietal e revestimento epitelial. Os resultados demonstraram completa expansibilidade radial, pouca aderência à mucosa traqueal e baixa incorporação tecidual, assim como alta taxas de formação de granulomas e de migração. Esse novo modelo demonstrou ser biocompatível e teve comportamento semelhante ao de outras próteses disponíveis no mercado.

Fatores prognósticos associados ao tratamento cirúrgico da mielorradiculopatia espondilótica cervical

OBJETIVO: Identificar os fatores clínicos dos indivíduos, fatores sociais, ambientais e dos exames de imagem que se correlacionam ao resultado final de melhora neurológica em pacientes submetidos ao tratamento cirúrgico da mielopatia espondilótica cervical. MÉTODOS: A avaliação clínica foi quantificada pela escala deficitária da JOA. Analisamos 200 casos de mielorradiculopatia cervical, operados no HC-FMUSP, no período de janeiro de 1993 a janeiro de 2007. A média de segmento foi de 06 anos e 08 meses. A análise radiológica foi baseada nos critérios de instabilidade de White e scala de Kellgren. RESULTADOS: Em 80% houve melhora, 14% estabilização e em 6% piora do quadro neurológico. A piora neurológica não foi associada com nenhum fator clínico, ambiental ou de imagem. A melhora neurológica foi diretamente proporcional a menor idade na cirurgia, ausência de co-morbidade, sinal de Hoffman, atrofia muscular, hipersinal medular na RNM, menor período de evolução pré-operatório, melhor status neurológico pré-operatório e inversamente proporcional ao diâmetro AP do canal medular e multiplicidade de compressões. Identificou-se associação com o tabagismo. Mais de 70 anos, evolução superior a 24 meses, atrofia muscular, pontuação JOA igual ou inferior a sete pontos e diâmetro AP do canal inferior ou igual a seis mm não foram associado à melhora.

Estabilizações lombares dinâmicas

O funcionamento fisiológico normal da coluna depende da movimentação normal de cada unidade motora, que consiste em duas vértebras e o disco intervertebral interposto entre elas. Embora a artrodese da coluna vertebral venha sendo utilizada para o tratamento de diversas doenças da coluna, essa modalidade de tratamento acarreta a perda de movimentação dos níveis em que houve a fusão e como consequência pode sobrecarregar os níveis adjacentes podendo provocar a sua degeneração precoce. Proponentes das técnicas de estabilização dinâmicas acreditam que estas podem levar a correção dos problemas minimizando o risco de degeneração dos níveis adjacentes. Atualmente existem no mercado diversos métodos de estabilização dinâmica anteriores e posteriores. Já existem trabalhos biomecânicos que comprovam o benefício teórico de quase todos eles, porém ainda hoje, faltam ensaios clínicos que comprovem a sua utilidade e segurança por longos períodos de seguimento para o paciente. Portanto é fundamental que estes materiais sejam analisados de maneira acadêmica para que no futuro próximo possam ser utilizados em situações precisas e com segurança para os pacientes.

Studio delle citochine nella distrofia muscolare di Emery-Dreifuss: Possibili marker patogenetici e bersagli di cura della malattia

La distrofia muscolare di Emery-Dreifuss (EDMD) è una miopatia degenerativa ereditaria caratterizzata da debolezza e atrofia dei muscoli senza coinvolgimento del sistema nervoso. Individui EDMD presentano, inoltre, cardiomiopatia con difetto di conduzione che provoca rischio di morte improvvisa. Diversi studi evidenziano un coinvolgimento di citochine in diverse distrofie muscolari causanti infiammazione cronica, riassorbimento osseo, necrosi cellulare. Abbiamo effettuato una valutazione simultanea della concentrazione di citochine, chemochine, fattori di crescita, presenti nel siero di un gruppo di 25 pazienti EDMD. L’analisi effettuata ha evidenziato un aumento di citochine quali IL-17, TGFβ2, INF-γ e del TGFβ1. Inoltre, una riduzione del fattore di crescita VEGF e della chemochina RANTES è stata rilevata nel siero dei pazienti EDMD rispetto ai pazienti controllo. Ulteriori analisi effettuate tramite saggio ELISA hanno evidenziato un aumento dei livelli di TGFβ2 e IL-6 nel terreno di coltura di fibroblasti EDMD2. Per testare l’effetto nei muscoli, di citochine alterate, abbiamo utilizzato terreno condizionante di fibroblasti EDMD per differenziare mioblasti murini C2C12. Una riduzione del grado di differenziamento è stata osservata nei mioblasti condizionati con terreno EDMD. Trattando queste cellule con anticorpi neutralizzanti contro TGFβ2 e IL-6 si è avuto un miglioramento del grado di differenziamento. In C2C12 che esprimevano la mutazione H222P del gene Lmna,non sono state osservate alterazioni di citochine e benefici di anticorpi neutralizzanti. I dati mostrano un effetto patogenetico delle citochine alterate come osservato in fibroblasti e siero di pazienti, suggerendo un effetto sul tessuto fibrotico di muscoli EDMD. Un effetto intrinseco alla mutazione della lamina A è stato rilevato sul espressione di caveolina 3 in mioblasti differenziati EDMD. I risultati si aggiungono a dati forniti sulla patogenesi dell' EDMD confermando che fattori intrinseci ed estrinseci contribuiscono alla malattia. Utilizzo di anticorpi neutralizzanti specifici contro fattori estrinseci potrebbe rappresentare un approccio terapeutico come mostrato in questo studio.

El impacto de la enfermedad de Alzheimer en la familia del adulto mayor

La enfermedad de Alzheimer (EA) es uno de los nuevos desafíos que debe enfrentar la sociedad actual, esto se debe a que con el aumento en la expectativa de vida y el progresivo envejecimiento de la población trae como consecuencia la aparición de enfermedades demenciales, entre la más importante el Mal de Alzheimer, el cual constituye una enfermedad degenerativa cerebral primaria, de etiología desconocida que presenta rasgos neuropatológicos y neuroquímicos característicos. Su manifestación clínica es una pérdida lenta y progresiva de la capacidad de pensamiento abstracto, de la posibilidad de asimilar nuevos conocimientos y de la habilidad de expresarse con claridad. Esta compleja enfermedad no sólo afecta al adulto mayor sino que también provoca un fuerte impacto en su familia a tal punto de modificar la dinámica y estructura familiar, debido a que ésta debe asumir nuevos roles y funciones para atravesar dicha realidad. A partir de lo mencionado anteriormente, las alumnas se sienten motivadas a desarrollar dicha investigación, ya que en Argentina se cuenta con pocos estudios sobre la misma y por lo tanto, queremos profundizar nuestros conocimientos sobre la temática a fin de aportar nuevos recursos a las familias que transitan este difícil proceso que la gran mayoría desconoce.

Interferencias entre la lírica popular y la lírica mediolatina

En este trabajo reviso una serie de pistas que podrían definir la función de la lírica mediolatina en la transmisión y adaptación de la lírica de tipo popular más temprana. Los resultados de este análisis indican que la interferencia de las producciones populares no fue tan importante como para cambiar las estrategias de composición concebidas desde la literatura latina, debido en gran parte a que los medios para su conservación documental parecen depender de comunidades religiosas

Interferencias entre la lírica popular y la lírica mediolatina

En este trabajo reviso una serie de pistas que podrían definir la función de la lírica mediolatina en la transmisión y adaptación de la lírica de tipo popular más temprana. Los resultados de este análisis indican que la interferencia de las producciones populares no fue tan importante como para cambiar las estrategias de composición concebidas desde la literatura latina, debido en gran parte a que los medios para su conservación documental parecen depender de comunidades religiosas

Interferencias entre la lírica popular y la lírica mediolatina

En este trabajo reviso una serie de pistas que podrían definir la función de la lírica mediolatina en la transmisión y adaptación de la lírica de tipo popular más temprana. Los resultados de este análisis indican que la interferencia de las producciones populares no fue tan importante como para cambiar las estrategias de composición concebidas desde la literatura latina, debido en gran parte a que los medios para su conservación documental parecen depender de comunidades religiosas

Segmentación automática de aneurismas aórticos abdominales a partir de imágenes de resonancia magnética basada en modelos activos de forma y modelos de textura

Se presenta un algoritmo semiautomático de segmentación de aneurismas aórticos abdominales (AAA) basado en modelos activos de forma (ASM) y modelos de textura. La información de textura viene dada por un conjunto de cuatro imágenes 3D de resonancia magnética (RM) compuestas por cortes axiales de la zona abdominal. En estas imágenes son visibles la luz aórtica, la pared aórtica y el trombo intraluminal (ILT). Dado el tamaño limitado del conjunto de imágenes de RM, se han implementado un ASM que capture las características específicas del conjunto de entrenamiento compuesto por 35 imágenes de tomografía axial computarizada (CTA), de modo que la variación de forma pueda ser adecuadamente caracterizada. La textura se caracteriza a partir de las imágenes de RM. Para la evaluación del algoritmo se ha llevado a cabo una validación cruzada dejando uno fuera sobre el conjunto de imágenes de RM.

Metodología para el análisis de válvulas cardíacas en condiciones no estacionarias usando el método de los volúmenes finitos

En el presente trabajo se desarrolla una metodología para llevar a cabo el análisis dinámico de una válvula cardíaca artificial en condiciones de flujo no estacionario, usando un programa de computación de aplicaciones generales basado en el Método de los Volúmenes Finitos. Dicha metodología comprende el establecimiento e implementación computacional de un modelo que representa el movimiento de la válvula (posición, velocidad y aceleración angular) como el resultado de la acción de fuerzas debidas a la presión y a los esfuerzos cortantes del fluido, tomando en cuenta la inercia de la prótesis, así como el establecimiento e imposición como condición de contorno de una función de presión en la entrada del conducto. Con la finalidad de implementar la metodología desarrollada se realiza un estudio preliminar para seleccionar la malla más adecuada, determinar el tamaño óptimo del paso en el tiempo y el mínimo número de iteracciones a utilizar. Posteriormente, se resuelve el flujo laminar, incomprensible y newtoniano a través de una válvula de doble hoja en posición aórtica, y se realiza un estudio paramétrico para analizar la influencia del cambio de diversos párametros inherentes a la prótesis sobre su desempeño.

Análisis del efecto de las actividades físicas grupales en pacientes con daño cerebral adquirido en fase subaguda

Introducción. El daño cerebral adquirido (DCA) hace referencia a cualquier tipo de lesión no degenerativa que se produce en el cerebro. Las actividades físicas grupales (AFG) se presentan como un tratamiento efectivo para la mejora de la capacidad funcional. Objetivo. Analizar la eficacia de un programa de AFG en personas con DCA en fase subaguda para su integración física en la comunidad. Pacientes y métodos. Treinta y tres pacientes con DCA, con una edad de 33,18 ± 10,39 años, participaron en un programa de AFG (talleres de circuito, equilibrio simple, equilibrio dual, desplazamiento dual y actividades físico-deportivas) de 10 semanas. Al comenzar y concluir el programa se evaluaron las variables de velocidad (prueba de velocidad de la marcha en 10 metros), resistencia (prueba de marcha de seis minutos), equilibrio dinámico (Step Test), capacidad funcional(Timed Up & Go), escala de percepción de seguridad (Activities-specific Balance Confidence Scale) y Physical Activity and Disability Survey (PADS), el promedio por hora de la intensidad de la actividad y el número de pasos fuera del centro de rehabilitación (usando monitores de actividad física). La prueba t para muestras relacionadas se utilizó para evaluar las diferencias en las variables. Resultados. Se hallaron diferencias significativas (p ≤ 0,05) en las variables de velocidad, resistencia, equilibrio, capacidad funcional, percepción de seguridad, percepción de realización de actividad general (pregunta 3 del PADS) y número de pasos. Conclusión. Los programas de AFG mejoran las capacidades físicas, percepción de seguridad, realización de actividad en general y número de pasos, lo que puede conllevar una mayor participación en la comunidad.

Generación de modelos físicos personalizados y segmentación de la pared arterial y el trombo intraluminal en imágenes de aneurismas aórticos abdominales

Esta tesis doctoral está encuadrada dentro del marco general de la ingeniería biomédica aplicada al tratamiento de las enfermedades cardiovasculares, enfermedades que provocan alrededor de 1.9 millones (40%) de muertes al año en la Unión Europea. En este contexto surge el proyecto europeo SCATh-Smart Catheterization, cuyo objetivo principal es mejorar los procedimientos de cateterismo aórtico introduciendo nuevas tecnologías de planificación y navegación quirúrgica y minimizando el uso de fluoroscopía. En particular, esta tesis aborda el modelado y diagnóstico de aneurismas aórticos abdominales (AAA) y del trombo intraluminal (TIL), allí donde esté presente, así como la segmentación de estas estructuras en imágenes preoperatorias de RM. Los modelos físicos específicos del paciente, construidos a partir de imágenes médicas preoperatorias, tienen múltiples usos, que van desde la evaluación preoperatoria de estructuras anatómicas a la planificación quirúrgica para el guiado de catéteres. En el diagnóstico y tratamiento de AAA, los modelos físicos son útiles a la hora de evaluar diversas variables biomecánicas y fisiológicas de las estructuras vasculares. Existen múltiples técnicas que requieren de la generación de modelos físicos que representen la anatomía vascular. Una de las principales aplicaciones de los modelos físicos es el análisis de elementos finitos (FE). Las simulaciones de FE para AAA pueden ser específicas para el paciente y permiten modelar estados de estrés complejos, incluyendo los efectos provocados por el TIL. La aplicación de métodos numéricos de análisis tiene como requisito previo la generación de una malla computacional que representa la geometría de interés mediante un conjunto de elementos poliédricos, siendo los hexaédricos los que presentan mejores resultados. En las estructuras vasculares, generar mallas hexaédricas es un proceso especialmente exigente debido a la compleja anatomía 3D ramificada. La mayoría de los AAA se encuentran situados en la bifurcación de la arteria aorta en las arterias iliacas y es necesario modelar de manera fiel dicha bifurcación. En el caso de que la sangre se estanque en el aneurisma provocando un TIL, éste forma una estructura adyacente a la pared aórtica. De este modo, el contorno externo del TIL es el mismo que el contorno interno de la pared, por lo que las mallas resultantes deben reflejar esta particularidad, lo que se denomina como "mallas conformadas". El fin último de este trabajo es modelar las estructuras vasculares de modo que proporcionen nuevas herramientas para un mejor diagnóstico clínico, facilitando medidas de riesgo de rotura de la arteria, presión sistólica o diastólica, etc. Por tanto, el primer objetivo de esta tesis es diseñar un método novedoso y robusto para generar mallas hexaédricas tanto de la pared aórtica como del trombo. Para la identificación de estas estructuras se utilizan imágenes de resonancia magnética (RM). Deben mantenerse sus propiedades de adyacencia utilizando elementos de alta calidad, prestando especial atención al modelado de la bifurcación y a que sean adecuadas para el análisis de FE. El método tiene en cuenta la evolución de la línea central del vaso en el espacio tridimensional y genera la malla directamente a partir de las imágenes segmentadas, sin necesidad de reconstruir superficies triangulares. Con el fin de reducir la intervención del usuario en el proceso de generación de las mallas, es también objetivo de esta tesis desarrollar un método de segmentación semiautomática de las distintas estructuras de interés. Las principales contribuciones de esta tesis doctoral son: 1. El diseño, implementación y evaluación de un algoritmo de generación de mallas hexaédricas conformadas de la pared y el TIL a partir de los contornos segmentados en imágenes de RM. Se ha llevado a cabo una evaluación de calidad que determine su aplicabilidad a métodos de FE. Los resultados demuestran que el algoritmo desarrollado genera mallas conformadas de alta calidad incluso en la región de la bifurcación, que son adecuadas para su uso en métodos de análisis de FE. 2. El diseño, implementación y evaluación de un método de segmentación automático de las estructuras de interés. La luz arterial se segmenta de manera semiautomática utilizando un software disponible a partir de imágenes de RM con contraste. Los resultados de este proceso sirven de inicialización para la segmentación automática de las caras interna y externa de la pared aórtica utilizando métodos basado en modelos de textura y forma a partir de imágenes de RM sin contraste. Los resultados demuestran que el algoritmo desarrollado proporciona segmentaciones fieles de las distintas estructuras de interés. En conclusión, el trabajo realizado en esta tesis doctoral corrobora las hipótesis de investigación postuladas, y pretende servir como aportación para futuros avances en la generación de modelos físicos de geometrías biológicas. ABSTRACT The frame of this PhD Thesis is the biomedical engineering applied to the treatment of cardiovascular diseases, which cause around 1.9 million deaths per year in the European Union and suppose about 40% of deaths per year. In this context appears the European project SCATh-Smart Catheterization. The main objective of this project is creating a platform which improves the navigation of catheters in aortic catheterization minimizing the use of fluoroscopy. In the framework of this project, the specific field of this PhD Thesis is the diagnosis and modeling of abdominal aortic aneurysm (AAAs) and the intraluminal thrombus (ILT) whenever it is present. Patient-specific physical models built from preoperative imaging are becoming increasingly important in the area of minimally invasive surgery. These models can be employed for different purposes, such as the preoperatory evaluation of anatomic structures or the surgical planning for catheter guidance. In the specific case of AAA diagnosis and treatment, physical models are especially useful for evaluating pressures over vascular structures. There are multiple techniques that require the generation of physical models which represent the target anatomy. Finite element (FE) analysis is one the principal applications for physical models. FE simulations for AAA may be patient-specific and allow modeling biomechanical and physiological variables including those produced by ILT, and also the segmentation of those anatomical structures in preoperative MR images. Applying numeric methods requires the generation of a proper computational mesh. These meshes represent the patient anatomy using a set of polyhedral elements, with hexahedral elements providing better results. In the specific case of vascular structures, generating hexahedral meshes is a challenging task due to the complex 3D branching anatomy. Each patient’s aneurysm is unique, characterized by its location and shape, and must be accurately represented for subsequent analyses to be meaningful. Most AAAs are located in the region where the aorta bifurcates into the iliac arteries and it is necessary to model this bifurcation precisely and reliably. If blood stagnates in the aneurysm and forms an ILT, it exists as a conforming structure with the aortic wall, i.e. the ILT’s outer contour is the same as the wall’s inner contour. Therefore, resulting meshes must also be conforming. The main objective of this PhD Thesis is designing a novel and robust method for generating conforming hexahedral meshes for the aortic wall and the thrombus. These meshes are built using largely high-quality elements, especially at the bifurcation, that are suitable for FE analysis of tissue stresses. The method accounts for the evolution of the vessel’s centerline which may develop outside a single plane, and generates the mesh directly from segmented images without the requirement to reconstruct triangular surfaces. In order to reduce the user intervention in the mesh generation process is also a goal of this PhD. Thesis to develop a semiautomatic segmentation method for the structures of interest. The segmentation is performed from magnetic resonance image (MRI) sequences that have tuned to provide high contrast for the arterial tissue against the surrounding soft tissue, so that we determine the required information reliably. The main contributions of this PhD Thesis are: 1. The design, implementation and evaluation of an algorithm for generating hexahedral conforming meshes of the arterial wall and the ILT from the segmented contours. A quality inspection has been applied to the meshes in order to determine their suitability for FE methods. Results show that the developed algorithm generates high quality conforming hexahedral meshes even at the bifurcation region. Thus, these meshes are suitable for FE analysis. 2. The design, implementation and evaluation of a semiautomatic segmentation method for the structures of interest. The lumen is segmented in a semiautomatic way from contrast filled MRI using an available software. The results obtained from this process are used to initialize the automatic segmentation of the internal and external faces of the aortic wall. These segmentations are performed by methods based on texture and shape models from MRI with no contrast. The results show that the algorithm provides faithful segmentations of the structures of interest requiring minimal user intervention. In conclusion, the work undertaken in this PhD. Thesis verifies the investigation hypotheses. It intends to serve as basis for future physical model generation of proper biological anatomies used by numerical methods.